Под заголовком «Энергия для мельниц» из того же источника взято следующее.
ЭНЕРГИЯ ДЛЯ МЕЛЬНИЦ
«Поскольку колесо Пелтона, по-видимому, находит наиболее частое применение в Калифорнии, мельникам может быть удобно иметь следующее правило, применимое к этим колесам:
«Когда известен напор воды в футах, умножьте его на 0,0024147, и произведение будет мощностью в лошадиных силах, получаемой от одного «старательского дюйма» воды.
«Мощность, необходимая для различных частей мельницы:
Для каждой толчеи весом 850 фунтов, падающей с высоты 6 дюймов 95 раз в минуту, 1,33 л.с. Для каждой толчеи весом 750 фунтов, падающей с высоты 6 дюймов 95 раз в минуту, 1,18 л.с. Для каждой толчеи весом 650 фунтов, падающей с высоты 6 дюймов 95 раз в минуту, 1,00 л.с. Для камнедробилки типа Блейка 8 на 10 дюймов 9,00 л.с. Для концентратора Фрю или Triumph с 220 оборотами в минуту 0,50 л.с. Для 4-футовой чаши для доводки, делающей 30 оборотов в минуту 1,50 л.с. Для амальгамационного барабана, делающего 30 оборотов в минуту 2,50 л.с. Для механической батеи, делающей 30 оборотов в минуту 1,00 л.с.»
Автор имеет небольшой практический опыт работы с этим превосходным гидравлическим двигателем, колесом Пелтона, но если под лошадиной силой в приведенной таблице подразумевается номинальная лошадиная сила, то она кажется завышенной. При работе с толчеями весом 800 центнеров, 80 ударов в минуту, одной номинальной лошадиной силы будет достаточно для любого хорошего современного двигателя, у которого нет иной нагрузки, кроме подъема толчей и перекачки воды для питания. Однако всегда хорошо, особенно при обеспечении мощности двигателя, ошибиться в правильную сторону и предусмотреть больше, чем абсолютно необходимо для фактических требований батареи. Это правило с равной силой применимо и к насосным двигателям.
КАК ИЗБЕЖАТЬ ПОТЕРЬ ПРИ ЗАЧИСТКЕ
Ниже приводится совет управляющим кварцевых мельниц относительно распространенного источника потерь золота, связанного с почти неизбежной потерей ртути при проведении операций по зачистке. Мне известны случаи, когда с территории старой кварцевой мельницы удавалось извлечь золото на сотни фунтов стерлингов с помощью простого процесса промывки грунта под полом.
Если вы не можете позволить себе покрыть весь пол толчейной установки гладким бетоном, во всяком случае, забетонируйте пол в помещении для зачистки и сделайте его с уклоном к центру, где предусмотрен слив. Любая потерянная ртуть должна таким образом стекать к центру, где она будет скапливаться, и ее можно будет время от времени собирать промывкой. Разумеется, необходимо предусмотреть подземный сток и ртутную ловушку.
ЖЕЛЕЗОУЛОВИТЕЛЬ
При использовании автоматических питателей фрагменты стальных инструментов особенно склонны попадать в ящики толчейной установки или другие дробильные устройства, где они иногда причиняют большой вред. Я полагаю, что следующий план был бы практичным средством борьбы с этим злом.
С помощью ременной передачи от кулачкового или промежуточного вала заставьте мощный электрический магнит извлекать все магнитные частицы; затем с помощью простого храпового механизма через определенные интервалы отводите магнит и сбрасывайте прилипшие фрагменты в приемник путем автоматического отключения электрического тока. Мощный обычный подковообразный магнит, вероятно, подошел бы не хуже, но его потребовалось бы время от времени намагничивать заново.
СЕРЕБРЕНИЕ МЕДНЫХ ПЛАСТИН
Серебрение медных пластин, то есть их амальгамация ртутью с лицевой стороны, на самом деле является простейшей операцией, хотя многие рабочие толчейных установок делают из этого большую тайну. Действительно, когда я впервые пришел на кварцевую мельницу, процесс, считавшийся необходимым, был не только очень утомительным, но и очень грязным.
