Wie funktioniert eine Goldbaggeranlage

Um zu verstehen, wie eine Goldbaggeranlage funktioniert, sollten wir uns zunächst Kalifornien oder Alaska ansehen. Die Goldbaggerei, die heute in den Flüssen Kaliforniens betrieben wird, hat den Flussbergbau abgelöst. Beim Flussbergbau wurde häufig ein ganzer Fluss von seinem Lauf abgelenkt, um einen Abschnitt des Flussbettes freizulegen. Das Wasser wurde in einem hölzernen Gerinne abgeleitet, das oberhalb des Kopfdammes begann und unterhalb des Fußdammes endete.

Manchmal wurden auch Tunnel gebaut, um große Strecken dauerhaft zu entwässern und das Wasser an einer tieferen Stelle abzuleiten. Manchmal wurden vom Ufer aus oberhalb und unterhalb des zu bearbeitenden Flussabschnitts Flügeldämme gebaut, und ein dritter Damm, der die Enden in der Flussmitte verband, wurde parallel zur Strömungsrichtung errichtet. Der abgeschnittene Raum wurde dann leergepumpt.

Das auf diese Weise freigelegte Flussbett wurde erkundet und das gefundene Erdreich herausgeholt und gewaschen, wobei der Oberfläche des Grundgesteins besondere Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Die Arbeiten wurden in der Regel mit dem Herbsthochwasser beendet.

Der Flussbergbau war wahrscheinlich mit mehr Unsicherheiten behaftet als jeder andere Zweig des Goldbergbaus. Oft ging das gesamte investierte Kapital verloren, und alle Arbeiten und Maschinen wurden von einer Flut weggeschwemmt, bevor der Boden gesichtet wurde, während zahlreiche Fälle bekannt sind, in denen das Schwemmland im Flussbett, nachdem es mit großem Aufwand freigelegt worden war, nicht reich genug war, um sich für das Schleusen zu lohnen.

Der Flussbergbau besteht in der Gewinnung von goldhaltigen Kiesen in den Kanälen und Betten bestehender Flüsse und kann mit Leichtigkeit die Ausbeutung tiefer Barren unterhalb des Wasserspiegels einschließen. Sie wird auf drei verschiedene Arten betrieben

1. Ein Teil des Flussbettes wird durch Aufstauen und Abflammen trockengelegt.
2. Der Kies wird mit Baggern oder ähnlichen Vorrichtungen, die von einem Boot aus bedient werden, gehoben.
3. Gruben werden am Ufer abgeteuft und der Kies unterhalb des Wasserspiegels ausgegraben und mit gewöhnlichen Abbaumethoden oder mit dem hydraulischen Aufzug an die Oberfläche gehoben. Der mit diesen drei Methoden gewonnene Kies wird in der üblichen Weise durch Schleusen gewaschen.
   

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

Diese Methode zur Gewinnung von Gold aus dem Kies von Flussbetten hat in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht, und ihre Ausdehnung auf die Bearbeitung aller flachen Seifen hat den Aspekt des flachen Schwemmlandbergbaus völlig verändert. A. Grothe gibt an, dass die erste Dredge 1864 am Clutha River in Neuseeland in Betrieb genommen wurde, aber selbst 1891 hatte die Methode nur geringe Fortschritte gemacht und wurde allgemein überall außer in Neuseeland mit Missgunst betrachtet. Beim Ausbaggern wird Kies vom Flussgrund gehoben und in einen Lastkahn geladen. Dort wird das Material gewaschen, das Gold extrahiert und der Rückstand in den Fluss zurückgespült. Bagger können in drei Klassen eingeteilt werden:

1. Saugpumpen,
2. kontinuierliche Leiter-Eimer-Elevatoren, oder
3. ein Kran und ein Eimer oder eine Schaufel werden verwendet, um den Kies anzuheben.

