Hoe werkt een gouddreg

Om te begrijpen Hoe werkt een gouddreg, kunnen we misschien beter beginnen met te kijken naar Californië of Alaska. Goud baggeren in nu beoefend op de rivieren van Californië, is nu verdrongen rivier mijnbouw. In de riviermijnbouw werd vaak een hele rivier van zijn loop afgebogen om een deel van de bedding bloot te leggen. Dit werd gewoonlijk gedaan door twee dammen van oever tot oever te bouwen, met hun funderingen op het rotsgesteente, waarbij het water werd afgevoerd in een houten goot, die boven de hoofddam begon en onder de voetdam eindigde.

Soms werden tunnels gemaakt om permanent grote gedeelten af te voeren en het water op een lager punt af te voeren. Soms werden vleugeldammen gebouwd vanaf de oever boven en onder het deel van de rivier dat men wilde bewerken, en een derde dam die de uiteinden midden op de stroom met elkaar verbond, werd parallel aan de richting van de stroom gebouwd. De aldus blootgelegde rivierbedding werd geëxploreerd en het gevonden zand werd uitgegraven en gewassen, waarbij bijzondere aandacht werd geschonken aan het oppervlak van het vast gesteente. De werkzaamheden werden gewoonlijk beëindigd door de overstromingen in de herfst.

Mijnbouw in rivieren was waarschijnlijk onzekerder dan enige andere tak van goudwinning. Het gehele geïnvesteerde kapitaal ging dikwijls verloren, en alle werken en machines werden door een overstroming weggevaagd voordat het geld was gevonden, terwijl er talrijke gevallen bekend zijn waarin het alluvium op de rivierbedding, na tegen hoge kosten te zijn blootgelegd, niet rijk genoeg was om de ontginning te betalen.

Rivierontginning bestaat uit de ontginning van goudhoudende kiezelstenen in de kanalen en beddingen van bestaande rivieren, en kan met gemak ook de ontginning van diepe baren onder het waterniveau omvatten. Zij wordt op drie verschillende manieren verricht

1. Een gedeelte van de rivierbedding wordt drooggelegd door afdamming en begassing.
2. Het grind wordt opgehaald door baggermachines of soortgelijke werktuigen, die vanuit een boot worden bediend.
3. Kuilen worden op de oever afgezonken, en de grindlagen onder de waterspiegel uitgegraven en naar de oppervlakte gebracht met gewone mijnbouwmethoden, of met de hydraulische lift. Het grind dat met een van deze drie methoden wordt gewonnen, wordt op de gebruikelijke wijze gewassen door middel van sluizen.
   

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

Deze methode om goud te winnen uit het grind van rivierbeddingen heeft de laatste jaren een opmerkelijke vooruitgang geboekt, en de uitbreiding ervan tot de bewerking van alle vlakke placers heeft het aspect van de ondiepe alluviale mijnbouw volledig veranderd. A. Grothe verklaart dat de eerste baggermolen in 1864 in werking werd gesteld op de Clutha River in Nieuw-Zeeland, maar zelfs in 1891 had de methode nog maar weinig vooruitgang geboekt, en werd zij over het algemeen overal met tegenzin bekeken, behalve in Nieuw-Zeeland. Bij het baggeren wordt grind van de bodem van de rivier opgehaald en in een aak overgebracht, waarna het materiaal wordt gewassen, het goud wordt gewonnen en het residu weer in de rivier wordt teruggesluisd. Baggermolens kunnen in drie klassen worden onderverdeeld:

1. zuigpompen,
2. continue ladder-emmer elevatoren, of
3. een kraan en emmer of schop worden gebruikt om het grind omhoog te brengen.

Goudzuigpompen

In dit systeem zuigt een centrifugaalpomp materiaal door een grote zuigslang die tot op de bodem van de rivier reikt. Reeds in 1891 werd in Waipapa Creek, Nieuw-Zeeland, met succes een Welman-sleepzuiger gebruikt. De pomp had een diameter van 3 voet en 6 duim, en de zuigbuis, die een diameter van 13 duim had, kon op elk punt in een gebied binnen een straal van 40 voet worden gebruikt. De grote stenen werden opgevangen en van het fijne spul gescheiden door een doorzeefde trechterplaat. Het goud was zeer fijn verdeeld, en werd opgevangen op pluche matten die om de acht uur werden gewassen. Het water voor het wassen werd aangevoerd uit een reservoir door middel van een 18 inch pijp. Stenen van 56 pond werden door deze pomp opgeheven, maar grotere stenen blokkeerden af en toe de zuigpijp.

