Как се добиват диаманти?

Диамантът се откроява сред всички други естествени вещества със своята изключителна твърдост и в същото време е доста рядък. Тези и други изключителни свойства правят такава скала много популярна по целия свят. Затова е важно да се знае как се извличат в природата.

Парадоксът на диамантите е, че те са много твърди, въпреки че са съставени от въглерод. Същият въглерод, само с различна кристална решетка, образува графит (най-меката от скалите). Всички диаманти, които се добиват, се образуват от изключително плътно свързани атоми. Изключителната здравина не пречи на минерала да бъде крехък: при рязък удар кристалът се счупва. Смята се, че произходът на диамантите е станал на дълбочина от десетки или стотици километри, в продължение на стотици милиони години.

Най-често, за да добиват диаманти в промишлен мащаб, те търсят кимберлитни тръби. Тези геоложки образувания са кръстени на град Кимбърли, в Южна Африка, където този тип находища е открит за първи път. Образуването на минерала в дълбините на земята става при много високи температури и налягания. Науката все още не е разработила окончателната версия за произхода на диамантите.

Геоложките структури, съдържащи диаманти, постепенно се разрушават от вятъра и водата. Наоколо се движат трошен камък, камъчета, чакъл и други околни скали. Има само предположения с различна степен на надеждност. В резултат на това се образуват насипни отлагания. Друг вид (но много по-рядък) е особено твърда форма на въглерод, която се появява на места, където падат метеорити.

Всеки от тези случаи има своя собствена гама от нюанси, но е важно да се обърне внимание на стойността на конкретни цветове. Рядко (и следователно ценено) прозрачно синьо, зелено и розово оцветяване. Цената на камъните, които са 100% безцветни, е още по-висока.

Независимо към коя версия се придържат определени специалисти, всички те са единодушни в едно: важни етапи от образуването на камъни се извършват на голяма дълбочина. Оттам, заедно с магматичните потоци, веществото навлиза на върха. В определен момент всъщност се появяват експлозивни тръби. Дълбочината им не надвишава 1500 m.

Почти всеки знае за промишления добив на диаманти в Якутия и Южна Африка. Но също така се провежда:

• в Архангелска област;
• Западна Австралия;
• Канада;
• Конго;
• Ботсвана.

На практика няма копаене от разсипи. Те играят само малка роля в глобалното предлагане на необработени диаманти. И стабилността на доставката на продукти, добивани на повърхността, е под въпрос. Откритият метод (кариера) обикновено се практикува при добив на диаманти от дълбочина 600 m или по-малко. В по-дълбоки тръби необработените диаманти могат да се добиват главно с помощта на мини.

Опитват се да отложат изграждането на мини до последния момент. Обикновено това са зони или в зоната на вечна замръзване, или в особено горещи райони. Често на големи дълбочини в изработките се изисква непрекъснато изпомпване на подземни води. Скалата от кариерите и след това от мините се транспортира с големи камиони до фабриките. Там тази суровина се пречиства с вода.

Съвременните кариери вече са достигнали почти максималната дълбочина, до която могат да стигнат. Опитът показва, че малката работна ширина и стръмността на страните допълнително усложняват въпроса. От самото начало се планира извличането на диаманти по отворен метод с разбивка по етапи. Тази техника позволява по-често да се наблюдават промените в свойствата на скалите и производството като цяло. Съответно улеснява избора на оптимални методи и схеми на работа.

За да се изберат правилно страничните параметри в самото начало на разработката, е необходимо да се използват проучвателни кладенци. Взетите от там проби се подлагат на физикохимични изследвания по специална програма. Освен това опитът се взема предвид при разработването на подобни открити рудници. Контурите на страните са оптимизирани по време на проектирането. Те не могат да се провеждат много внимателно, в противен случай работата става много по-трудна.

За всички междинни контури свойствата на скалите непрекъснато се усъвършенстват, като се вземат предвид пробите, взети от всяка партида. Понякога пълномащабни тестове се практикуват точно на дъската на кариерата. Особено внимание се обръща на оценката на степента на напукване на скалите. Освен това те изучават как се държат на стръмни склонове. Ъгълът на наклон на реалната страна се полага в проекти от 50 до 55 градуса.

Обикновено процесът отнема месеци, но понякога отнема няколко години. Задължително се използват специални изчисления. Само те ни позволяват да заключим къде се намират твърдите находища и къде са направени случайни находки.

Кариерите, както и мини или мини се изграждат най-често на труднодостъпни места. Следователно наоколо се създава жилищна и индустриална инфраструктура. Известни са редица примери, когато находище става градообразуващ обект за доста голям град. Тъй като е неизгодно да се търгува със суровини, се строят преработвателни предприятия. От тях диамантите, окончателно отделени от пустата скала, се транспортират до предприятията за рязане.

Те също така естествено се опитват да организират рязане наблизо. Колкото по-дълбоки са находищата, толкова повече пари ще трябва да бъдат инвестирани в тяхното разработване и разработване на находище.

Много дълго време беше възможно да се получат диаманти само от Индия. Но колкото и богата да е била депозирана масата навреме, природни процеси, към края на 17 век тези запаси вече са до голяма степен изчерпани. Производителността на производството рязко спадна. Развитието на технологиите обаче направи възможно обръщането на прилива. Ситуацията се промени драстично след откриването на кимберлитни тръби.