Goldbagger-Saugpumpen

Bei diesem System zieht eine Kreiselpumpe das Material durch einen großen Saugschlauch, der bis auf den Grund des Flusses reicht. Bereits 1891 war eine Welman-Saugbaggeranlage am Waipapa Creek in Neuseeland erfolgreich im Einsatz. Die Pumpe hatte einen Durchmesser von 3 Fuß und 6 Zoll, und das Saugrohr, das einen Durchmesser von 13 Zoll hatte, konnte an jeder Stelle eines Gebiets in einem Radius von 40 Fuß angesetzt werden. Die großen Steine wurden aufgefangen und durch eine mit Rillen versehene Trichterplatte vom Feinmaterial getrennt. Das Gold war sehr fein zerkleinert und wurde auf Plüschmatten aufgefangen, die alle acht Stunden gewaschen wurden. Das Wasser zum Waschen wurde über eine 18-Zoll-Leitung aus einem Reservoir zugeführt. Steine von 56 Pfund Gewicht wurden von dieser Pumpe angehoben, aber größere verstopften gelegentlich das Saugrohr.

Es ist schwierig, die relativen Mengen an Kies und Wasser zu regulieren, die von den Saugpumpen angehoben werden, da letztere dazu neigen, einen großen Überschuss zu haben. Das Saugrohr wird vor allem bei grobem Kies schnell abgenutzt, und der Leistungsbedarf pro Tonne Kies ist wesentlich höher als bei Eimerkettenbaggern. Dennoch sind Bagger dieses Typs am Snake River in Idaho erfolgreich im Einsatz, wo 1899 eine Saugpumpe auf dem Material des Ufers arbeitete. Zunächst wurde eine 20 Fuß tiefe Grube ausgehoben, dann wurden die Ränder mit Wasserstrahlen abgespült und durch ein Schlauchrohr nach oben gesaugt, bis ein Loch von 200 Fuß im Quadrat entstanden war, woraufhin das Baggergerät bewegt und eine zweite Grube ausgehoben wurde, wobei der Abraum in die erste Grube geleitet wurde. Das geförderte Material reichte von feinem Sand bis zu Felsbrocken mit einem Durchmesser von 8 Zoll. Saugbagger werden jedoch nur selten eingesetzt.

Leiterkorbbagger

Dies ist in den meisten Fällen der zufriedenstellendste und wirtschaftlichste Typ, der allgemein verwendet wird. Eimerkettenbagger werden sowohl in Neuseeland als auch im Westen Amerikas in großer Zahl hergestellt. Ein typischer neuseeländischer Bagger ist in den Abb. 10 und 11 dargestellt. Diese Abbildungen stammen aus Zeichnungen, die dem neuseeländischen Bergbauministerium von Herrn F. W. Payne aus Dunedin zur Verfügung gestellt wurden. Er gab auch die folgende Beschreibung der Anlage.

Der Rumpf ist 119 Fuß lang, 35 Fuß 6 Zoll breit am Bug und 50 Fuß breit am Heck. Tiefe des Rumpfes vorn 6 Fuß 6 Zoll, Tiefe achtern 9 Fuß 6 Zoll. Der Motor hat eine Nennleistung von 25 PS. Die Leiter, die die Eimer trägt, ist lang genug, um 40 Fuß unter der Wasserlinie zu baggern. Die Eimer haben ein Fassungsvermögen von 7 Kubikfuß und laufen mit einer Geschwindigkeit von zehn Eimern pro Minute.

Die Leiter wird durch eine Leine angehoben und abgesenkt, die von einer Winde bedient wird, und fünf weitere Winden sind für eine Hauptleine und vier Seitenleinen vorgesehen, um den Bagger am Ufer zu verankern und ihn von Ort zu Ort zu bewegen. Die Schaufeln befördern den Kies in ein drehbares Sieb, das 31 Fuß lang ist und einen Durchmesser von 4 Fuß und 6 Zoll hat und von Reibungsrollen angetrieben wird. Von dort aus wird das grobe Material in die Eimer des Abraumförderers geleitet, und das feine Material, das durch das Sieb läuft, wird auf die Goldwägetische befördert. Nachdem es über diese gelaufen ist, wird es in einem Absetzbecken abgesetzt, aus dem es mit einem zusätzlichen Elevator in den Hauptabsetzer gehoben wird. Der Hauptelevator ist zwischen den Mittelpunkten nicht weniger als 145 Fuß lang und kann Abraum bis zu einer Höhe von 80 Fuß über der Wasserlinie stapeln. Die Kapazität liegt bei etwa 120 Kubikmetern pro Stunde, wenn die Schaufeln zu drei Vierteln gefüllt sind. Der Bagger war für den Einsatz in Fraser Flat, in der Nähe von Alexandria, Neuseeland, vorgesehen.