Het is moeilijk om de relatieve hoeveelheden grind en water te regelen die door zuigpompen worden opgeheven, waarbij de laatste de neiging hebben om in grote overmaat te zijn. De zuigpijp is snel versleten, vooral door grof grind, en het benodigde vermogen per ton grind is aanzienlijk groter dan in het geval van ladder-bucket dredges. Niettemin worden baggerwerktuigen van dit type met succes gebruikt op de Snake River, Idaho, waar in 1899 een zuigpomp werkte op het materiaal van de oever. Eerst werd een kuil van 20 voet diep uitgegraven, waarna de zijkanten door waterstralen naar beneden werden gesluisd en door een slangpijp naar boven werden gezogen totdat een gat van 200 voet in het vierkant was gemaakt, waarna het baggerapparaat werd verplaatst en een tweede kuil werd uitgegraven, waarbij het residu in de eerste kuil werd geloosd. Het verwerkte materiaal varieerde van fijn zand tot keien met een diameter van 8 duim. Zuigdreggers worden echter niet veel gebruikt.

Ladder-Bucket Dredges

Dit is, in de meeste gevallen, het meest bevredigende en economische type, en het type dat algemeen wordt gebruikt. Ladder-emmer dreggen worden in grote aantallen gemaakt zowel in Nieuw Zeeland als in West Amerika. Een typisch Nieuw-Zeelands baggertuig is afgebeeld in Fig. 10 en 11. Deze figuren zijn ontleend aan tekeningen die aan het Ministerie van Mijnbouw van Nieuw-Zeeland zijn verstrekt door de heer F.W. Payne, van Dunedin. Hij gaf ook de volgende beschrijving van de installatie.

De romp is 119 voet lang, 35 voet 6 inches breed bij de boeg, en 50 voet breed bij de achtersteven. Diepte van de romp voor 6 voet 6 inches, diepte achter 9 voet 6 inches. De motor heeft een nominaal vermogen van 25 pk. De ladder met de emmers is lang genoeg om 40 voet onder de waterlijn te baggeren. De emmers hebben een inhoud van 7 kubieke meter, en draaien met een snelheid van tien emmers per minuut.

De ladder wordt opgehaald en neergelaten door een lijn die door een lier wordt bediend, en vijf andere lieren zijn ontworpen voor een hoofdlijn en vier zijlijnen om de dredge aan de oever vast te maken en van plaats naar plaats te verplaatsen. De emmers brengen het grind in een draaiende zeef met een lengte van 31 voet en een diameter van 4 voet en 6 duim, aangedreven door wrijvingsrollen. Vervolgens wordt het grove materiaal naar de grote elevatorbakken geleid, en het fijne materiaal dat door de zeef gaat, gaat naar de goudbesparende tafels. Nadat de residuen over deze tafels zijn gelopen, worden zij in een bezinkbak gedeponeerd, van waaruit zij met een extra elevator in de hoofdelevator voor residuen worden getild. De hoofdelevator is tussen de centers niet minder dan 145 voet lang, en kan de residuen stapelen tot een hoogte van 80 voet boven de waterlijn. De capaciteit zou ongeveer 120 kubieke meter per uur bedragen met de emmers voor drie vierde gevuld. De dredge was bedoeld om te werken op Fraser Flat, nabij Alexandria, Nieuw Zeeland.

De ladder-bucket dredges in gebruik in Californië vertonen een grote gelijkenis met het type dat algemeen wordt gebruikt in Nieuw Zeeland, waar de meeste van de toestellen vandaan komen. Het volgende is een korte samenvatting van een beschrijving van een baggermolen geplaatst in Oroville, aan de Feather River: -De romp is 80 voet lang bij 30 voet breed en 7 voet diep. De ladder, die de baggerbakken draagt, bestaat uit een zware vakwerkligger, en de bakband loopt op gietstalen rollen. Er zijn 32 gietstalen emmers, elk met een inhoud van 5 kubieke meter, de lippen zijn gemaakt van nikkelstaal. De ladder draait met een snelheid van 12½ emmer per minuut, wat een capaciteit geeft van meer dan 100 kubieke meter per uur met de emmers voor drie vierde gevuld. Het grind wordt aangevoerd in een ronddraaiende zeef met een diameter van 2,5 meter en een lengte van 2,5 meter, geperforeerd met gaten van 3/8 inch in diameter. Het grove materiaal wordt afgevoerd met een emmerelevator, maar het fijne materiaal wordt na het passeren van de goudspaartafels in de rivier gesluisd op enkele meters voorbij de achtersteven van de baggermachine. De baggermachine is met vijf lijnen vastgemaakt en alle kracht wordt geleverd door elektrische motoren. De bemanning bestaat uit twee man per ploeg, en ongeveer 70 pk wordt gebruikt voor de verschillende werkzaamheden. De werkingskosten van de Risdon-baggermolens in Californië bedragen in sommige gevallen ongeveer 4 cent per kubieke meter grind, maar zijn in het algemeen 6 tot 8 cent.