За да разберем по-задълбочено как се извършва добивът, трябва да се върнем към въпроса за появата на диаманти в природата. Преобладаващата теория е, че те се образуват на дълбочини над 100 км, където се развиват много високи температури и налягания. Скалата се издига нагоре по време на вулканични изригвания.

Намирането на подходящи обекти и създаването на производство върху тях е възможно само със значителни разходи. Подготвителният процес вече е скъп, сложен и дълъг. Смята се, че за всеки 2 карата извлечени необработени диаманти трябва да се обработват повече от 1000 кг скали. Кариерите се създават първо чрез взривяване. Пробиват се сондажи и там се поставят експлозиви, след което скалата се раздробява пласт по пласт.

Задълбочаването на изработките се извършва до спиране на производството на минерали. Отделянето на ценни суровини от рудата е голям проблем. Използват се следните подходи:

• работата на мастното растение;
• търсене на необходимите кристали в рентгенови лъчи;
• потапяне на скали в специални суспензии.

Мазният метод включва смесване на извлечената скала с вода и след това изливането й върху повърхност, смазана със специална грес. Кристалите се задържат върху мазнината. По-напреднала техника е предаването на рентгенови лъчи. В повечето случаи се използва методът на окачване. В течност с висока плътност отпадната скала се удавя, докато на повърхността се появяват парчета въглерод.

В близкото минало Бразилия беше лидер в добива на диаманти, следвана от Австралия. Но австралийските диамантени находища постепенно се изчерпват. Ангола също е сред шестте водещи държави. В Канада, Ботсвана обаче се добиват много по-ценни скъпоценни камъни.

И разсипите, и мини се развиват бързо. Трябва системно да актуализираме мрежата от мини и открити рудници. Колкото по-дълбоки са едни и същи кариери, толкова по-малка е вероятността да се намерят значително количество суровини. Поради това все по-голям брой открити рудници с дълбочина повече от километър се затварят поради нерентабилност. Методът на добив е по-сложен и опасен, но е икономически изгоден.

Най-голямото находище на диаманти у нас е Мир в Якутия. Развитието му продължава от края на 50-те години на миналия век. От 1957 до 2001 г там е добита кариера на минерал за 17 милиарда долара (по текущи цени)... За да се осигури такъв резултат, беше необходимо да бъдат смачкани, повдигнати и извадени около 350 милиона кубически метра. м. отпадъчна скала. До края на 90-те години количеството на продукцията достигна такива размери, че самосвалите трябваше да изминат 8 км от мястото на производство до склада. През 2001 г., поради прекомерната сложност на кариерата, тя трябваше да бъде законсервирана.

И през 2009 г. започна използването на мина Мир. Водата, циркулираща под земята, не просто се изпомпва - тя се пренасочва по тръби към специални разломи, открити от геолози наблизо. През 2013 г. находището произведе още 2 милиона карата отлични диаманти с техническо качество. Предприятието работи 7 дни в седмицата, продължителността на миньорските смени е 7 часа.

Комбайните, използвани в мината, са оборудвани със щанги с фрези. Зъбите, макар и от закален метал, са подложени на много силно износване. Следователно всяка смяна, започваща работа, проверява работната част на инструментите. При необходимост се подменя незабавно. Натрошената скала се транспортира до изхода на мината с помощта на конвейерни ленти.

В редица диамантени мини отделните дънни части са умишлено оставени непокътнати по време на разработката. Дебелината им може да достигне няколко десетки метра. Ако тези структури се развият, би било почти невъзможно да се избегне наводняването на нивите. Освен това за защита се използват слоеве от водоустойчиви материали. Преместването на скали в мини и кариери се извършва с колосални камиони (понякога с капацитет над 100 тона).

В миналото ситуацията беше много различна. До 19 век не са използвани механични устройства. „Кралицата“ на добива на диаманти беше обикновена планинска лопата или кирка. Понякога те просто гребаха речен пясък и ръчно го прекарваха през сито. Но такива методи отдавна са загубили своята приложимост.

И сред двата метода - открит и мой - вторият вариант се оказва по-привлекателен. Много внимание се отделя на правилата за безопасност в ежедневната работа на миньорите на диаманти. Никой не се допуска под земята без каска с вградено фенерче и без автономен дихателен апарат. Строго е забранено да го оставяте на повече от 3 м от вас. Трябва да се осигури вентилация, благодарение на която обикновено е лесно да се диша под земята.

Руските предприятия за добив на диаманти (особено тези, разположени в Якутия) са може би най-високотехнологичните в света. Използват транспорт, предназначен за много тежки студове. Много строги температурни изисквания са наложени и на друго оборудване. Смята се, че е възможно да се въведе ново находище от нулата за 3 или 4 милиарда долара. Дали тази сума включва разходите за първични геоложки проучвания - не съобщават от компанията.

Но по-късно, когато кариерата или мината са готови, ще бъде много по-евтино да ги използвате и да развивате изработки. Най-голямото предизвикателство при подземния метод е поддържането на оптимална работна среда. Основните шахти за повдигане на скала могат да се използват в случай на аварии. На различни места на мините се подготвят ниши за отдих.

За повече информация как се добиват диаманти в Русия, вижте следното fideo: