Comment fonctionne une drague à or

Pour comprendre comment fonctionne une drague à or, nous pouvons commencer par regarder en Californie ou en Alaska. La drague à or en maintenant pratiqué sur les rivières de la Californie, a est maintenant supplanté l’exploitation minière de rivière. Dans l’exploitation minière en rivière, une rivière entière était souvent déviée de son cours afin de mettre à nu une section de son lit. Cela se faisait généralement en construisant deux barrages d’une rive à l’autre, avec leurs fondations sur la roche-mère, l’eau étant évacuée dans un canal en bois, commençant en amont du barrage de tête et se terminant en aval du barrage de pied.

Parfois, des tunnels étaient construits pour drainer de façon permanente de grands tronçons et délivrer l’eau à un point plus bas. Parfois, des barrages en aile ont été construits à partir de la rive en amont et en aval de la partie de la rivière que l’on souhaitait exploiter, et un troisième barrage reliant leurs extrémités au milieu du cours d’eau a été construit parallèlement à la direction du courant. L’espace coupé était ensuite pompé à sec.

Le lit de la rivière mis à nu par ces méthodes était prospecté et la terre utile, lorsqu’elle était trouvée, était enlevée et lavée, une attention particulière étant accordée à la surface de la roche-mère. Les opérations étaient généralement terminées par les inondations d’automne.

L’exploitation minière en rivière était probablement soumise à plus d’incertitude que toute autre branche de l’exploitation aurifère. Tout le capital investi a souvent été perdu, et tous les travaux et les machines ont été emportés par une inondation avant que la saleté de paye a été aperçue, tandis que de nombreux cas sont sur le dossier dans lequel les alluvions sur le lit de la rivière, après avoir été mis à nu à grands frais, n’était pas assez riche pour payer pour le sluicing.

L’exploitation minière de rivière consiste dans le travail des graviers aurifères dans les canaux et les lits des rivières existantes, et peut avec la commodité être fait pour inclure l’exploitation des barres profondes sous le niveau de l’eau. Elle est conduite de trois manières différentes

1. Une partie du lit de la rivière est mise à sec par barrage et flumage.
2. Le gravier est soulevé par des dragues ou des dispositifs similaires, actionnés à partir d’un bateau.
3. Des fosses sont creusées sur la rive, et les graviers situés sous le niveau de l’eau sont excavés et remontés à la surface par des méthodes d’exploitation ordinaires, ou par l’ascenseur hydraulique. Le gravier gagné par l’une ou l’autre de ces trois méthodes est lavé de la manière habituelle par le sluice.
   

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Cette méthode de récupération de l’or à partir du gravier des lits de rivière a, ces dernières années, fait des progrès remarquables, et son extension au travail de tous les placers plats a complètement changé l’aspect de l’exploitation alluviale à faible profondeur. A. Grothe déclare que la première drague a été opérée sur la Rivière Clutha en Nouvelle Zélande en 1864, mais même en 1891 la méthode avait fait mais peu de progrès, et était généralement regardé avec la défaveur partout sauf en Nouvelle Zélande. Dans le dragage, le gravier est soulevé du fond de la rivière et livré dans une barge, et le matériel est lavé, l’or extrait, et les résidus sont remis dans la rivière. Les dragues peuvent être divisées en trois classes, selon que:

1. des pompes d’aspiration,
2. des élévateurs à godets à échelle continue, ou
3. une grue et un godet ou une pelle sont utilisés pour soulever le gravier.

Pompes aspirantes pour drague à or

Dans ce système, une pompe centrifuge aspire les matériaux à travers un grand tuyau d’aspiration atteignant le fond de la rivière. En 1891 déjà, une drague aspirante Welman fonctionnait avec succès à Waipapa Creek, en Nouvelle-Zélande. La pompe mesurait 3 pieds 6 pouces de diamètre et le tuyau d’aspiration, qui mesurait 13 pouces de diamètre, pouvait être appliqué en tout point d’une zone située dans un rayon de 40 pieds. Les grosses pierres étaient capturées et séparées de la matière fine par une plaque de trémie criblée. L’or était très finement divisé et était capturé sur des tapis en peluche qui étaient lavés toutes les huit heures. L’eau de lavage était fournie par un réservoir au moyen d’un tuyau de 18 pouces. Des pierres d’un poids de 56 livres étaient soulevées par cette pompe, mais les plus grosses obstruaient occasionnellement le tuyau d’aspiration.

