Автор провел ряд экспериментов в том же направлении, но больше с идеей продемонстрировать, как, возможно, золото в некоторых случаях могло отлагаться в кремнистых формациях после того, как такие формации затвердели. Некоторые результаты были замечательными и, действительно, неожиданными. Я обнаружил, что могу создавать искусственные образцы золотоносного кварца из камня, который ранее не содержал золота вообще, также что не было абсолютно необходимым, чтобы камень, подвергнутый такой обработке, содержал какие-либо металлические сульфиды.
Следующее было предоставлено автором и взято из «Трудов» Австралазийского института горных инженеров за 1893 год:—
«ОТЛОЖЕНИЕ ЗОЛОТА.
«Вопрос о том, как золото изначально отлагалось в наших золотоносных жилах, является тем, которому было уделено большое внимание как минералогами, так и практическими горняками, и который горячо обсуждался теми, кто придерживался магматической теории, и теми, кто выступал за водную теорию. Первыми утверждалось, что, поскольку золото, вероятно, не существовало в природе ни в каком ином виде, кроме металлического, то оно было отложено в своей кремнистой матрице в расплавленном состоянии, и было приведено много остроумных аргументов в поддержку этого утверждения. В последнее время, однако, большинство ученых, да и многие чисто эмпирические исследователи (используя слово «эмпирический» в его строгом смысле), пришли к выводу, что, хотя способ, которым они были составлены, не всегда был идентичен, все жилы, включая золотоносные формации, были первично получены из минерализованных вод, которые отлагали своё содержимое в трещинах, вызванных либо охлаждением земной коры, либо вулканическим воздействием».
«Предмет, который давно имел особое притяжение для автора, опубликовавшего несколько статей на эту тему, в которых утверждалось, что золото не только отлагалось в жилах из водного раствора, но и что некоторое золото, найденное в форме самородков, не было получено из жил, а было зарождающимся в своей аллювиальной постели; и доказательством этого служил тот факт, что некоторые самородки были выкопаны, имея форму соседней гальки или угловатого фрагмента камня, вдавленного в них. Более того, ни один настоящий самородок большого размера никогда не был найден в жиле, такой как «Welcome», 2159 унций, или «Welcome Stranger», 2280 унций; в то время как несколько лет назад было случайно обнаружено, что золото можно побудить отложиться из своей минеральной соли в металлическое состояние на любом подходящем основании, таком как сульфид железа».
«Следуя этому факту, я экспериментировал с различными солями золота и получил некоторые очень замечательные результаты. Я нашел практичным производить самые естественно выглядящие образцы золотоносного кварца из камня, который ранее, как доказано анализом, не содержал золота вообще. Более того, золото, которое проникает в камень тщательным образом, принимает некоторые из более естественных форм. Оно всегда более или менее сосцевидное, но временами, из-за причин, в которых я ещё не совсем убедился, решительно дендроидное, как можно видеть в одном из образцов, которые я представил членам. Более того, я нахожу возможным смягчить цвет и произвести образец, в котором золото будет таким же красновато-желтым, как в ферро-оксидной пустой породе Маунт-Морган, или придать ему бледный примуловый оттенок продукта шахт Кройдона».
«Я отмечаю, что действие ванны, в которой обрабатывается камень, оказывает особенно дезинтегрирующее воздействие на многие образцы. Некоторые, которые до погружения имели особенно кремнистую текстуру, через несколько недель стали настолько хрупкими, что их можно было разломать пальцами. Насколько распространились мои эксперименты, они доказали следующее: не было существенным, чтобы кремнезем и золото были отложены в одно время в золотоносных жилах. Незолотоносный кремнистый раствор мог заполнить трещину, и после затвердевания какое-то вулканическое возмущение могло заставить воду, пропитанную солью золота, пройти через промежутки жильной формации, когда, если условия были благоприятными, золото отлагалось бы в металлических формах. Я предпочитаю, по причинам, которые, вероятно, будут понятны, не говорить точно, каким процессом получены мои результаты, но представляю образцы для исследования».
(1) Кусок ранее не золотоносного камня. Местность близ Аделаиды, теперь показывает золото свободно в сосцевидной и дендроидной форме.
(2) Камень из Нового Южного Уэльса, показывающий золото, искусственно введенное в промежутки и на поверхности.