Чтобы провести амальгамацию серебром, по сути, чтобы посеребрить медь без использования гальванической ванны, возьмите любое старое серебро (в крайнем случае подойдет серебряная монета, но это дороже) и растворите его в несколько разбавленной азотной кислоте, используя лишь столько кислоты, сколько необходимо для содействия процессу. Через несколько часов поместите комок амальгамы в кусок плотной новой бязи и отожмите излишки ртути.
Достаточно около одной унции серебра на фут меди. Для нанесения на новые пластины используйте азотную кислоту, наносимую тампоном, чтобы очистить поверхность меди от оксидов или примесей, затем с некоторым усилием вотрите комок амальгамы в поверхность. Всегда полезно при покрытии медных пластин серебром или цинком с помощью ртути дать им постоять в сухом виде день или два перед использованием, так как ртуть окисляется, и покрывающий металл прилипает более прочно.
Для столов толчейных установок следует использовать только самую лучшую медь, которую можно достать; плохая медь всегда доставит хлопоты как при первой «закалке», так и после обработки. Это не должна быть медь сильной прокатки, так как чем пористее металл, тем легче ртуть будет проникать в него и амальгамироваться. Я не могу согласиться с тем, что какая-либо польза достигается при очистке пластин песком и щелочами, как рекомендуется в некоторых книгах по этому вопросу; напротив, я предпочитаю противоположный способ обработки и либо покрываю пластины нитратом серебра и нитратом ртути, либо сульфатом цинка и ртутью в виде так называемой цинковой амальгамы. Если используется шахтная вода, которая часто содержит немного свободной серной кислоты, предпочтительнее последний вариант.
Медь следует ровно уложить на деревянный стол и прочно закрепить на нем медными гвоздями. Если пластина погнулась или покоробилась, ее можно выпрямить, постукивая тяжелым молотком, позаботившись о том, чтобы проложить кусок мягкого дерева толщиной в дюйм между молотком и пластиной.
Для покрытия только ртутью приобретите немного нитрата ртути. Его легко получить, поместив ртуть в глиняную чашу, залив ее несколько разбавленной азотной кислотой и оставив стоять до тех пор, пока металлическая ртуть не превратится в белые кристаллы. При этом будут выделяться густые красновато-коричневые пары, которые вредны при вдыхании, поэтому операцию следует проводить либо на открытом воздухе, либо там, где есть тяга.
Подготовив раствор для серебрения, который должен быть несколько разбавлен водой, возьмите два тампона с ручками длиной около 12 дюймов, окуните первый в емкость с разбавленной азотной кислотой и быстро протрите им около фута поверхности пластины; оксид меди будет полностью удален, а поверхность меди станет чистой и блестящей; затем возьмите другой тампон, смоченный разбавленным нитратом ртути, и проведите им по чистой поверхности, хорошо втирая. Продолжайте это до тех пор, пока вся пластина не покроется ртутью. Возможно, стоит пройтись по ней более одного раза. Теперь включите воду и промойте пластину дочиста, посыпьте металлической ртутью, втирая ее движениями вверх, пока пластина не перестанет ее впитывать.
Емкость с нитратом ртути можно держать под рукой и время от времени подправлять пластины в течение нескольких дней, пока они не амальгамируются золотом, после чего, если вам не приходится иметь дело с большим количеством неблагородных металлов, они больше не доставят хлопот.
Однако следует помнить, что чрезмерное использование азотной кислоты приведет к потере ртути, которая будет уноситься в виде молочного потока вместе с водой; а также к тому, что амальгама станет очень твердой и менее активной в притягивании других частиц золота.