Kraan- en emmerbaggermolens

In deze baggermolens wordt een enkele grote emmer of schep, met een inhoud van 1 of 2 kubieke meter, met grind gevuld en door een of andere vorm van kraan aan boord van een binnenschip gehesen. De bak is soms van het Priestman grijptype, waarbij hij aan de onderkant opengaat wanneer hij op de grindbodem wordt neergelaten, en automatisch sluit wanneer de kettingen hem beginnen op te hijsen. Soms wordt ook een grote schop gebruikt, zoals in een geval op de Fraser River, British Columbia, in 1896-1897. Hier waren twee schuiten, de ene met de baggermachines, de andere met de goudwassers. De schop maakte 90 toeren per uur en bracht 1½ kubieke meter per keer omhoog. Keien tot 5 of 6 ton gewicht konden met gemak worden verwerkt. De Priestman grijperbak sluit niet helemaal als er een steen tussen de kaken terechtkomt, en komt gedeeltelijk leeg naar boven, maar in gevallen waarin grote keien, boomstammen, enz. door het grind verspreid liggen, kan hij met voordeel worden gebruikt, in plaats van de gewone ladderbak, die niet tegen dergelijke obstakels opgewassen is. Men zegt dat de slijtage bij een Priestman baggermolen minder is dan bij een emmerbaggermolen. Een Priestman baggermolen is afgebeeld in de figuren 12, 13 en 14, die zijn ontleend aan tekeningen van de heren Priestman Brothers.

Goudbesparende Apparaten

De beschikbare ruimte op een baggermolen is zo klein dat lange sluizen uit den boze zijn, en daarom is het noodzakelijk het grind grondig te desintegreren in trommels of op schudzeven, en de goudspaartafels zo breed mogelijk te maken, om de snelheid en diepte van de stroom grind die over hen loopt te verminderen, vooral waar fijn of schilferig goud overvloedig aanwezig is. De beste maat voor de gaten in de trommels wordt gewoonlijk geacht ongeveer 3/8 duim te zijn, maar soms worden gaten van 1 of 1½ duim gebruikt. Al het materiaal dat er niet doorheen gaat, wordt als waardeloos beschouwd en wordt niet op de tafels behandeld. In Nieuw-Zeeland zijn de tafels over het algemeen bedekt met kokosmatten of pluche, in de Verenigde Staten met cacaomatten, waarop een plaat strekmetaal is gelegd, waarvan de opstaande randen een reeks zeer doeltreffende riffles vormen. Op de Snake River in Idaho bestaat het goud uit dunne vlokken en is moeilijk te vangen. Het grind wordt geconcentreerd door het door sluizen te voeren die zijn bekleed met geperforeerde stalen platen. Het fijne materiaal wordt dan verder geconcentreerd op met jute bedekte tafels. Soortgelijke methoden worden al lang in Nieuw-Zeeland gebruikt. J.P. Smith stelt dat fijn goud verloren gaat in de meeste Nieuw-Zeelandse baggermachines en geeft een tabel, waaraan de volgende details zijn ontleend, van ruggengraat van de modernste baggermachines waarin fijn goud wordt gered:

Het verschil tussen de waarde van de grond zoals bepaald bij prospectie door het behandelen van monsters in een wieg en die gevonden bij het feitelijke werk met een baggermolen toont aan dat er in de praktijk wat fijn goud verloren gaat. Het goud wordt uit de concentraten teruggewonnen door ze over amalgaamplaten te laten lopen of door behandeling met kwik in een opkuispan of een ronddraaiend vat.

Wijdering van goud baggerresiduen

De residuen werden vroeger altijd op het water geloosd op een punt voorbij de achtersteven van de baggermachine. Nu worden zij vaak op de oever gestapeld om elk risico van vermenging met onbehandeld grind te voorkomen. Grove en fijne residuen worden gewoonlijk afzonderlijk opgestapeld, en bij de behandeling van vlakke inlandplaggen, zoals hieronder beschreven, nemen de gescheiden residuen 50 of 60 procent meer plaats in dan de ongestoorde grond. De emmerelevatoren voor het omhoog brengen van de residuen worden getoond in Fig. 10 tot 13.

