Jak funguje rýžování zlata

Chceme-li pochopit, jak funguje rýžování zlata, můžeme začít tím, že se podíváme do Kalifornie nebo na Aljašku. Bagrování zlata, které se nyní praktikuje na kalifornských řekách, nahradilo říční těžbu. Při říční těžbě se často celá řeka vychýlila ze svého toku, aby se obnažil úsek jejího koryta. Obvykle se to provádělo tak, že se postavily dvě přehrady od břehu ke břehu, jejichž základy byly na skalním podloží, a voda se odváděla dřevěným korytem, které začínalo nad přehradou a končilo pod přehradou.

Někdy se pro trvalé odvodnění velkých úseků zřizovaly tunely, které odváděly vodu na nižší místo. Někdy se z břehu nad a pod částí řeky, kterou bylo třeba zpracovat, stavěly křídlové přehrady a třetí přehrada spojující jejich konce uprostřed toku se budovala rovnoběžně se směrem proudu. Odříznutý prostor se pak vyčerpal.

Koryto řeky odhalené těmito metodami se prozkoumalo a nalezená hlína se vyvezla a vyplavila, přičemž zvláštní pozornost se věnovala povrchu horninového podloží. Těžba byla obvykle ukončena s podzimními povodněmi.

Těžba na řekách byla pravděpodobně zatížena větší nejistotou než jiné odvětví těžby zlata. Celý investovaný kapitál byl často ztracen a všechna díla a stroje byly smeteny povodní dříve, než se objevila výtěžná hlína, zatímco jsou zaznamenány četné případy, kdy naplaveniny na dně řeky, poté co byly s velkými náklady obnaženy, nebyly dostatečně bohaté na to, aby se vyplatilo slévání.

Těžba zlata na řekách spočívá v těžbě auriózních štěrků v korytech a nivách existujících řek a může být s výhodou považována za těžbu hlubokých pruhů pod hladinou vody. Provádí se třemi různými způsoby

1. Část říčního koryta se vysuší přehrazením a odbahněním.
2. Štěrk se vyzdvihuje bagry nebo podobnými zařízeními, ovládanými z lodi.
3. Na břehu se hloubí jámy a štěrk pod hladinou vody se těží a vyzdvihuje na povrch běžnými těžebními metodami nebo hydraulickým výtahem. Štěrk získaný kteroukoli z těchto tří metod se promývá obvyklým způsobem pomocí sluje.
   

   https://www.911metallurgist.com/equipment/alluvial/gold-dredges/

Tato metoda získávání zlata ze štěrků říčních koryt zaznamenala v posledních letech pozoruhodný pokrok a její rozšíření na zpracování všech plochých náplavů zcela změnilo podobu mělké aluviální těžby. A. Grothe uvádí, že první bagr byl provozován na řece Clutha na Novém Zélandu v roce 1864, ale ještě v roce 1891 tato metoda dosáhla jen malého pokroku a obecně se na ni všude kromě Nového Zélandu pohlíželo s nelibostí. Při bagrování se štěrk zvedá ze dna řeky a dopravuje se na člun, kde se materiál promyje, zlato se vytěží a hlušina se odvádí zpět do řeky. Bagry lze rozdělit do tří tříd podle toho, zda se k vyzdvižení štěrku používají:

1. sací čerpadla,
2. kontinuální žebříkově-vědrové elevátory nebo
3. jeřáb a vědro či lopata.

Sací čerpadla pro bagrování zlata

V tomto systému nasává odstředivé čerpadlo materiál velkou sací hadicí sahající až na dno řeky. Již v roce 1891 byl úspěšně provozován Welmanův sací bagr na Waipapa Creek na Novém Zélandu. Čerpadlo mělo průměr 3 stopy a 6 palců a sací hadice o průměru 13 palců mohla být použita na libovolném místě v oblasti o poloměru 40 stop. Velké kameny se zachytávaly a oddělovaly od jemného materiálu pomocí hřebenové násypné desky. Zlato bylo velmi jemně rozděleno a zachycováno na plyšových rohožích, které se každých osm hodin praly. Voda na praní byla přiváděna z nádrže pomocí 18palcového potrubí. Tímto čerpadlem se zvedaly kameny o hmotnosti 56 liber, ale větší kameny občas ucpávaly sací potrubí.