Il est difficile de régler les quantités relatives de gravier et d’eau soulevées par les pompes aspirantes, ces dernières ayant tendance à être en grand excès. Le tuyau d’aspiration est rapidement usé, surtout par les gros graviers, et la puissance nécessaire par tonne de gravier est considérablement plus importante que dans le cas des dragues à godets à échelle. Néanmoins, les dragues de ce type sont utilisées avec succès sur la Snake River, Idaho, où une pompe aspirante fonctionnait en 1899 sur le matériau de la rive. Une fosse de 20 pieds de profondeur a d’abord été creusée, puis les côtés ont été éclusés par des jets d’eau et aspirés par un tuyau jusqu’à ce qu’un trou de 200 pieds carrés ait été fait, lorsque l’appareil de dragage a été déplacé et une deuxième fosse creusée, les résidus étant déversés dans la première fosse. Le matériau traité allait du sable fin aux blocs rocheux de 8 pouces de diamètre. Les dragues à succion, cependant, ne sont pas très utilisées.

Dragues à godet en échelle

C’est, dans la majorité des cas, le type le plus satisfaisant et le plus économique, et celui qui est généralement utilisé. Les dragues à godet à échelle sont fabriquées en grand nombre tant en Nouvelle-Zélande qu’en Amérique occidentale. Une drague néo-zélandaise typique est illustrée aux figures 10 et 11. Ces figures sont tirées de dessins fournis au ministère des Mines de la Nouvelle-Zélande par M. F. W. Payne, de Dunedin. Il a également donné la description suivante de l’installation.

La coque a 119 pieds de long, 35 pieds 6 pouces de large à l’avant, et 50 pieds de large à l’arrière. Profondeur de la coque à l’avant 6 pieds 6 pouces, profondeur à l’arrière 9 pieds 6 pouces. Le moteur est de 25 H.P. nominal. L’échelle qui porte les godets est suffisamment longue pour permettre de draguer 40 pieds sous la ligne de flottaison. Les godets ont une capacité de 7 pieds cubes et fonctionnent à une vitesse de dix godets par minute.

L’échelle est levée et abaissée par une ligne travaillée par un treuil, et cinq autres treuils sont conçus pour une ligne de tête et quatre lignes latérales pour amarrer la drague à la berge et la déplacer d’un endroit à l’autre. Les godets amènent le gravier dans un tamis rotatif de 31 pieds de long et de 4 pieds 6 pouces de diamètre, entraîné par des rouleaux de friction. De là, les matériaux grossiers sont dirigés vers les godets de l’élévateur de résidus principal, et les matériaux fins qui passent à travers le crible sont acheminés vers les tables de récupération de l’or. Après être passés sur ces dernières, les résidus sont déposés dans un bassin de décantation, d’où ils sont soulevés par un élévateur supplémentaire dans l’élévateur à résidus principal. L’élévateur principal mesure pas moins de 145 pieds de long entre les centres et peut empiler les résidus jusqu’à une hauteur de 80 pieds au-dessus de la ligne de flottaison. La capacité serait d’environ 120 verges cubes par heure avec les godets remplis aux trois quarts. La drague était destinée à travailler sur Fraser Flat, près d’Alexandria, en Nouvelle-Zélande.

Les dragues à godets en échelle utilisées en Californie ressemblent beaucoup au type généralement utilisé en Nouvelle-Zélande, où la plupart des appareils sont originaires. Voici un bref résumé de la description d’une drague placée à Oroville, sur la rivière Feather : -La coque a 80 pieds de long par 30 pieds de large et 7 pieds de profondeur. L’échelle, qui porte les godets de la drague, consiste en une lourde poutre en treillis, et la courroie des godets se déplace sur des rouleaux en acier moulé. Il y a 32 godets en acier moulé, chacun d’une capacité de 5 pieds cubes, les lèvres étant en acier au nickel. L’échelle fonctionne au rythme de 12½ godets par minute, ce qui donne une capacité de plus de 100 verges cubes par heure avec les godets remplis aux trois quarts. Le gravier est acheminé vers un tamis rotatif de 4½ pieds de diamètre et de 25 pieds de long, perforé de trous de 3/8 de pouce de diamètre. Les matériaux grossiers sont transportés par un élévateur à godets, mais les matériaux fins, après être passés sur les tables de récupération de l’or, sont évacués dans la rivière à une distance de plusieurs mètres au-delà de la poupe de la drague. La drague est amarrée par cinq lignes et toute la puissance est fournie par des moteurs électriques. L’équipage se compose de deux hommes par équipe, et environ 70 H.P. sont utilisés pour les différentes opérations. Les coûts de fonctionnement des dragues Risdon en Californie sont déclarés être dans certains cas d’environ 4 cents par yard cube de gravier, mais sont généralement de 6 à 8 cents.