Behandeling van vlakke inlandse placers

De voordelen van baggermolens bij het verwerken van grind zijn de laatste jaren zo groot gebleken dat hun gebruik is uitgebreid van de beddingen van rivieren tot alle vlakke placer grond waar ook gelegen. De baggermachine wordt in een reservoir geplaatst dat met water wordt gevuld. De machine wordt dan opgesteld en het baggeren begint, waarbij het residu aan de achtersteven wordt geloosd, zodat het reservoir en de baggermolen geleidelijk samen voortbewegen. Door grind rond het reservoir te stapelen en meer water binnen te laten, wordt de baggermachine verhoogd en kan zij zich een weg banen over glooiende terreinen, zoals bij de Warm Springs in Idaho. Volgens Postlethwaite wordt helder water in het reservoir gelaten stromen om te voorkomen dat het te modderig wordt om goud van dichtbij te kunnen zoeken.

Voordelen van baggeren naar goud

Investeringen in baggermolens zijn de laatste jaren populair in Nieuw-Zeeland, om de volgende redenen: de verkregen resultaten zijn goed, het benodigde kapitaal is betrekkelijk gering, de werkingskosten zijn gemakkelijk te berekenen en aan weinig variaties onderhevig, en als de vordering onvruchtbaar blijkt te zijn, kan de baggermolen naar een andere plaats worden overgebracht of worden verkocht. De regeringsinspecteur meldde in 1900 dat in sommige delen van Nieuw-Zeeland geen andere vorm van mijnbouw als investering in overweging zou worden genomen. Het baggeren op rivieren is een veel goedkopere methode om het grind te verwerken dan welke andere ook, maar de grote uitbreiding van de toekomst zal ongetwijfeld het werk in het binnenland zijn. De hoeveelheid benodigd water is gering, het risico van verlies door overstromingen of enig soort ongeluk oneindig, en de arbeidskosten gering.

Moeilijkheden bij het baggeren van goud

De moeilijkheden bij het ophogen van het grind als gevolg van het voorkomen van boomstammen of grote rotsblokken kunnen worden overwonnen nu de vacuümpompen zijn vervangen. De voornaamste moeilijkheid is nu om het fijne goud in het grind te redden. De verliezen aan goud zijn vaak groot, maar worden zelden in overweging genomen. In een baggerbedrijf in Nieuw-Zeeland werd bij het behandelen van gemeten hoeveelheden residuen vastgesteld dat per kubieke meter behandeld residu 2 korrels goud verloren waren gegaan. De opbrengst van de baggermachine was ongeveer 3 korrels per kubieke meter, zodat slechts 60 procent van het goud werd gered. Wanneer er een “overburden” of kleilaag boven het goudhoudende materiaal ligt, blijkt dat kleiklompen en water dat kleihoudende materie in suspensie draagt, verantwoordelijk zijn voor het verlies van goud. De beste methode om deze verliezen te voorkomen is het verwijderen van de kleilaag voordat men probeert het goudhoudende grind op te hopen en te wassen.

De bodem waarop het gouddragende materiaal rust is ook van belang. Een harde ondergrond verhindert dat het goud in zijn spleten door de baggermachine kan worden verwijderd. Zacht gesteente dat ter plaatse gedeeltelijk is afgebroken, is daarentegen een uitstekende bodem voor baggerwerkzaamheden. Een zachte klei onder het grind veroorzaakt verlies van goud bij het wassen.

Wat zijn de kosten van baggeren

De kapitaaluitgaven voor een baggerinstallatie in Nieuw-Zeeland variëren van ongeveer 2500 pond voor een kleine baggermolen, met een theoretische opvoercapaciteit van 60 kubieke meter per uur, tot 10.000 pond voor een grote baggermolen die 150 kubieke meter per uur kan opbrengen. De werkingskosten van een kleine baggermolen bedragen ongeveer 1 ounce goud per dag in Nieuw-Zeeland, of ongeveer 2 pence per kubieke meter behandeld grind. De bewerkingskosten in West-Amerika worden geraamd op ongeveer vier cent per kubieke yard in een geval waar de kracht werd geleverd door stoom uit steenkool. De bewerkingskosten in Oroville, Californië, varieerden volgens Postlethwaite van 3,66 tot 8,7 cent per kubieke yard. Veel grotere baggerschepen, die 7.000 kubieke meter of meer per dag kunnen verwerken, zullen binnenkort in Californië in bedrijf komen, en de kosten daarvan zullen wellicht lager zijn. De werkingskosten van een baggermolen van gemiddelde grootte worden door F.W. Taylor geschat op ongeveer 40 pond per week, en de opbrengst kan worden verwacht op 20 tot 30 oz. goud per week, zodat de winsten vaak groot zijn. Een grote toekomst voor het baggeren lijkt te worden beloofd in Siberië, waar de industrie in 1900 werd gestart. De werkingskosten werden door Taylor opgegeven als ongeveer 4.2d per kubieke yard in 1904.