Die in Kalifornien eingesetzten Eimerkettenbagger haben große Ähnlichkeit mit dem in Neuseeland allgemein verwendeten Typ, wo die meisten dieser Geräte ihren Ursprung haben. Nachfolgend ein kurzer Auszug aus der Beschreibung eines Baggerschiffs, das in Oroville am Feather River eingesetzt wird: – Der Rumpf ist 80 Fuß lang, 30 Fuß breit und 7 Fuß tief. Die Leiter, die die Baggerschaufeln trägt, besteht aus einem schweren Gitterträger, und das Schaufelband läuft auf Rollen aus Gussstahl. Es gibt 32 Gussstahlschaufeln mit einem Fassungsvermögen von je 5 Kubikfuß, die Lippen sind aus Nickelstahl. Die Leiter läuft mit einer Geschwindigkeit von 12½ Schaufeln pro Minute, was eine Kapazität von über 100 Kubikmetern pro Stunde ergibt, wenn die Schaufeln zu drei Vierteln gefüllt sind. Der Kies wird in ein Drehsieb mit einem Durchmesser von 4,5 Fuß und einer Länge von 25 Fuß geleitet, das mit Löchern von 3/8 Zoll Durchmesser perforiert ist. Das grobe Material wird mit einem Becherwerk abtransportiert, aber das feine Material wird nach dem Passieren der goldsparenden Tische einige Meter hinter dem Heck des Baggers in den Fluss geschleust. Der Bagger ist an fünf Leinen verankert, und der gesamte Antrieb erfolgt über Elektromotoren. Die Besatzung besteht aus zwei Mann pro Schicht, und es werden etwa 70 PS für die verschiedenen Arbeiten eingesetzt. Die Betriebskosten der Risdon-Bagger in Kalifornien werden in einigen Fällen mit etwa 4 Cent pro Kubikyard Kies angegeben, liegen aber im allgemeinen bei 6 bis 8 Cent.

Kran- und Eimerkettenbagger

Bei diesen Baggern wird ein einziger großer Eimer oder eine Schaufel mit einem Fassungsvermögen von 1 oder 2 Kubikyard mit Kies gefüllt und mit Hilfe eines Krans an Bord eines Lastkahns gehoben. Die Schaufel ist manchmal ein Priestman-Greifer, der sich unten öffnet, wenn er auf das Kiesbett fällt, und sich automatisch schließt, wenn die Ketten beginnen, ihn anzuheben. Manchmal wird auch eine große Schaufel verwendet, wie in einem Fall auf dem Fraser River, British Columbia, in den Jahren 1896-1897. Hier gab es zwei Lastkähne, von denen einer die Baggermaschinen enthielt, der andere die Goldwäschetische. Die Schaufel machte 90 Fahrten pro Stunde und förderte 1½ Kubikmeter auf einmal. Felsbrocken mit einem Gewicht von bis zu 5 oder 6 Tonnen konnten mit Leichtigkeit bewegt werden. Der Priestman-Greiflöffel schließt sich nicht vollständig, wenn ein Stein zwischen seine Backen gerät, und kommt teilweise leer heraus, aber in Fällen, in denen große Felsbrocken, Baumstämme usw. im Kies verstreut sind, kann er mit Vorteil anstelle des gewöhnlichen Leiterlöffels verwendet werden, der mit solchen Hindernissen nicht fertig wird. Der Verschleiß ist bei einem Priestman-Bagger angeblich geringer als bei einem Eimerbagger. Ein Priestman-Bagger ist in den Abb. 12, 13 und 14 dargestellt, die auf Zeichnungen der Firma Priestman Brothers beruhen.

