Чем добывают алмазы инструмент
Как добывают алмазы: основные месторождения, интересные факты об алмазах
Существует немало легенд, связанных с историей происхождения алмаза. В Древней Греции считали, что минерал является осколками падающих звезд. Камень этот очень красивый, он относится к самым дорогим минералам на планете. Откуда взялся этот самородок, как добывают алмазы — расскажем подробнее.
Что такое алмаз?
Этот камень представляет собой твердый природный самородок. Невероятную прочность ему придает кристаллическая решетка, которая выглядит, как куб. На его вершинах и внутри располагаются атомы углерода. Имея между собой прочную связь, они обеспечивают камню твердость. Плотность алмаза максимальная по шкале Мооса — она составляет 10 баллов.
Среди достоинств минерала выделяются следующие:
Добыча алмазов
Разнообразные природные процессы привели к появлению таких месторождений алмазов:
Добыча алмазов представляет собой достаточно затратный производственный процесс — как в финансовом плане, так и в человеческом.
Чтобы выполнить добычу алмазов весом в 1 карат, требуется переработать около тонны кимберлитового сырья. В россыпях тонны породы обнаружить удается лишь 3-5 каратов ценного минерала.
Сложность добычи сопряжена не только с подобными факторами, но и тем, что необходимо еще найти эти месторождения алмазов.
Способы добычи
Добыча алмазов осуществляется тремя основными промышленными способами. Для масштабных разработок используют следующие методы:
Этапы добычи
Добыча алмазов в России, как и в иных странах мира, осуществляется последовательно:
Месторождения алмазов
Практически каждый континент планеты известен своими месторождениями алмазов. Основными поставщиками продукции на мировой рынок драгоценных камней стали:
Африка
Более двух столетий южная часть африканского континента занимает лидирующие позиции по предоставляемым объемам самородков. Возглавляют список лидеров:
Австралия
На континенте добыча самоцветов ведется достаточно давно, поэтому запасы на исходе. В стране существует только одна разработка в шахте Аргиль. Здесь встречаются красные и розовые алмазы. На мировом рынке их объем достигает 90%.
Канада
Основная добыча и производство алмазного сырья ведется на севере и западе государства. К крупным месторождениям относят Гачо Ренар и Куэй. Ежегодная добыча составляет 12 млн. карат (примерно на 2 млрд. долларов). На рудниках добывают камни весом минимум 0,3 карата. Их подлинность подтверждает 3 сертификата, где указана шахта, область добычи, качество минерала.
Россия
Наша страна поставляет на мировой рынок ежегодно до 38,3 млн. карат минерала. Где добывают алмазы в России, разберем более подробно. Основные источники этого драгоценного сырья расположены на следующих отечественных месторождениях:
КАРЬЕР ПО ДОБЫЧЕ АЛМАЗОВ В ЯКУТИИ
Стоимость алмазов
На окончательную стоимость алмазов, добываемых на различных месторождениях, влияет ряд факторов:
Цена на добытые разработчиками самородки постоянно меняются, причем такие скачки происходят еженедельно. Однако усредненные позиции можно привести, взяв за ориентир курс валют:
Приведены расценки на минералы, которые не подвержены огранке. Цена же ограненных экземпляров в разы выше, поскольку учитывает работу мастеров ювелирного дела. На стоимость влияет количество граней у камня, наличие мелких трещин после огранки и иных факторов.
Как отличить настоящий от подделки?
Подлинность алмаза можно определить разными способами. Одни можно использовать самостоятельно, другие требуют вмешательства специалиста. Отличить бриллиант самому от подделки помогут следующие рекомендации:
Интересные факты об алмазах
Есть несколько интересных фактов о природном алмазе:
Интересное видео про алмаз «Звезда Африки»
Где и как добывают алмазы в россии и мире?
Алмазы – одна из ценнейших горных пород планеты. Находимых в нескольких регионах, добывается разными способами. Люди многих профессий, от геолога до ювелира, трудятся, чтобы алмаз стал бриллиантом.
Откуда берутся алмазы
Для возникновения алмазных кристаллов необходимы условия:
Природные процессы создают виды месторождений:
По миру разбросаны тысячи трубок, но для промышленной разработки пригодны немногие. Редчайшие метеоритные алмазы оставляют для исследования учёным.
