Ertsen, zowel als kolen, vormen, als ze uit de mijn komen, nog geen verhandelbaar product en moeten nog een bewerking ondergaan, waarbij de kolen van de begeleidende stenen en de ertsen van begeleidende gangmineralen, klei en stenen worden ontdaan. De bewerking wordt wassen genoemd, hoewel ze lang niet alleen bestaat uit afspoelen.
Voor de scheiding worde nallerlei fysische en chemische eigenschappen gebruikt, waarin de gewenste delfstof van de overige mineralen verschilt. In de eerste plaats wordt het mineraal zover gebroken, dat het van zijn begeleiders gescheiden kan worden; hoever dat verkleinen doorgevoerd wordt, hangt geheel van het voorkomen af en om dit te bepalen is een minerografisch onderzoek nodig.In de ertsverwerking begint men dan ook het erts te breken, en wat daar onmiddellijk bij hoort is het classificeren, het rangschikken naar de grootte. De eerste vorm van breken is wel het stukslaan met een grote steen of hamer geweest, waarna de verschillende soorten stampers aan de beurt kwamen: stampers aan een hefboom, met de voet of door waterkracht bewogen, stampers aan verticale stangen, die door draaiende kammen of door perslucht worden bewogen. Bij de latere stampbatterijen wordt het erts door stilstaande zeven geslagen, doordat het met water opspat. Een bezwaar van de stampers is, dat ze veel materiaal onnodig fijn maken. Voor het breken van grote stukken erts worden kaakbrekers gebruikt.
Voor het fijner malen kan men walsen gebruiken, bestaande uit twee hardstalen rollen, waartussen het erts fijngekneusd wordt tot een maat die bepaald is door de afstand der rollen.
Moet nog fijner gebroken worden, dan zijn de kogelmolens daarvoor meer geschikt; het zijn holle stalen trommels, waarin stalen kogels met het erts rondgedraaid worden; erts en kogels worden door de stijgende zijde van de molen een eind mee naar boven genomen en rollen dan over elkaar terug, waarbij het erts weer gebroken wordt. De trommels van deze molens zijn inwendig met hardstalen platen bekleed. Van de kogelmolens verdient de Hardinge kogelmolen nog speciale vermelding. Deze bestaat uit een cylindrisch gedeelte met aan één zijde een stomp conisch deel en aan de andere zijde een spitser eveneens conisch gedeelte, ook van binnen met hardstalen platen bekleed en gedeeltelijk, met kogels gevuld. De inlaat is aan de stompe zijde, waar erts en water worden opgeschept. Aan de spitse zijde, eveneens door de holle tap, wordt het gemalen materiaal uitgespoeld. De werking van zulk een molen wordt geregeld door de helling van de tap, de hoeveelheid kogels, de watertoevoer en de ertstoevoer.
Het gebroken erts wordt tussen de verschillende breek- en maalwerktuigen naar de grootte verdeeld: geclassificeerd. Het grofste materiaal wordt op staafroosters achter gehouden, en in de steenbrekers gebroken. Kleinere stukken, dus de gehele doorlaat van de staafrooster, worden in trommelzeven uitgezeefd. Hoe kleiner materiaal gezeefd wordt, hoe geringer de capaciteit van de zeef; het is practisch ondoenlijk om materiaal van minder dan 1 mm af te zeven. Hiervoor is een oplossing gevonden in de classifiers. Deze berusten hierop, dat grote deeltjes in water sneller vallen dan kleine, als het s.g. hetzelfde is. Zou men dus het materiaal laten uitlopen in een horizontale waterstroom, dan zouden theoretisch alle deeltjes van eenzelfde grootte even ver van het beginpunt op de bodem van de goot terecht moeten komen.
Om de classificatie beter te maken laat men de pulp in een stijgende waterstroom lopen. Daartoe is in de bodem van de ertsgoot een opening gemaakt met er onder een bak, waarin het water opstijgt. Het erts heeft een neiging om te bezinken, doch wordt door het water weer naar boven gedrukt; door de sterkte van de waterstroom te regelen heeft men de grofheid van het bezinkende erts in zijn macht. Het grove en zware materiaal dat in de classifier bezinkt wordt aan de bodem afgetapt; vervolgens wordt het verder verwassen in een deinmachine of op schudtafels.
De bijgaande figuur stelt een Humboldt classifier voor. De werking blijkt voldoende duidelijk. De blokjes in de opening van de bodem van de goot dienen om ongewenste wervelingen in de classifier te voorkomen. De classifier levert deeltjes af van gelijke valsnelheid; waar het te verwerken materiaal bestaat uit deeltjes van verschillend s.g., is het voor de hand liggend, dat het afgeleverde materiaal bestaat uit grovere deeltjes van laag s.g. en uit fijnere deeltjes van hoger s.g., behalve uit de eerste classifier, die al het materiaal gekregen heeft, dat door de kleinste zeef gegaan is.