Goldsparapparat

Der verfügbare Raum auf einem Bagger ist so klein, dass lange Schleusen nicht in Frage kommen, und es ist daher notwendig, den Kies in Trommeln oder auf Rüttelsieben gründlich zu zerkleinern und die Goldspartische so breit wie möglich zu machen, um die Geschwindigkeit und Tiefe des Kiesstroms, der über sie läuft, zu verringern, besonders dort, wo feines oder schuppiges Gold reichlich vorhanden ist. Die beste Größe für die Löcher in den Trommeln wird in der Regel als etwa 3/8 Zoll angesehen, aber manchmal werden auch Löcher von 1 oder 1½ Zoll verwendet. Alles Material, das nicht hindurchgeht, wird als wertlos angesehen und nicht auf den Tischen verarbeitet. In Neuseeland werden die geneigten Tische im Allgemeinen mit Kokosmatten oder Plüsch bedeckt, in den Vereinigten Staaten mit Kakaomatten, auf die ein Blech aus Streckmetall gelegt wird, dessen erhöhte Ränder eine Reihe von sehr wirksamen Riffeln bilden. Am Snake River in Idaho besteht das Gold aus dünnen Flocken und ist schwer zu fangen. Der Kies wird konzentriert, indem er durch mit perforierten Stahlplatten ausgekleidete Schleusen geleitet wird. Das feine Material wird dann auf mit Sackleinen bedeckten Tischen weiter konzentriert. Ähnliche Methoden werden seit langem in Neuseeland angewandt. J. P. Smith stellt fest, dass in den meisten neuseeländischen Baggern Feingold verloren geht, und gibt eine Tabelle an, aus der die folgenden Einzelheiten über die modernsten Bagger entnommen sind, in denen Feingold gerettet wird:

Der Unterschied zwischen dem Wert des Bodens, der bei der Prospektion durch die Behandlung von Proben in einer Wiege bestimmt wird, und dem Wert, der bei der tatsächlichen Arbeit mit einem Bagger gefunden wird, zeigt, dass in der Praxis etwas Feingold verloren geht. Das Gold wird aus den Konzentraten gewonnen, indem man sie entweder über Amalgamplatten laufen lässt oder in einer Reinigungspfanne oder einem rotierenden Fass mit Quecksilber behandelt.

Entsorgung von Goldbaggerrückständen

Die Rückstände wurden früher immer an einem Punkt hinter dem Heck des Baggers wieder ins Wasser abgelassen. Heute wird es oft am Ufer aufgeschüttet, um eine Vermischung mit unbehandeltem Kies zu vermeiden. Grobes und feines Bergematerial wird in der Regel getrennt aufgeschüttet, und bei flachen Binnenseen, wie weiter unten beschrieben, nimmt das getrennte Bergematerial 50 bis 60 % mehr Platz ein als der ungestörte Boden. Die Becherwerke zum Anheben des Abraums sind in den Abbildungen 10 bis 13 dargestellt.

Behandlung von flachen Binnenseen

Die Vorteile von Baggern bei der Bearbeitung von Kies haben sich in den letzten Jahren als so groß erwiesen, dass ihr Einsatz von den Flussbetten auf alle flachen Seifenböden ausgeweitet wurde, wo immer sie sich befinden. Der Bagger wird in ein mit Wasser gefülltes Becken gestellt. Dann wird die Maschine aufgestellt und mit dem Ausbaggern begonnen, wobei das Baggergut am Heck abgelassen wird, so dass sich das Becken und der Bagger allmählich gemeinsam vorwärts bewegen. Durch Anhäufung von Kies um das Reservoir herum und Einlassen von mehr Wasser wird der Bagger angehoben und kann so wie in Warm Springs, Idaho, auf abschüssigem Gelände eingesetzt werden. Laut Postlethwaite fließt immer wieder klares Wasser in das Reservoir, um zu verhindern, dass es zu schlammig wird, um das Gold zu bergen.