(3) Камень из Западной Австралии, очень стекловидный на вид, теперь тщательно пропитанный золотом; сосцевидное образование особенно заметно.
(4) Несколько ламинированный кварц из Виктории, содержащий немного сульфида сурьмы. В этом образце золото не только проявляется на поверхности, но и проникает в каждую из ламинаций, что доказывается при разломе.
(5) Состоит из фрагментов кристаллического карбоната извести из Тарравинги, в которых золото отложено пятнами, по виду как оксид железа, пока не представлено увеличительному стеклу.
«Весь предмет заслуживает гораздо больше времени, чем я могу ему уделить. Важность заключается в следующем: найдя, как столь желанный металл мог быть отложен в своей матрице, знание должно помочь предположить, как его можно экономически извлечь оттуда».
Очень замечательный самородок весом 16 3/4 унции был промыт недалеко от поверхности в одном из моих собственных горнодобывающих владений в Вудсайде, Южная Австралия, несколько лет назад, что проиллюстрировало ядерную теорию очень красиво. Этот самородок очень нерегулярной формы, изъеденный и чеканный, как будто гравировальным инструментом ювелира, ясно показывая форму пиритных кристаллов, на которых он был сформирован, в то время как промежутки были заполнены красным гематитовым железом, точно так же, как найдено в искусственно сформированных самородках на основе сульфида железа. Автор имеет самородок из той же местности весом около 1 1/2 унции, который демонстрирует в значительной степени те же характеристики, как, впрочем, и большая часть аллювиального золота, найденного в хребтах Маунт-Лофти; также самородок из центра Австралии весом четыре унции, в котором первоначальные кристаллы пирита воспроизведены в золоте точно так же, как железная подкова, помещенная в лоток, через который течет медьсодержащая вода, со временем превратится в почти чистую медь и всё же сохранит свою форму.
Теперь, что касается четырех пунктов, которые я выдвинул относительно кажущихся аномалий появления аллювиального золота. Причина, по которой аллювиальное золото, как правило, более высокого качества, чем рифовое, вероятно, заключается в том, что, хотя золото и серебро, которые имеют значительное сродство друг к другу, предположительно были растворены из своих солей и удерживались в растворе в одной и той же минеральной воде, они во многих случаях не отлагались вместе по той причине, что серебро наиболее легко отлагается в присутствии щелочей, которые были бы в избытке в минеральных водах, идущих непосредственно из основных пород, в то время как золото побуждается к осаждению быстрее в кислых растворах, что было бы характером вод после того, как они подверглись атмосферному воздействию и контакту с органическими веществами.
Это, следовательно, может объяснить не только сравнительно большую чистоту аллювиального золота, но и то, почему крупные самородки находят так далеко от золотоносных рифов, а также почему тяжелые массы золота часто выкапывали даже среди корней живых деревьев, но более особенно в россыпях, содержащих органическое вещество, такое как древняя древесина.
Всё, что было приведено, подтверждает веру в то, что место рождения нашего золота находится в некоторых из более ранних пород, составляющих земную кору, и что его появление как металла, который мы так высоко ценим, является результатом электрохимического действия, такого, которое мы можем продемонстрировать в лаборатории.
ГЛАВА VI
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА
Мы теперь подходим к очень важной части нашего предмета, практической обработке руд и матриц для извлечения содержащихся металлов. Используемые методы многочисленны, но могут быть разделены на четыре класса, а именно: промывка, амальгамация ртутью, хлорирование, цианирование и другие процессы выщелачивания, и плавка. Первый используется в аллювиальных золото- и оловодобывающих работах и при подготовке некоторых серебряных, медных и других руд к плавке, и состоит просто в отделении более тяжелых металлов и минералов от их пустых пород по их большему удельному весу в воде. Второй включает измельчение пустой породы и извлечение из неё золота или серебра с помощью ртути. Хлорирование и выщелачивание в целом — это процесс, при котором металлы сначала превращаются химическим воздействием в свои минеральные соли, такие как хлорид золота, нитрат серебра, сульфат меди, и, будучи растворенными в воде, впоследствии переотлагаются в металлической форме с помощью хорошо известных реагентов.
В действительно успешном горном деле в высшей степени важно, чтобы способ извлечения металлов наиболее научным образом был тщательно понят, но как общее правило, наука металлургии усваивается лишь очень поверхностно даже теми, чьим специальным делом является обработка рудных тел для извлечения их металлоносного содержимого, и будь то на кварцедробильной фабрике, ликсивиационных или плавильных заводах, многое оставляет желать лучшего в методе обработки наших руд.