Behalve de boven besproken trommelzeven, bestaan er vele uitvoeringen van zeven; schudzeven zijn vlak en hellen een weinig; door excentrieken worden ze in een schuddende beweging gebracht, zodat het grove deel aan het einde eraf valt; voorts trilzeven. die tot voor zeer kleine zeeffracties gebruikt worden. Evenzo zijn er vele soorten classifiers. Het principe blijkt echter voldoende duidelijk uit de bovengegeven beschrijving van die van Humboldt. De classifiers worden ook in een rij achter elkaar geplaatst; ze worden zo geregeld, dat iedere volgende iets fijner materiaal doorlaat. Tenslotte blijft van de gehele ertsstroom nog slechts het klei-achtige deel over, dat teveel water bevat om op een schudtafel te kunnen worden verwassen; dit wordt daarom verdikt door bezinken doordat men de waterstroom zoveel mogelijk tot stilstand brengt. Nadat de classifiers gepasseerd zijn, verbreedt zich de ertsgoot en stroomt over enige grote, van onder spits toelopende bakken.
De vaste deeltjes bezinken hierin en worden weer van onder door een of meer zwanenhalzen afgetapt. Een zeer mooie bezinktank is de Dorr Thickener, een grote ronde tank. Het slik wordt bovenaan in het midden toegevoerd en stroomt naar de overloop, die langs de gehele omtrek is aangebracht. Midden in de tank staat een verticale as, waaraan 4 licht hellende armen zijn bevestigd. De armen dragen schuin staande stukken hoekijzer en lopen dicht boven de bodem. De as draait zeer langzaam rond en de hoekijzers werken het bezonken materiaal naar het midden van de bodem, waar het wordt afgetapt.
De Dorr verdikker wordt ook vaak gebruikt om water terug te winnen uit afvalslik. Dorr heeft ook nog een classifier geconstrueerd, die vooral toepassing vindt bij procédé’s, waarbij zeer fijn gemalen moet worden. Het product uit de molen wordt in een licht hellende goot gevoerd. Door een stel rakers, verticaal staande platen, wordt het materiaal weer tegen de helling op teruggetrokken. De rakers bewegen zich daartoe tegen de beweging van de ertsstroom in. Het grove gedeelte wordt daarbij mee teruggeharkt en valt over een overloop, vanwaar het weer naar de molen wordt teruggevoerd.
Dan rest nog het sorteren van het erts, het rangschikken naar de soort, want daarom is toch alles begonnen. Voor zover men met grote stukken te doen heeft kunnen de stukken erts uitgezocht (uitgelezen) worden aan een leestafel, die vaak als een ronddraaiende tafel is uitgevoerd; daarbij worden ze nog wel eens met een hamer gekloofd om stukken erts van de rest of verschillende ertsen onderling te scheiden, vandaar de Duitse naam Klaubtisch. Voor de verdere verwerking van het erts heeft zeer lang het soortelijk gewicht de hoofdrol gespeeld. Zeer begrijpelijk ook, waar de natuur ons dat zo mooi heeft voorgedaan in de afzetting o.a. van tinerts en goud. Nu zijn dit een paar mineralen waarvoor de scheiding volgens s.g. al zeer voor de handligt: het s.g. van tinerts, SnO2 is 6,8 — 7, dat van goud 15 — 19,4 en van kwarts 2,5. De stroomafzettingen, in Amerika placers genaamd, zijn ontstaan doordat in de nabijheid ertsgangen verweerden en erodeerden; de vrijgekomen mineralen werden door water weggevoerd, waarbij de zwaardere mineralen tussen de andere door zonken en dus onder in de afzetting in grotere concentratie voorkwamen.
Het is bekend dat lichamen in water gedompeld, schijnbaar in gewicht verliezen. Hun s.g. wordt nl. schijnbaar 1,0 minder. Maar dan wordt het schijnbare s.g. van goud 18,4 dat van tinerts 6 en van kwarts 1,5. Deze verschillen zijn veel groter dan in de lucht. In een waterstroompje spoelt het water vanzelf het lichte kwartszand weg en laat het zware tinerts liggen; zo ging de mens het ook doen. Bij de alluviale ontginningen hebben wij al gezien hoe de Chinezen op Billiton (en natuurlijk niet alleen Chinezen en niet op Billiton alleen) het erts uit de kollong op een hoop gedragen hadden, om het later te verwassen.
Ze legden daarvoor een houten goot aan van ca 40 cm breed, 30 cm diep en 2h meter lang. Door de goot werd een waterstroom geleid, die tinerts en zand door de goot spoelde, waarbij het tinerts snel bezonk (het z.g. kaksawassen). Het bezonken mengsel van kwarts en tinerts werd met patjols, krabbers met 2 punten, weer terug getrokken door de goot, zodat een steeds grotere concentratie aan tinerts werd verkregen, totdat deze voldoende hoog was om het erts te versmelten.
Ook in de grote moderne ontginningen, waar tinerts en zand zonder bijmengsels met een tussengelegen s.g. voorkomen, heeft het wassen nog op deze wijze plaats in grote wasgoten, die dan meestal de engelse naam tailrace krijgen. Het ertsloze materiaal, dat weggespoeld wordt, heet ook wel met een Engelse naam tailings. Het erts uit de ertsgangen is niet zo gemakkelijk te wassen; bovendien heeft men gezocht naar machines, die meer ononderbroken werken, terwijl we hier ook meer last ondervinden van doorgroeide stukken, d.w.z. stukjes, waarin zowel erts als gangmineraal voorkomen, en die dus een s.g. hebben, dat ergens tussen dat van erts en gangmateriaal in ligt.