Dragues à grue et à godet

Dans ces dragues, un seul grand godet ou une seule pelle, d’une capacité de 1 ou 2 yards cubes, est rempli de gravier et hissé à bord d’une barge par une forme quelconque de grue. Le godet est parfois du type grappin Priestman, s’ouvrant au fond lorsqu’il est déposé sur le lit de gravier, et se refermant automatiquement lorsque les chaînes commencent à le soulever. Une grande pelle est aussi parfois utilisée, comme dans un cas sur le fleuve Fraser, en Colombie-Britannique, en 1896-1897. Ici, il y avait deux barges, l’une contenant les machines de dragage, l’autre les tables d’orpaillage. La pelle faisait 90 voyages par heure et soulevait 1½ verge cubique à la fois. Des blocs rocheux pesant jusqu’à 5 ou 6 tonnes pouvaient être manipulés avec facilité. La benne Priestman ne se ferme pas complètement si une pierre se loge entre ses mâchoires, et remonte partiellement vide, mais dans les cas où de gros rochers, des troncs d’arbres, &c., sont dispersés dans le gravier, elle pourrait être utilisée avec avantage, à la place du godet à échelle ordinaire qui ne peut faire face à de telles obstructions. On dit que l’usure est moindre avec une drague Priestman qu’avec la drague à godets. Une drague Priestman est représentée sur les figures 12, 13 et 14, qui sont tirées de dessins fournis par MM. Priestman Brothers.

Appareil d’épargne de l’or

L’espace disponible sur une drague est si petit que de longues écluses sont hors de question, et il est donc nécessaire de désintégrer le gravier à fond dans des trommels ou sur des tamis à secousses, et de faire les tables d’épargne de l’or aussi larges que possible, afin de réduire la vitesse et la profondeur du courant de gravier qui passe sur elles, surtout là où l’or fin ou écailleux est abondant. La meilleure taille pour les trous dans les trommels est généralement considérée comme étant d’environ 3/8 de pouce, mais des trous de 1 ou 1½ pouce sont parfois utilisés. Tout le matériel qui ne passe pas à travers est considéré comme sans valeur, et n’est pas traité sur les tables. En Nouvelle-Zélande, les tables inclinées sont généralement recouvertes d’une natte de coir ou de peluche, et aux États-Unis d’une natte de cacao, sur laquelle est posée une feuille de métal déployé, dont les bords relevés forment une série de radiers très efficaces. Sur la Snake River dans l’Idaho, l’or est constitué de fines paillettes et est difficile à attraper. Le gravier est concentré en passant dans des sas garnis de plaques d’acier perforées. Le matériau fin est ensuite concentré sur des tables recouvertes de toile de jute. Des méthodes similaires sont utilisées depuis longtemps en Nouvelle-Zélande. J. P. Smith déclare que l’or fin est perdu dans la plupart des dragues de la Nouvelle-Zélande et donne une table, de laquelle les détails suivants sont pris, de la colonne vertébrale des dragues les plus modernes dans lesquelles l’or fin est sauvé:

La différence entre la valeur de la terre comme déterminée dans la prospection en traitant des échantillons dans un berceau et celle trouvée dans le travail réel avec une drague montre que quelque or fin est perdu dans la pratique. L’or est récupéré des concentrés soit en les faisant passer sur des plaques amalgamées, soit par traitement au mercure dans un bac de nettoyage ou un baril rotatif.

Élimination des résidus de la drague à or

Les résidus étaient autrefois toujours rejetés dans l’eau à nouveau à un certain point au-delà de la poupe de la drague. Ils sont maintenant souvent empilés sur la berge pour éviter tout risque de les mélanger avec des graviers non traités. Les résidus grossiers et fins sont généralement empilés séparément, et lorsque l’on traite des placers plats à l’intérieur des terres, comme décrit ci-dessous, les résidus séparés occupent 50 ou 60 pour cent d’espace en plus que le sol non perturbé. Les élévateurs à godets pour l’élévation des résidus sont montrés dans les figures 10 à 13.