Моё внимание недавно привлекла статья, написанная г-ном Ф. А. Х. Рауфтом, горным инженером, из которой я делаю следующую выдержку:
Он говорит, рассуждая о немецкой обработке руд и способе процедуры в Австралии: «Давно пора, чтобы правительство вмешалось и попыталось решительными и быстрыми действиями привести горнодобывающую промышленность на прочную и законную основу. Хотя наши хребты изобилуют всеми видами минералов, которые могли бы дать работу сотням тысяч людей, горное дело ведется беспорядочным, случайным образом. Нет никакой системы, и обработка руд по необходимости отдается на милость людей, у которых нет даже идеи о том, какой сложной наукой стала металлургия в более старых странах. За многие годы практического опыта я никогда не знал ни одного случая, когда жила при разработке давала отдачу согласно анализу, и я никогда не знал ни одной шахты, где некоторые из драгоценных металлов нельзя было бы найти в хвостах или шлаке. Немцы нанимают сотни людей для работы на цинк, который дает около двух или трех процентов на тонну; здесь такой же процент олова едва ли можно было бы сделать прибыльным, и это, заметьте, происходит не только из-за более дешевого труда, но главным образом из-за трудосберегающих приспособлений и результатов исследований таких гигантских интеллектов, как профессор Керль и многие другие, о которых мы в этой стране даже не слышим. Зайдите на любое из великих горнодобывающих предприятий центральной Германии, и вы можете увидеть акры, покрытые машинами, искусно сконструированными для очистки, дробления и сортировки, и в конечном итоге доставки руд в вагонетки или прямо в печь, и всё это под наблюдением одного или двух молодых людей. Когда партия руды прибывает на любой из заводов, скажем, Фрайберг или Клаусталь, она тщательно анализируется тремя или четырьмя разными лицами, а затем передается практическим экспертам, от которых ожидается получение полного количества драгоценного металла согласно анализу; и если по какой-либо случайности они этого не делают, фиксированный процент убытка вычитается из их зарплаты; или, если результат превышает этот анализ, что случается чаще, к их оплате добавляется небольшой бонус. Сравните эту систему с нашим собственным расточительным, безрассудным методом обращения с нашими драгоценными металлами, и мы можем спрятать наши головы от самого стыда».
Все действительно практические люди, я думаю, поддержат мнение г-на Рауфта. Хорошо организованные и проводимые горные школы постепенно улучшат это неудовлетворительное положение вещей, и я надеюсь, что вскоре у нас не будет никого, кроме квалифицированных дипломированных людей на наших шахтах. Тем временем несколько практических советов, особенно по той очень сложной ветви предмета, сохранению золота, как надеются, окажутся полезными.
Извлечение золота из почвы — это индустрия настолько старая, что её первое введение потеряно в тумане веков. Как было сказано ранее, золото является одним из наиболее широко распространенных металлов, и человек, как только он поднялся из низших форм дикости, начал привлекаться королевским металлом, который он находил легко поддающимся формовке в предметы украшения и использования, и практически не подверженным коррозии.
То, что мы теперь называем блюдом или лотком, тогда, несомненно, обычно деревянная чаша, было приспособлением, использованным первым; но у них также было устройство, несколько похожее на наши современные брезентовые столы, по которым золотоносный песок пропускался с помощью потока воды. Пески некоторых рек, из которых добывалась часть золотого запаса старого мира, до сих пор промываются год за годом точно таким же способом, который использовался, вероятно, тысячи лет назад, труд, очень тяжелый, часто выполняемый женщинами, которые, стоя по колено в воде, промывают песок в деревянных чашах, точно так же, как старатель на современных аллювиальных приисках делает это со своим жестяным лотком. Полученное золото часто состоит лишь из грана или двух мелкой пылевидной золотой крошки, которая тщательно собирается в перья и так экспортируется или обменивается на товары.