Van het materiaal, dat te klein wordt voor de Klaubtisch of leestafel worden nu de verschillende zeeffracties op verschillende wijze behandeld. Allereerst de grofste delen. We zagen reeds hoe in de classifiers de zware deeltjes het eerst bezonken in stijgend water. Het te verwassen erts gaat nu naar deinmachines, of met de meer bekende Duitse naam Setzmachines betitelde toestellen. De oudste Setzmachines bestaan dan uit een zeef, opgehangen aan een bok boven een bak water, en wel zo, dat de zeef juist onder water is. Door een hefboom of met de hand wordt de zeef op en neer bewogen, zodat de inhoud telkens even aan het zweven raakt; bij elke zet zakken de zwaardere ertsdelen tussen de lichtere door, zodat bij de oudere toestellen het lichte materiaal afgeschept kon worden, en het zware erts op de zeef achterbleef.
De Setzmachines, deinmachines of Jigs doen hetzelfde werk op enigszins andere wijze. In plaats van dat de zeef op en neer bewogen wordt geschiedt dit met het water. Over de zeef gaat de ertsstroom, die bij elke stoot van het water even opgelicht wordt, zodat ook weer het zware deel kan bezinken. Dat op en neer gaan van het water kan op verschillende manieren verkregen worden; een zeer gebruikelijke vorm is de volgende: in een houten bak B is een scheidingswand b aangebracht tot onder de spiegel van het erin staande water. Aan de voorzijde is een zeefplaat, eveneens onder water, terwijl in het achterste gedeelte een houten zuiger door een excentriek op en neer bewogen wordt. In de achterste bak wordt water toegevoegd.
Het zware erts wordt öf door de zeef naar beneden gevoerd en door de zwanenhals afgetapt öf aan het eind van de machine door een gleuf onder de waterspiegel, terwijl het lichtere materiaal aan het eind van de machine over de rand naar een afvoergoot loopt. De scheiding tussen erts en tussenproduct wordt verkregen doordat we deze machine steeds dubbel maken, zodat het eerste deel concentraat en overloop maakt en het tweede deel tussenproduct en overloop. Voor elke zeefklasse moet minstens één deinmachine zijn; de uitloop van de eerste classifier leent zich ook nog goed voor deze scheiding, doch de uitloop van de volgende classifiers kan beter op schudtafels verwassen worden. Deze tafels hebben in de industrie eigenlijk het werk van de wasgoten overgenomen. Een schudtafel bestaat uit een rechthoekig blad, dat enigszins hellend op zijn poten staat. In een bovenhoek wordt de gewassen pulp op de tafel gebracht en langs de gehele bovenrand wordt water toegevoegd, dat dus over de tafel naar beneden stroomt.
Nu krijgt het tafelblad nog een beweging, die te vergelijken is met die van de schudgoot, dus een enigszins rukkende beweging, waardoor datgene wat zich op de tafel bevindt, in de langsrichting daarvan naar het andere einde beweegt. Erts en zand enz. raken dus onderhevig aan twee bewegingen: de zo juist genoemde langsbeweging en de afspoelende werking van het water. Door helling, watertoevoer, slaglengte en vaak de rukkende werking van de slag te regelen, verkrijgt men als resultaat, dat het soortelijk zware materiaal het andere einde van de tafel bereikt en het ertsloze materiaal er voor die tijd afgespoeld is. De gescheiden bestanddelen worden opgevangen in verstelbare blikjes en door goten afgevoerd naar bakken, waarin ze bezinken of afgevoerd worden naar de tailings. Ook de tafels maken concentraat, tussenproduct en tailings. In de regel zal een wasserij zo ingericht zijn, dat iedere tafel de onderloop uit een eigen classifier te verwerken krijgt.
Het bezinksel uit de slikverdikkers wordt verwassen op soortgelijke tafels die echter een snellere en kortere slag maken. Slik wordt ook wel verwassen op ronde draaiende tafels, die hellen en waar alleen spoelwater toegevoerd wordt; de afvoer geschiedt dan in goten langs de buitenrand.
Bij het wassen van goud in de wasgoot ontstonden grote verliezen, doordat vooral kleine platte korreltjes toch door de stroom meegenomen en verloren gingen. Men heeft toen gebruik gemaakt van de eigenschap van goud om zich gretig aan kwikzilver te hechten en daarmee een amalgaam te vormen, een legering van goud en kwik. Men voorzag daartoe de bodem van de wasgoot van richels, waarin kwik gegoten werd. De gouddeeltjes, die over de bodem stroomden hechtten zich daaraan vast. Tenslotte bespeurde men aan de taaiheid van het amalgaam, dat dit met goud verzadigd raakte; men ververste dan het kwik en het amalgaam werd verhit, zodat het kwik verdampte en het goud overbleef. Door afkoeling van de kwikdamp werd het kwik teruggewonnen.