Если вы обрабатываете пластину нитратом серебра, приготовленным, как упоминалось ранее, очистите пластину разбавленной азотной кислотой, протрите поверхность комком амальгамы, а затем тампоном, хорошо втирая. Будет хорошо подготовить пластину за несколько дней до того, как она потребуется, так как сцепление серебра и меди происходит лучше, чем если ртуть наносится сразу.
Для амальгамации цинковой амальгамой очистите медную пластину с помощью тампона довольно крепким раствором серной кислоты, разбавленным водой; затем, пока она влажная, нанесите цинково-ртутную смесь и хорошо вотрите. Чтобы приготовить цинковую амальгаму, нарежьте немного цинка (подойдет обшивка упаковочных ящиков) на мелкие кусочки и погрузите их в ртуть после промывки небольшим количеством слабой серной кислоты с водой для удаления оксидной пленки. Когда ртуть перестанет поглощать цинк, отожмите через замшу или бязь (как для серебряной амальгамы) и хорошо вотрите. Пластина, подготовленная таким образом, должна постоять несколько дней в сухом виде перед использованием. Если до начала амальгамации золотом на этой пластине появится оксид меди или другая пена, небольшое количество очень разбавленной серной кислоты мгновенно удалит ее.
Натрий и цианид калия часто используются при подготовке пластин, но первый следует применять очень экономно, так как он часто приносит больше вреда, чем пользы, захватывая вместе с амальгамой всевозможные неблагородные металлы и создавая поверхность, по которой золото будет проходить, не прилипая. Там, где воды мало и она, следовательно, используется многократно, в пульпу можно добавлять известь, или, если известь недоступна, можно использовать древесную золу. Эффект двоякий: известь не только способствует «подслащиванию» сульфидных руд и поддержанию чистоты столов, но и заставляет воду быстрее очищаться от шламов, которые будут быстрее осаждаться. При использовании цинковой амальгамы щелочи, конечно, будут вредны.
Когда нет другой воды, кроме шахтной, часто возникают трудности из-за содержащихся в ней примесей. Они бывают разными, но среди наиболее распространенных — растворимые сульфаты, а иногда и свободная серная кислота, выделяющаяся при окислении металлических сульфидов. Столкнувшись с этой трудностью, сделайте одно из двух: либо используйте, либо нейтрализуйте. В определенных случаях я рекомендую первое. Некоторое время назад я занимался извлечением золота из материала с шахты, который был очень сложным по своему характеру, и для которого я придумал термин «полисинтетический». Он содержал около полудюжины различных сульфидов. Верхние части жилы были частично окислены, и выделялась свободная серная кислота (H2SO4). Поэтому, следуя прежнему открытию, я добавил немного металлического цинка в ртуть в ящиках и на пластинах с отличными результатами. Когда свободная кислота в руде начала иссякать на нижних уровнях, я время от времени добавлял небольшие количества серной кислоты в воду. Однако с тех пор я обнаружил, что с некоторой водой, особенно западноавстралийской, реакция настолько слабая (вероятно, из-за присутствия извести и магнезии), что делает этот способ обработки неподходящим.
КАК СДЕЛАТЬ РУЧНУЮ СТУПУ (ДОЛЛИ)
Я видел довольно сложные ступы, предназначенные для работы с амальгамационными столами, но обычный прототип для кварцевой мельницы устанавливается более или менее следующим образом: пень дерева диаметром от 9 дюймов до фута ровно обрезается на высоте около 2 футов от земли; на него прочно крепится круглая пластина из железа толщиной 1/2 дюйма, скажем, 9 дюймов в диаметре; полоса железа толщиной 3/16 дюйма, высотой около 8 или 9 дюймов, более или менее плотно прилегает к пластине. Это ящик ступы. Тяжелый деревянный брус диаметром около 3 дюймов и длиной 6 футов, окованный железом, вертикально подвешен примерно в 9 дюймах над пнем на гибком саженце, обладающем достаточной упругостью, чтобы поднять пест на необходимую высоту. Примерно в 2 футах от нижнего конца подвесной брус пронзается отверстием, проделанным буравом, и через него просовывается закругленный кусок дерева размером 1 1/2 на 18 дюймов, служащий ручкой для человека, который будет заниматься толчением. Его напарник разбивает камень до калибра около 2 дюймов и подает его в ящик, время от времени приподнимая кольцо, чтобы смести растертую пустую породу, которую он просеивает через сито в лоток и промывает либо с помощью колыбели, либо просто промывкой. При работе со ступой обычно выгодно обжигать камень, так как это экономит много труда при дроблении. Пара небольших печей вместимостью около тонны каждая, вырытых в глинистом берегу, позволит сэкономить топливо там, где дрова в дефиците, и более тщательно прожжет камень и рассеет неблагородные металлы, но следует помнить, что золото из обожженного камня может покрыться оксидами неблагородных металлов настолько, что его будет трудно амальгамировать.