Технологический цикл
Добыча алмазов – проект, требующий финансовых инвестиций. Средства нужны на геологоразведку, технику, строительство обогатительного предприятия, оплату труда работников, подготовку залежей.
Технология работы предусматривает следующие этапы:
Чем глубже залегает порода, тем солиднее капиталовложения. Для получения одного карата перерабатывают тонну шахтной породы. Россыпи щедрее – тонна породы даёт от трёх до пяти карат.
Способы добычи
До XIX века алмазы добывали лопатой, разгребая речной песок и промывая породу на лотках. Сегодня процесс механизирован, способы добычи – шахтный и карьерный (открытый). На то, как добывают алмазы, влияет глубина залегания породы.
Карьер
Обычно карьер истощается на 550–600 метрах, но бывают уникумы, откуда породу выбирают с глубины до полутора километров. Среднезатратный вариант добычи.
Шахта
Обустройство рудника сложно и дорого, поскольку там, где добывают алмазы, условия часто проблемны. На глубине нужно постоянно откачивать воду подземных источников, следить за воздухом. Как пример, организация работы на российском руднике «Интернациональный».
Профессия шахтёра трудна и опасна, поэтому внимание уделяется технике безопасности. Перед спуском в шахту работники прослушивают правила, смотрят видеоинструкцию. Каждый экипирован фонариком, каской и «спасателем» – при обрушении или другом ЧП он подаёт кислород для дыхания шесть часов.
Его нельзя снимать с шеи или оставлять от себя далее трёх метров. Работает вентиляция, поэтому дышится легко. Шахта на уровне почти километр под землёй, туда людей доставляет лифт. Под землёй ходит маршрутка до рудника.
Кимберлитовая порода дробится комбайном, подбирается бульдозером, идёт на транспортёр. Ею загружают вагонетки, идущие наверх, затем на обогатительный комбинат или фабрику. Специальная служба контролирует, сколько человек спустилось в шахту и сколько поднялось.
Россыпи
Алмазное богатство из россыпей веками добывалось вручную. Сегодня породу так же промывают большими ситами.
Методы извлечения алмазов из руды
Добытая порода далека от бриллиантов, это даже не алмазы. Драгоценные камушки выделяют разными способами.
Способ определяется составом породы, уровнем оснащённости и масштабности предприятия.
Мировые поставщики алмазов
Алмазоносная руда есть во всем мире. Пионером и многовековым монополистом была Индия. Здесь камни нашли задолго до нашей эры, запасов рудников хватало на века. Отсюда родом почти все легендарные бриллианты.
Сегодня в мире несколько главных регионов с промышленными масштабами добычи. Мировой топ рейтинга (%):
Ареалы залегания камня – Полярный круг, пустыня Сахара, Латинская Америка, Дальний Восток.
Региональной алмазной столицей может стать Кавказ – камушки ювелирного качества найдены на территории Хосровского леса (Армения).
Россия
Богатейшие залежи сосредоточены в Якутии (Республике Саха), Архангельской области и Пермском крае. По ценности камней страна уступает лишь Ботсване. Но сырье в России лучше – 95% добываемых минералов классифицируются как ювелирные.
Африка
Более половины камней мира добывается в Африке, на юге континента – Ботсвана, Конго, ЮАР. Климатические и геологические условия сделали местное сырье самым дешёвым на планете.
Добывающие страны Африки плотно опекаются транснациональными корпорациями. Только в Анголе (четвёртая строка мирового рейтинга добычи) их почти два десятка.
Австралия
Страна-континент славится высочайшей концентрацией алмазов в кимберлитовых трубках. Из тонны руды извлекают до семи карат (средний мировой уровень – один карат), поэтому стоимость местных алмазов невысока.
Источник камней в Австралии – область Кимберли. Знаменательным на шахте Аргиль стал 1998 год – извлечённые 44 млн. карат вывели рудник в мировые лидеры по объёмам добычи. Только здесь и в Бразилии находят красные камни, которые, став бриллиантами, попадают на элитные аукционы.
Канада
Самый молодой поставщик. Минералы-спутники кимберлитовых трубок обнаружены на севере страны в 1980-х годах. Через полтора десятка лет начата добыча (рудник Лак де Грас).
Качественные крупные – не менее 0,31 карата камни дают месторождения Диавик и Экати, занимающие шестую и седьмую строчки мировой табели алмазной добычи. Страна поставляет 12 млн. карат ежегодно.
