Страница 21 из 47
Архивные документы подтверждают все это. Стремясь за короткий сезон «от снега до снега» взять как можно больше, работать на россыпях заставляли непомерно, изо дня в день по 18 часов, с телесными наказаниями за нерадивость и обысками самыми унизительными (чтобы не утаил кто-нибудь самородок).
Высокий уровень добычи платины сохранялся год за годом, и не только из-за безмерной эксплуатации. Помогало и быстрое совершенствование техники.
В Европе и Африке почти все россыпи благородных металлов отработали еще в начале новой эры, и довольно совершенные приемы, которые придумали римляне, оказались, как уже говорилось выше, забытыми. В Южной Америке и в Азии промывку песков вели в ковшах, самым примитивным способом. Поэтому уральским горнякам пришлось изыскивать новые пути. Приспособления и приемы, ставшие привычными для коренных руд, на россыпях не могли обеспечить успеха. Самой трудоемкой операцией, определяющей темп отработки коренных руд, было дробление, и на промывку поступал равномерно измельченный материал. Промывальные устройства при этом работали с небольшой нагрузкой, и была возможность обеспечить очень тщательное отделение рудных зерен. На россыпях все было по-иному. Дробление почти отпало, на промывальный шлюз поступал материал, подготовленный самой природой, — причудливая и непостоянная смесь валунов, гальки, песка и глины. Извлечь из него полезные минералы, размер которых тоже изменчив — от самородков до пыли, задача трудная.
Брусницын и Мамышев первыми придумали удачные конструкции защитных решеток, устанавливаемых над головой промывального шлюза.
Работу вели так: на решетку засыпали руду, порциями примерно по 1 пуду, гребками разравнивали и, промывая сильной струей, очищали каждый камень от глины под надзором не менее двух начальников, и, убедившись, что самородков нет, «пустые» валуны и гальку отбрасывали, а «сумнительные» измельчали.
Мелкий материал, который сам проваливался сквозь защитную решетку на шлюз, промывали «тихой» струей одновременно истирая его щетками. Знали, что самым опасным похитителем платины и золота являются комочки глины, потому что облепленные ими драгоценные минералы утрачивают свою важнейшую особенность — тяжесть, и вода их уносит в отвалы. Чтобы не допустить этого, значительно увеличивали по сравнению с применявшимися для коренных руд длину шлюзов и число поперечных порогов, задерживающих тяжелые минералы. К «хвосту» шлюза пристраивали отстойники для сбора мельчайшей платины.
После промывки таким способом трех порций руды, воду перекрывали, «пороги» вынимали и проволочными щетками «отбивали» в чашу черный шлих. Затем снова начинали грузить на решетку руду и промывать ее на шлюзе. А черный шлих под надежным надзором доставляли на обработку, там его сушили, выбирали «железину» магнитом и промывали начисто.
За 18-часовую смену каждый рабочий перерабатывал лишь 500–600 килограммов песка, но и это приносило немалый доход благодаря богатству россыпей и дешевизне труда.
Когда взамен деревянных шлюзов распространение получили чугунные «с решетками из готовоотливных частей», производительность промывки возросла. Задерживать стали сортировка и отмывка от глины материала россыпи на решетках. Совершенствование этой операции вели двумя путями. Там, где пески содержали мало глины, были «промывистые», и позволял рельеф местности, применяли «кулибу» (названную так по фамилии ее создателя К. Кулибина): всю руду без сортировки подавали на длинный, круто установленный шлюз; скользя по нему в быстром потоке воды, материал распадался, галька и песчинки отмывались от глины.
Правда, этот метод получил ограниченное распространение, потому что на Урале, в речных долинах, преобладали отложения глинистые. Для хорошего извлечения из них платины и золота процесс пришлось разделить на две стадии, создать специальные механизированные устройства для отделения глины, валунов и гальки.
Распространение получила размолочно-промывальная машина, созданная механиком Китаевым. Она состояла из двух железных цилиндров, насаженных на вертикальный вал, приводимый в движение водяным колесом.