ПРОСТОЙ ВОРОТ
Сделайте два Андреевских креста из четырех саженцев, причем верхний угол должен быть короче нижнего; установите их вертикально, по одному на каждом конце вала; скрепите их поперечинами, пока не соорудите что-то вроде «козел», подобных тем, что используются для распиловки дров, при этом опора должна быть чуть выше 3 футов. Выберите для барабана ворота ствол диаметром около 6 дюймов и на фут длиннее расстояния между опорами, настолько прямой, насколько удастся найти; вырежьте в нем два круглых паза глубиной около дюйма и шириной 2 дюйма, чтобы они вошли в развилки; на одном конце вырежьте прямой паз глубиной 2 дюйма поперек торца. Теперь возьмите кривую ветку, по форме максимально напоминающую рукоятку, и обтешите ее до прямоугольной формы, вставьте один конец в барабан, и у вас получится ворот, который вытянет не одну тонну груза.
ПУДДЛЕР (ГЛИНОМЯЛКА)
Он изготавливается путем выкапывания круглой ямы глубиной около 2 футов 9 дюймов и, скажем, 12 футов в диаметре. Затем строятся внешняя и внутренняя стены из плит высотой 2 фута 6 дюймов до уровня земли, при этом внешняя стена имеет окружность 30 футов, а внутренняя — 15 футов. Круглое пространство между ними выстилается гладкими плитами или досками из твердой древесины, и все сооружение делается надежным и водонепроницаемым. В середине внутреннего ограждения вкапывается крепкий столб, который должен возвышаться на несколько дюймов над стеной, а окружающее пространство заполняется плотно утрамбованной глиной. В центр столба вставляется прочный железный штырь, на который надевается вращающаяся балка, висящая поперек всей окружности машины и выступающая на пару футов или около того с каждой стороны. К этой балке короткими цепями прикреплена пара волокуш, сделанных наподобие V-образных борон путем вбивания куска железа в тяжелую раму, имеющую форму прямоугольного треугольника.
К одному концу балки припрягается старая лошадь, которая, медленно двигаясь по круговому пути, заставляет бороны и волокуши так перемешивать золотоносные пески и воду в большом деревянном ограждении, что глина постепенно распадается и вымывается вместе с водой, которая время от времени подается. Затем чистый гравий пропускается через «колыбель», «длинный Том» или «шлюз», и золото извлекается. Это, конечно, простейшая форма золотодобычи. На крупных аллювиальных рудниках используются другие, более сложные приспособления, но принцип извлечения остается тем же.
ИМПРОВИЗИРОВАННЫЙ НАСОС
Чтобы сделать временный небольшой насос «draw-lift», который при необходимости будет работать на глубине до ста футов и более, возьмите обычный всасывающий насос Дугласа большого размера и, сняв верхнюю часть и ручку, установите насос как можно ближе к самому высокому уровню воды в шахте. Теперь сделайте квадратную водонепроницаемую деревянную колонну чуть большей вместимости, чем всасывающая труба, прикрепите ее к верхней части насоса и с помощью деревянных штанг приводите все в действие с поверхности, используя либо ручку с более длинным рычагом, либо, проявив немного изобретательности, конную тягу. Если удастся достать, железная водосточная труба, используемая для отвода воды с крыш домов, легче приспосабливается для колонны труб; тогда также можно использовать железные штанги насоса, но я поднимал воду на высоту от 60 до 70 футов с помощью насоса Дугласа большого размера, снабженного только деревянной колонной и штангами.