Интенсивность добычи такова, что месторождения страны исчерпаются до 2023 года.
Добыча алмазов в России
Почти все алмазные месторождения страны находятся на широте вечной мерзлоты, поэтому добыча дорогая, сложная. Но количество и качество извлекаемого материала оправдывают издержки.
История
Первые алмазы в Российской империи обнаружили в XVIII веке, но добывать начали позже. Планы промышленной разработки богатств Сибири сформировались на заре Советской власти, к 1930-м годам. Владимир Соболев доказал, что они похожи с алмазоносными рудниками Африки.
Исследовательские работы прервала война, поиски продолжились после победы. В 1949 году одна из экспедиций нашла в Якутии камушек-алмаз, спустя шесть лет открыли первую в Союзе кимберлитовую трубку. Её назвали «Мир», а построенный неподалёку таёжный город – Мирным.
К началу третьего тысячелетия Россия заняла вторую строку мирового рейтинга поставщиков алмазов. На пограничье Якутии и Красноярского края выявлены крупнейшие на планете залежи алмазов метеоритного происхождения.
«Мирное» царство
Алмазная столица России – город Мирный (запад Якутии). Начинался как палаточное поселение для рабочих, став через несколько лет крупным промышленным центром страны. Сегодня здесь живёт 35 тысяч человек, почти 30 тысяч заняты в алмазодобывающей отрасли. Место работы – карьер «Мир» – находится под городом.
Его 1,5-километровая глубина вмещает Останкинскую башню, протяжённость шахтной дороги – восемь километров. Открытая разработка завершена, сегодня добываемые алмазы – из подземного рудника. Оставшаяся гигантская воронка стала «визиткой» города, видной из космоса.
Алмазная территория
Якутия – главный алмазоносный регион страны (более 90% добычи). Богатейшие коренные залежи сосредоточены на юге. Север региона беден, зато имеет крупные рассыпные источники. Тонна руды даёт до 8,51 карат алмазов, что больше, чем у Австралии.
Выдающиеся российские трубки-карьеры:
Алмазодобывающие шахты работают бесперебойно, только День шахтёра и Новый год выходные.
По данным Пробирной палаты России, в 2014 году добыто около 38 млн. карат сырья, из которых более 35 млн. экспортировано. Почти все закупили Бельгия и Индия.
Алмазные залежи – гордость, национальное достояние и источник пополнения государственной казны примерно двух десятков стран мира. Россия уверенно лидирует в этом списке, снабжая сырьём высокого качества мировые ювелирные центры. Возможно, когда-нибудь экспортироваться будут только обработанные камни. У страны для этого есть все условия.
Где можно найти алмазы: месторождения и способы добычи
Среди всего разнообразия минералов алмаз занимает особое положение. Это связано как с характерными физическими свойствами, так и с красотой бриллиантов, получаемых при дальнейшей огранке минерала. Где можно найти алмазы? Согласно информации по мировой добыче полезных ископаемых, залежи или алмазные копи/воронки встречаются во многих уголках земного шара.
Что такое алмаз
Так же как и графит, минерал является аллотропной разновидностью углерода. В нормальных условиях он стабилен. Характеризуется высокой твердостью по шкале Мооса (10 из 10). Это своего рода эталон твердости. Имеет высокую теплопроводность (900-2300 Вт/м К) и относится к полупроводникам. Физические показатели отражают высокую упругость и низкий коэффициент сжатия.
Важное отличительное свойство от ряда других минералов — люминесценция. Под воздействием солнечного, ультрафиолетового света, рентгеновского излучения алмаз начинает светиться разными цветами.
Высокая прозрачность и показатель преломления света (2,417-2,419) относят алмаз к числу драгоценных камней. Благодаря искусной огранке минерал является одним из красивейших камней в мире. В природе встречаются алмазы не только белого и желтого, но и розового, коричневого и даже черного цвета.
Стоимость 1 карата алмаза (0,2 г) составляет в среднем 1,5 млн рублей.
Откуда берутся алмазы
Процесс образования бесценного камня закладывается глубоко в недрах земли. Из чего получается алмаз? На глубине 100-200 км при высокой температуре и давлении углерод в течение длительного временного периода преобразуется в алмаз. Постепенно, благодаря определенным процессам, происходящим в земной коре, алмазные месторождения вытесняются на поверхность. Подобные пути выхода называются кимберлитовыми трубками (по названию породы «кимберлит»). На планете существует несколько тысяч такого рода трубок, но добыча алмазов в каждой из них не всегда рентабельна. Поэтому лишь часть из них используется по прямому назначению.