Je obtížné regulovat relativní množství štěrku a vody zvedané sacími čerpadly, to druhé má tendenci být ve velkém přebytku. Sací potrubí se brzy opotřebovává, zejména hrubým štěrkem, a výkon potřebný na tunu štěrku je podstatně vyšší než u žebříkových bagrů. Přesto jsou bagry tohoto typu úspěšně provozovány na řece Snake v Idahu, kde sací čerpadlo pracovalo v roce 1899 na materiálu z břehu. Nejprve byla vyhloubena jáma hluboká 20 stop, po jejíchž stranách pak proudy vody stékaly dolů a byly nasávány hadicovým potrubím, dokud nevznikl otvor o čtverci 200 stop, načež bylo bagrovací zařízení přemístěno a vyhloubena druhá jáma, přičemž hlušina byla vypouštěna do první jámy. Zpracovávaný materiál se pohyboval od jemného písku až po balvany o průměru 8 palců. Sací bagry se však příliš nepoužívají.

Bagry se žebříkem

Tento typ je ve většině případů nejuspokojivější a nejekonomičtější a obecně se používá. Žebříkové bagry se vyrábějí ve velkém množství jak na Novém Zélandu, tak v západní Americe. Typický novozélandský bagr je znázorněn na obr. 10 a 11. Tyto obrázky pocházejí z výkresů, které novozélandskému ministerstvu dolů dodal pan F. W. Payne z Dunedinu. Uvedl také následující popis zařízení.

Trup je 119 stop dlouhý, na přídi 35 stop a 6 palců široký a na zádi 50 stop široký. Hloubka trupu vpředu 6 stop 6 palců, hloubka na zádi 9 stop 6 palců. Motor má nominální výkon 25 koní. Žebřík nesoucí vědra je dostatečně dlouhý pro bagrování 40 stop pod hladinou. Vědra mají objem 7 stop krychlových a pracují rychlostí 10 věder za minutu.

Žebřík se zvedá a spouští pomocí lana ovládaného navijákem a pět dalších navijáků je určeno pro čelní lano a čtyři boční lana k ukotvení bagru ke břehu a k jeho přemísťování z místa na místo. Vědra dopravují štěrk do otočného síta o délce 31 stop a průměru 4 stopy a 6 palců, poháněného třecími válci. Odtud je hrubý materiál odváděn do hlavního výtahu a jemný materiál, který projde sítem, je dodáván na stoly pro záchranu zlata. Po přejetí přes ně se hlušina ukládá do usazovací nádrže, odkud je přídavným elevátorem vyzdvižena do hlavního elevátoru hlušiny. Hlavní elevátor je mezi středy dlouhý nejméně 145 stop a je schopen stohovat hlušinu do výšky 80 stop nad vodní hladinou. Kapacita by měla být přibližně 120 metrů krychlových za hodinu, když jsou lžíce naplněny ze tří čtvrtin. Bagr byl určen pro práci na Fraser Flat poblíž Alexandrie na Novém Zélandu.

Bagry s žebříkovými vědry používané v Kalifornii se velmi podobají typu obecně používanému na Novém Zélandu, odkud většina zařízení pochází. Následuje stručný výtah z popisu bagru umístěného v Oroville na řece Feather: -Trup je 80 stop dlouhý, 30 stop široký a 7 stop hluboký. Žebřík, který nese bagrovací lžíce, se skládá z těžkého příhradového nosníku a pás lžíce se pohybuje na litých ocelových válcích. Je zde 32 litých ocelových lžic, každá o objemu 5 krychlových stop, jejichž okraje jsou vyrobeny z niklové oceli. Žebřík pracuje rychlostí 12½ lžíce za minutu, což dává kapacitu přes 100 metrů krychlových za hodinu při naplnění lžíce ze tří čtvrtin. Štěrk se dopravuje do otočného síta o průměru 4½ stopy a délce 25 stop, které je perforováno otvory o průměru 3/8 palce. Hrubý materiál se odvádí kbelíkovým výtahem, ale jemný materiál se po průchodu přes stoly na záchranu zlata odvádí do řeky ve vzdálenosti několika metrů za záď bagru. Bagr je zakotven na pěti lanech a veškerý výkon je dodáván prostřednictvím elektromotorů. Posádku tvoří dva muži na směnu a při různých operacích se používá přibližně 70 HP. Uvádí se, že provozní náklady Risdonových bagrů v Kalifornii činí v některých případech asi 4 centy za metr krychlový štěrku, ale obecně se pohybují od 6 do 8 centů.