Старатель сегодняшнего дня, обнаружив оплачиваемые аллювиальные пески на такой глубине, которая позволяет прибыльно работать небольшим группам людей с ограниченным капиталом или без него, приобретает сначала полубочку для лудильной ванны, «колыбель» или «длинный том» и жестяной лоток. «Промывочные пески», как обычно называют золотоносную россыпь, содержат значительную примесь глины более или менее цепкого характера, и большая часть этого должна быть размыта и таким образом дезинтегрирована, прежде чем будет предпринято фактическое отделение золота в колыбели или лотке. Это делается в ванне постоянным перемешиванием лопатой и сменой воды по мере того, как она становится заряженной плавающими аргиллитовыми или глинистыми частицами. Гравий затем помещается в бункер колыбели, который отделяет более крупные камни и гальку, остальное проходит вниз по наклонным уступам, пока колыбель медленно раскачивается и снабжается водой. В нижней части каждого уступа есть рифля для задержания частиц золота. Иногда, когда золото очень мелкое, вводятся амальгамированные медные пластины, а нижние уступы покрываются зеленым сукном, чтобы действовать как брезентовые столы и ловить золото, которое в противном случае могло бы быть потеряно.
Длинный том — это желоб длиной около 12 футов и шириной 20 дюймов в верхнем конце, расширяющийся до 30 дюймов в нижнем конце; он имеет глубину около 9 дюймов и падение 1 дюйм на фут. Железный экран помещается в нижнем конце, где задерживаются крупные камни, а под этим экраном находится рифлевый ящик, 12 футов длиной, 3 фута шириной и имеющий тот же наклон, что и верхний желоб. Он оснащен несколькими рифлями, в которые иногда помещается ртуть.
Гораздо больше работы можно сделать с этим приспособлением, чем с колыбелью, которую оно вытеснило. Конечно, золото должно быть крупным, а вода обильной.
Когда, однако, прииск приносит доход, и разработки показывают признаки некоторой постоянности, строится промывочная машина. Это описано в главе под названием «Правила большого пальца».
Гидравлическая и наземная промывка — это очень дешевый и эффективный метод обработки больших количеств золотоносной россыпи, и, при благоприятных обстоятельствах, таких как обильное снабжение водой с хорошим падением и обширные рыхлые золотоносные отложения, даже несколько гран на тонну или воз могут дать оплачиваемую отдачу. Вода подается в желобах или трубах к точке рядом с тем местом, где она требуется, оттуда в кованых железных трубах, постепенно уменьшающихся в размере и заканчивающихся большим соплом, несколько похожим на сопло пожарного шланга. «Монитор», как его иногда называют, обычно закрепляется на подвижной подставке, устроенной так, что сильная струя воды может быть направлена в любую точку простой регулировкой. В россыпи формируется «лицо», и вода направляется против нижней части уступа, который быстро подмывается и падает, только чтобы быть смытым в потоке воды, который проводится через шлюзы с рифлями, а иногда и по значительным длинам амальгамированных медных пластин. Этот класс горного дела наиболее широко проводился в Калифорнии и Новой Зеландии, а также в некоторых районах Виктории, но поистине огромные россыпи района Шолхейвен в Новом Южном Уэльсе должны в ближайшем будущем значительно увеличить мировой запас золота. Эти россыпи, которые являются золотоносными от корней травы до коренной породы, простираются почти на пятьдесят миль и местами имеют глубину более 200 футов. Нехватка капитала и нехватка знаний до сих пор препятствовали их прибыльной разработке в больших масштабах.
Извлечение жильного золота из его матрицы — процесс гораздо более сложный, и проблема того, как наиболее эффективно достичь этого великого желаемого результата — полной операции по разделению и улавливанию — является той, которая требует мастерства и вызывает изобретательность ученых мужей во всем мире. Трудность заключается в том, что, поскольку едва ли найдутся две пустые породы или матрицы, которые были бы в точности одинаковыми, способ обработки, который оказывается наиболее эффективным на одном руднике, часто не подойдет для другого. Многое также зависит от доли золота на тонну обрабатываемой породы, поскольку самые научные и совершенные методы выщелачивания, принятые до сих пор, не окупятся, даже при благоприятных прочих условиях, если количество золота значительно меньше половины унции на тонну, и даже в этом случае принесут лишь очень небольшую прибыль. Если, однако, золото «свободное», а жила крупная, то даже несколько пеннивейтов (или «долларов», как говорят американцы) на тонну принесут хорошую прибыль. Способ извлечения, дольше всего находившийся в употреблении и, в конечном счете, самый дешевый и эффективный для свободных руд, где золото не слишком мелкое, — это амальгамация ртутью, которая обладает сильным сродством к золоту, серебру и меди.