В верхний размолочный цилиндр загружали руду, чугунные пальцы, насаженные на вал, ее перемешивали, мельчили, отмывали гальку, растирали глину, и сквозь отверстия в днище мелкая фракция проваливалась в нижний, мутильный цилиндр, где продолжалось перемешивание и тяжелые частицы постепенно оседали на дно, а легкие уносила вода.
Раз в час машину останавливали. Гальку из верхнего цилиндра после осмотра спускали по желобу в отвал. Песок из нижнего цилиндра (в нем содержание металла возрастало примерно в четыре раза) через боковое отверстие смывали на шлюз для промывки.
Стоила эта машина недорого и заметно повысила производительность труда, а также позволила перерабатывать бедные пески, которые считали непригодными для прямой промывки.
Вскоре появились и другие более совершенные машины. Общим для всех их было механическое перемешивание рудной массы при ее промывке.
Замечательный механик, строитель первых русских паровозов, демидовский крепостной Ефим Черепанов в 1828 году построил машину, которая обеспечивала производительность до 300 пудов на одного рабочего в смену, при высоком извлечении металла. Применение ее удвоило количество песков, перерабатываемых на нижнетагильских приисках.
Машина Черепанова имела трехъярусное строение. В верхнем желобе при вращении пальцев, посаженных на вал, отмывалась галька, измельчались комки, а более мелкий материал уносился водой сквозь отверстия на средний желоб, где повторно производилась отмывка и сортировка. Песок при этом перемещался на нижний плоский шлюз, где и накапливался черный шлих.
Затем была создана машина, которая как бы объединяла схемы, предложенные Китаевым и Черепановым, Руда поступала в перфорированный цилиндр, вращаемый на горизонтальной оси зубчатым колесом. Мелкий материал, прошедший сквозь отверстия в цилиндре, вода перемещала на расширяющийся книзу наклонный желоб, по всей длине которого проходил вал с лопастями, приводимыми в колебательное движение кривошипом и зубчатой передачей.
Довольно высокие перегородки, между которыми вращались лопасти, обеспечивали накопление обогащенного песка, и это сокращало время остановок для очистки машины. Окончательная домывка производилась па плоском вашгерде.
Эту машину именовали ахтеевской бутарой, несколько исказив фамилию ее создателя (А. А. Агте). Бутарами (от латинского «бутариум» — бочка) в дальнейшем стали называть все промывальные устройства, в которых сортировочный барабан сочетался со шлюзом.
Машины Агте и Черепанова приводились в движение водяным колесом или упряжкой в 4–6 лошадей. Не везде для этого имелись возможности, да и людской труд был дешев, поэтому значительно большее распространение получила «промывальная машина с ручной протиркой на плоском грохоте». Она представляла как бы уменьшенную нижнюю часть машины Агте, где продольный вал приводился в движение мускульной силой, взамен неподвижной решетки для отделения гальки и протирки глинистого материала обычно применялся качающийся грохот.
Существенно улучшить эту машину сумел в 1836 году Брусницын. Он заглубил плоский грохот в бревенчатый ящик, имевший изнутри чашеобразную форму. В центре грохота на подшипнике укреплялся вертлюг — вертикальный коленчатый вал, приводимый во вращение двумя рабочими с помощью тяг. Навешенные на вертлюг лапы и скобы перемещали в потоке воды руду, отмывали гальку. Ее время от времени сбрасывали, открыв боковой шлюз, предусмотренный для этой цели. Мелкий материал, прошедший сквозь грохот, вместе с водой поступал на промывальный шлюз с лопастями на горизонтальном валу, его привод тоже осуществлялся вручную.
Это простое устройство быстрее и чище, чем другие, более сложные, отделяло металл от глины.
Машина Брусницына экономно расходовала воду — 10 куб. метров на тонну руды (на других машинах расход составлял 12–15 куб. метров). И высота подъема воды требовалась меньшая — 2 метра (вместо обычных 3–4 метров).