Bagry s jeřábem a lopatou

U těchto bagrů se jeden velký kbelík nebo lopata o objemu 1 nebo 2 metry krychlové naplní štěrkem a pomocí nějakého jeřábu se zvedne na palubu bárky. Vědro je někdy typu Priestmanova drapáku, který se otevírá na dně, když je spuštěn na štěrkové lože, a automaticky se zavírá, když jej řetězy začnou zvedat. Někdy se také používá velká lopata, jako v případě na řece Fraser v Britské Kolumbii v letech 1896-1897. Zde byly dva čluny, jeden obsahoval bagrovací stroje, druhý stoly na praní zlata. Lopata vykonala 90 jízd za hodinu a najednou vyzdvihla 1,5 kubického metru. Balvany o hmotnosti až 5 nebo 6 tun se daly snadno manipulovat. Priestmanovo drapákové vědro se úplně nezavře, pokud mezi jeho čelistmi uvízne kámen, a vyjede částečně prázdné, ale v případech, kdy jsou ve štěrku rozptýleny velké balvany, kmeny stromů & apod. by se dalo s výhodou použít místo běžného žebříkového vědra, které si s takovými překážkami neporadí. Uvádí se, že opotřebení je u bagru Priestman menší než u bagru s vědrem. Bagr Priestman je znázorněn na obrázcích 12, 13 a 14, které pocházejí z výkresů dodaných společností Priestman Brothers.

Zlatošetřící zařízení

Prostor, který je na drapáku k dispozici, je tak malý, že dlouhá stavidla nepřipadají v úvahu, a proto je nutné štěrk důkladně rozložit v tromlech nebo na třepacích sítech a zlatošetřící stoly udělat co nejširší, aby se snížila rychlost a hloubka proudu štěrku, který přes ně teče, zejména tam, kde je hojné jemné nebo šupinaté zlato. Za nejlepší velikost otvorů v tromlech se obvykle považuje velikost asi 3/8 palce, ale někdy se používají otvory o velikosti 1 nebo 1½ palce. Veškerý materiál, který jimi neprojde, se považuje za bezcenný a na stolech se nezpracovává. Na Novém Zélandu jsou šikmé stoly obvykle pokryty kokosovou rohoží nebo plyšem a ve Spojených státech kakaovou rohoží, na níž je položen plech z expandovaného kovu, jehož zvýšené okraje tvoří řadu velmi účinných vlnovek. Na řece Snake v Idahu se zlato skládá z tenkých šupinek a obtížně se chytá. Štěrk se soustřeďuje průchodem přes stavidla vyložená perforovanými ocelovými pláty. Jemný materiál se pak dále koncentruje na stolech pokrytých pytlovinou. Podobné metody se již dlouho používají na Novém Zélandu. J. P. Smith uvádí, že jemné zlato se ztrácí ve většině novozélandských drapáků, a uvádí tabulku, z níž jsou převzaty následující údaje o páteři nejmodernějších drapáků, v nichž se zachraňuje jemné zlato:

Rozdíl mezi hodnotou zeminy stanovenou při prospekci zpracováním vzorků v kolébce a hodnotou zjištěnou při skutečné práci s drapákem ukazuje, že část jemného zlata se v praxi ztrácí. Zlato se z koncentrátů získává buď jejich přejetím přes amalgamované desky, nebo úpravou rtutí v čisticí pánvi nebo v rotujícím sudu.

Odstraňování zbytků po bagrování zlata

Zbytky se dříve vždy vypouštěly opět do vody v určitém místě za zádí bagru. Nyní se často hromadí na břehu, aby se zabránilo jakémukoli riziku jejich smísení s neupraveným štěrkem. Hrubá a jemná hlušina se obvykle ukládají odděleně a při zpracování plochých vnitrozemských nánosů, jak je popsáno níže, zabírá oddělená hlušina o 50 až 60 % více místa než neporušená půda. Kbelíkové elevátory pro zvedání hlušiny jsou znázorněny na obr. 10 až 13.