ОТЖИМАНИЕ АМАЛЬГАМЫ
Для отжимания амальгамы плотная бязь, не слишком грубая, предварительно замоченная в чистой воде, ничуть не хуже обычной замши. Некоторое количество золота достаточно мелко, чтобы просочиться через любой из этих материалов.
РТУТНЫЙ ЭКСТРАКТОР
Ртутный экстрактор или сепаратор амальгамы — это машина, очень простая по конструкции и, как утверждается, наиболее эффективная при извлечении ртути из амальгамы, поскольку ей требуется всего от двух до трех минут, чтобы извлечь основную массу ртути из ста фунтов амальгамы, оставляя амальгаму более сухой, чем при процеживании обычным способом путем отжимания через замшу или бязь. Принцип действия такой же, как у сепаратора сливок Де Лаваля, т.е. быстрое центробежное движение. Прибор легко собирается и так же легко разбирается. Цилиндр изготовлен из стали и вращается с очень высокой скоростью.
Общая конструкция прибора следующая: корпус или приемник представляет собой стальной цилиндр, имеющий внизу шарнир для опоры вертикального полого вала, к которому прикреплен второй цилиндр меньшего диаметра. Второй цилиндр перфорирован, и в него вставлена мелкая проволочная сетка. Ртуть, пройдя через сетку, выходит через перфорации. Когда машина вращается с большой скоростью, ртуть выталкивается во внешний цилиндр, оставляя амальгаму, которая была предварительно помещена в мешок из бязи или парусины, в гораздо более сухом состоянии, чем ее можно было бы отжать вручную. Хотя я не готов безоговорочно подтвердить все, что утверждается об этом приборе, я считаю, что у него есть механическое обоснование, и что там, где приходится обрабатывать большие количества амальгамы, он окажется полезным и эффективным.
ШЛЮЗОВЫЕ ПЛАСТИНЫ
Я обязан г-ну Ф. У. Дрейку следующим описанием шлюзовых пластин, которые я никогда не пробовал, но считаю, что это устройство заслуживает внимания:
«К золотоизвлекательным приспособлениям было добавлено то, что в Америке называют «шлюзовыми пластинами», расположенными ниже обычного стола. Пульпа теперь течет по амальгамационной поверхности длиной 14 футов и шириной 4 фута с уклоном 1 1/2 дюйма на фут, а затем сужается в медный шлюз длиной 15 футов и шириной 14 дюймов с падением 1 дюйм на фут. Наш управляющий мельницей (г-н Г. К. Кнапп) долгое время выступал за эти шлюзовые пластины, прежде чем я согласился на испытание. Я утверждал, что, поскольку мы получаем мало или вообще не получаем амальгамы с нижнего конца наших столовых пластин, золото не уходит, чтобы его можно было извлечь медными пластинами; и даже если бы это было так, узкие шлюзовые пластины были шагом в неправильном направлении. Если уж на то пошло, амальгамационную поверхность следовало бы расширить, чтобы дать частицам золота больше шансов осесть. Его аргумент заключался в том, что условия должны быть изменены; сужая поток и уменьшая его падение, можно было бы сохранить золото, которое не поддавалось амальгамации на широких пластинах. Мы наконец установили одну, и она оказалась настолько успешной, что теперь у нас есть по одной в конце каждого стола. Процент извлечения на шлюзовых пластинах от общего выхода варьируется и составил: октябрь — 9,1%; ноябрь — 6,9%; декабрь — 6,4%; январь — 4,3%; февраль — 9,3%».