Traitement des placers intérieurs plats

Les avantages des dragues dans la manipulation du gravier sont apparus ces dernières années si grands que leur utilisation a été étendue des lits des rivières à tous les placers plats où qu’ils soient situés. La drague est placée dans un réservoir qui est rempli d’eau. La machine est ensuite érigée et le dragage commence, les résidus étant évacués à l’arrière, de sorte que le réservoir et la drague avancent progressivement ensemble. En empilant du gravier autour du réservoir et en laissant entrer plus d’eau, on élève la drague et on peut la faire travailler sur des terrains en pente, comme à Warm Springs, Idaho. Selon Postlethwaite, de l’eau claire est maintenue dans le réservoir pour éviter qu’il ne devienne trop boueux pour une économie d’or proche.

Avantages du dragage pour l’or

Les investissements dans les dragues ont été populaires en Nouvelle-Zélande ces dernières années, pour les raisons que les résultats obtenus ont été bons, le capital requis est comparativement petit, les dépenses de travail facilement calculées et sujettes à peu de variations, et, si la concession s’avère être stérile, la drague peut être transférée ailleurs ou vendue. En fait, l’inspecteur du gouvernement a rapporté en 1900 que dans certaines parties de la Nouvelle-Zélande, aucune autre forme d’exploitation minière ne serait envisagée comme investissement. Le dragage des rivières est une méthode de traitement du gravier bien moins coûteuse que toute autre, mais la grande extension de l’avenir sera sans aucun doute dans les travaux intérieurs. La quantité d’eau nécessaire est faible, le risque de perte par les inondations ou tout type d’accident infinitésimal, et les coûts de main-d’œuvre insignifiants.

Difficultés du dragage de l’or

Les difficultés de soulèvement du gravier dues à la présence de troncs d’arbres ou de gros blocs rocheux peuvent être surmontées maintenant que les pompes à vide ont été supplantées. La principale difficulté est maintenant de sauver l’or fin dans le gravier. Les pertes d’or sont souvent importantes, bien que rarement prises en compte. Dans une drague néo-zélandaise, le traitement de quantités mesurées de résidus a entraîné la perte de 2 grains d’or par mètre cube de résidus traités. Le rendement de la drague était d’environ 3 grains par mètre cube, de sorte que seulement 60 pour cent de l’or a été sauvé. Lorsqu’il y a une « surcharge » ou une couche d’argile au-dessus du matériau aurifère, il s’avère que les morceaux d’argile et l’eau transportant la matière argileuse en suspension sont responsables des pertes d’or. La meilleure méthode pour éviter ces pertes est de décaper le recouvrement d’argile avant d’essayer de soulever et de laver le gravier aurifère.

Le fond sur lequel repose le matériau aurifère est également important. Une roche-mère dure empêche l’or logé dans ses crevasses d’être enlevé par la drague. Une roche tendre partiellement décomposée in situ est, d’autre part, un excellent fond pour la drague. Une argile molle et tenace sous-jacente au gravier entraîne une perte d’or au lavage.

Quel est le coût du dragage

Les dépenses d’investissement pour une installation de dragage en Nouvelle-Zélande varient d’environ 2 500 £ pour une petite drague, avec une capacité théorique de levage de 60 verges cubes par heure, à 10 000 £ pour une grande drague capable de lever 150 verges cubes par heure. Le coût d’exploitation d’une petite drague est estimé à environ 1 once d’or par jour en Nouvelle-Zélande, soit environ 2 pence par mètre cube de gravier traité. Le coût d’exploitation en Amérique occidentale est estimé à environ quatre cents par mètre cube dans un cas où l’énergie est fournie par la vapeur du charbon. Les coûts de travail à Oroville, en Californie, sont donnés par Postlethwaite comme allant de 3,66 à 8,7 cents par yard cube. Des dragues beaucoup plus grandes, traitant 7.000 yards cubes ou plus par jour, seront bientôt en service en Californie, et le coût de celles-ci pourrait être inférieur. Le coût de fonctionnement d’une drague de taille moyenne est donné par F. W. Taylor comme étant d’environ 40 £ par semaine, et le rendement peut être attendu de 20 à 30 onces d’or par semaine, de sorte que les profits sont souvent importants. Un grand avenir pour le dragage semble être promis en Sibérie, où l’industrie a commencé en 1900. Le coût de travail a été donné par Taylor comme environ 4.2d par yard cubique en 1904.