Zpracování plochých vnitrozemských ložisek

Výhody bagrů při zpracování štěrku se v posledních letech ukázaly tak velké, že se jejich použití rozšířilo z koryt řek na všechna plochá ložiska, kdekoli se nacházejí. Bagr je umístěn v nádrži, která je naplněna vodou. Poté se postaví stroj a začne se bagrovat, přičemž se hlušina vypouští na zádi, takže nádrž a bagr postupně postupují společně vpřed. Nahromaděním štěrku kolem nádrže a napuštěním většího množství vody se bagr zvedne a může pracovat ve svažitém terénu, jako je tomu u Warm Springs v Idahu. Podle Postlethwaita proudí do nádrže čistá voda, aby se zabránilo jejímu přílišnému zakalení pro těsné uložení zlata.

Výhody bagrování zlata

Investice do bagrů jsou na Novém Zélandu v posledních letech oblíbené, a to z toho důvodu, že dosažené výsledky jsou dobré, potřebný kapitál je poměrně malý, pracovní náklady se snadno vypočítávají a podléhají malým výkyvům, a pokud se ukáže, že nárok je neplodný, lze bagr převést jinam nebo prodat. Vládní inspektor v roce 1900 uvedl, že v některých částech Nového Zélandu by se jiná forma těžby jako investice nepřipouštěla. Bagrování na řekách je mnohem levnější způsob úpravy štěrku než jakýkoli jiný, ale velké rozšíření v budoucnu nepochybně čeká práce ve vnitrozemí. Množství potřebné vody je malé, riziko ztrát způsobených povodněmi nebo jakoukoli nehodou nekonečně malé a náklady na pracovní sílu nepatrné.

Potíže při bagrování zlata

Těžkosti při zvedání štěrku způsobené výskytem kmenů stromů nebo velkých balvanů lze nyní, kdy byly nahrazeny vakuovými čerpadly, překonat. Hlavní obtíží je nyní záchrana jemného zlata ve štěrku. Ztráty zlata jsou často velké, i když se na ně málokdy bere ohled. V jednom novozélandském bagru bylo při úpravě měřeného množství hlušiny zjištěno, že se ztratilo zlato v množství 2 zrn na metr krychlový upravované hlušiny. Výtěžnost bagru byla přibližně 3 zrna na metr krychlový, takže se zachránilo pouze 60 % zlata. Pokud je nad aurickým materiálem „nadloží“ nebo vrstva jílu, zjistilo se, že ztráty zlata způsobují hrudky jílu a voda nesoucí jílovitou hmotu v suspenzi. Nejlepší metodou, jak se těmto ztrátám vyhnout, je odstranit nadloží hlíny před pokusem o vyzdvižení a promytí aurického štěrku.

Důležité je také dno, na kterém zlatonosný materiál spočívá. Tvrdé skalní podloží brání tomu, aby zlato usazené v jeho puklinách bylo bagrem odstraněno. Měkké skalní podloží částečně rozložené in situ je naopak výborným dnem pro bagrování. Měkký houževnatý jíl pod štěrkem způsobuje ztráty zlata při praní.

Jaké jsou náklady na bagrování

Kapitálové výdaje na bagrovací zařízení na Novém Zélandu se pohybují od přibližně 2 500 liber za malý bagr s teoretickou kapacitou 60 metrů krychlových za hodinu až po 10 000 liber za velký bagr s kapacitou 150 metrů krychlových za hodinu. Provozní náklady malého bagru se na Novém Zélandu udávají ve výši přibližně 1 unce zlata denně nebo asi 2 pencí za kubický yard zpracovaného štěrku. Pracovní náklady v západní Americe se uvádějí ve výši asi čtyř centů za kubický yard v případě, kdy byla energie dodávána párou z uhlí. Pracovní náklady v Oroville v Kalifornii uvádí Postlethwaite v rozmezí od 3,66 do 8,7 centů za kubický yard. V Kalifornii budou brzy v provozu mnohem větší bagry, které zvládnou 7 000 kubických yardů nebo více za den, a náklady na ně mohou být nižší. F. W. Taylor uvádí, že pracovní náklady na bagr střední velikosti se pohybují kolem 40 liber týdně a lze očekávat výnos 20 až 30 uncí zlata týdně, takže zisky jsou často vysoké. Zdá se, že velká budoucnost bagrování je slibována na Sibiři, kde bylo toto odvětví zahájeno v roce 1900. Taylor uvádí, že v roce 1904 činily pracovní náklady asi 4,2 d za krychlový yard.