Vorteile des Baggerns nach Gold

Investitionen in Bagger sind in Neuseeland in den letzten Jahren sehr beliebt gewesen, und zwar aus den Gründen, dass die erzielten Ergebnisse gut sind, das benötigte Kapital vergleichsweise gering ist, die Betriebskosten leicht zu berechnen sind und nur wenigen Schwankungen unterliegen, und wenn sich der Claim als unfruchtbar erweist, kann der Bagger anderswohin verlegt oder verkauft werden. Der Inspektor der Regierung berichtete im Jahr 1900, dass in einigen Teilen Neuseelands keine andere Form des Bergbaus als Investition in Frage käme. Das Ausbaggern von Flüssen ist eine weitaus billigere Methode der Kiesaufbereitung als jede andere, aber die große Ausdehnung der Zukunft wird zweifellos in der Arbeit im Landesinneren liegen. Die benötigte Wassermenge ist gering, das Risiko von Verlusten durch Überschwemmungen oder Unfälle jeglicher Art verschwindend gering und die Arbeitskosten trivial.

Schwierigkeiten beim Goldbaggern

Die Schwierigkeiten beim Anheben des Kieses, die durch das Auftreten von Baumstämmen oder großen Felsbrocken verursacht werden, können überwunden werden, nachdem die Vakuumpumpen abgelöst wurden. Die Hauptschwierigkeit besteht nun darin, das Feingold im Kies zu retten. Die Goldverluste sind oft groß, werden aber selten berücksichtigt. In einer neuseeländischen Baggeranlage wurde bei der Behandlung von gemessenen Mengen von Abraum festgestellt, dass Gold in Höhe von 2 Körnern pro Kubikyard behandelten Abraums verloren ging. Die Ausbeute des Baggers lag bei etwa 3 Körnern pro Kubikmeter, so dass nur 60 % des Goldes gerettet werden konnten. Wenn sich über dem goldhaltigen Material ein „Deckgebirge“ oder eine Tonschicht befindet, sind Tonklumpen und Wasser, das tonhaltiges Material in Suspension trägt, für die Goldverluste verantwortlich. Die beste Methode, diese Verluste zu vermeiden, besteht darin, die Tonschicht zu entfernen, bevor man versucht, den goldhaltigen Kies anzuheben und zu waschen.

Der Boden, auf dem das goldhaltige Material liegt, ist ebenfalls von Bedeutung. Ein harter Untergrund verhindert, dass das in seinen Ritzen befindliche Gold vom Bagger entfernt wird. Weiches, teilweise an Ort und Stelle zersetztes Grundgestein ist dagegen ein hervorragender Boden für das Ausbaggern. Ein weicher, zäher Ton, der unter dem Kies liegt, führt zum Verlust von Gold beim Waschen.

Wie hoch sind die Kosten für Baggerarbeiten

Die Investitionskosten für eine Baggeranlage in Neuseeland reichen von etwa 2.500 Pfund für einen kleinen Bagger mit einer theoretischen Förderleistung von 60 Kubikmetern pro Stunde bis zu 10.000 Pfund für einen großen Bagger, der 150 Kubikmeter pro Stunde fördern kann. Die Betriebskosten einer kleinen Baggeranlage werden in Neuseeland mit etwa 1 Unze Gold pro Tag oder etwa 2 Pence pro Kubikyard behandelten Kieses angegeben. Die Arbeitskosten im Westen Amerikas werden mit etwa vier Cents pro Kubikmeter angegeben, wenn die Energie durch Dampf aus Kohle gewonnen wird. Die Arbeitskosten in Oroville, Kalifornien, werden von Postlethwaite mit 3,66 bis 8,7 Cents pro Kubikyard angegeben. In Kalifornien werden bald viel größere Bagger in Betrieb sein, die 7.000 Kubikmeter oder mehr pro Tag fördern, und die Kosten für diese Bagger könnten geringer sein. Die Betriebskosten für einen Bagger mittlerer Größe werden von F. W. Taylor mit etwa 40 Pfund pro Woche angegeben, und es kann mit einem Ertrag von 20 bis 30 Unzen Gold pro Woche gerechnet werden, so dass die Gewinne oft groß sind. Eine große Zukunft für das Baggern scheint Sibirien zu versprechen, wo die Industrie im Jahr 1900 aufgenommen wurde. Die Arbeitskosten wurden von Taylor im Jahr 1904 mit etwa 4,2d pro Kubikyard angegeben.