Способы добычи
Добычу алмазов условно можно разделить на два важных этапа — получение руды и ее переработка.
Добыча руды, содержащей алмазы, ведется открытым и закрытым способом. С экономической точки зрения первый вариант более выгодный. Существует и третий, объединенный способ. Когда, начав разработку открытым способом, переходят на закрытый.
На обоснование выбора типа добычи оказывают влияние ряд объективных и субъективных факторов: глубина и предполагаемые объемы залегания минерала, климатические условия, логистика и т. д. В каждом конкретном случае рассчитываются предполагаемые затраты и ожидаемый экономический эффект.
Открытая добыча
Данный метод предполагает снятие верхнего слоя почвы и далее, используя метод направленного взрыва, воронка по спирали углубляется на несколько сотен метров. Обрушенную породу погружают в огромные самосвалы и доставляют на обогатительные фабрики. Способ добычи практически безопасный и не требует огромных затрат.
Золотое кольцо «БРИЛЛИАНТЫ ЯКУТИИ» в каталоге SUNLIGHT
Закрытая добыча
Производится в недрах земли путем создания системы тоннелей — шахт. В более ранние временные периоды приходилось добывать алмазы киркой. Данная профессия получила название «горщик», т. е. работающий в горе (шахте). Тяжелый многочасовой труд в условиях пониженной видимости и повышенной опасности на протяжении многих лет служил основным путем добычи алмазов.
В настоящее время горнодобывающие комбайны производят извлечение и погрузку породы в вагонетки, которые доставляют ее на поверхность. Далее порода, содержащая алмазы, также отправляется на горно-обогатительные заводы. Закрытая добыча позволяет извлекать ценный минерал из более глубоких слоев породы, но сопряжена с большими затратами и определенной опасностью. К факторам риска относится: обрушение породы, взрывоопасность, недостаток кислорода и др. Поэтому шахтный способ добычи используется в том случае, когда открытая разработка невозможна.
Открыто-закрытый способ
Необходимость в совмещении предыдущих вариантов добычи возникает тогда, когда открытая разработка уже невозможна, а весомые объемы минерала залегают на достаточной глубине.
Горно-обогатительная фабрика
Поступающая порода, проходит через сложную систему измельчителей и дробилок. Затем крупные куски промываются водой, которая сразу же делает алмазы видимыми. Мелкие, с этой же целью, подвергаются воздействию специальных реагентов.
Для проверки остаточного содержания алмазов в породе проводится дополнительная рентгенолюминесцентная сепарация. При попадании на минерал рентгеновских лучей он начинает светиться.
Не обходится производство и без монотонного ручного труда. На последнем этапе ручным способом выбраковываются остатки лишней породы, не относящейся к минералам. Оставшиеся алмазы сортируются.
Месторождения алмазов
Рассмотрим, какие страны добывают алмазы.
Российские прииски
Первый минерал был найден в Пермском крае (Крестовоздвиженский прииск) в 1829 году. В последующие 28 лет в этом регионе было добыто алмазов общим весом в 60 карат. Найденный первый сибирский алмаз (прииск близ Енисейска) датируется 1879 годом.
Кимберлитовая трубка «Мир»
А в 1949 году были найдены высококачественные алмазы в бассейне реки Вилюй (Якутия). Позднее, 1950-х годах, в Якутии была открыта кимберлитовая трубка «Зарница». В 2012 году найдены алмазы на границе Красноярского края и Якутии (Полигайское месторождение). Но, несмотря на расширение границ добычи, наиболее качественными минералами остаются алмазы Урала.
Согласно последней информации, в России за год добывается алмазов общим весом 30-40 млн каратов.
Месторождения за границей
Первые сведения о найденных алмазах относятся к Деканскому плоскогорью в Индии, но уже в конце XIX века они были сильно истощены. В настоящее время Индия является только импортером минерала.
В 1727 году были открыты месторождения в Бразилии. К 1867 году относится информация, по которой можно найти алмазы в странах Африки — известные «Капские алмазы».
В каких странах добывают алмазы в настоящее время? Помимо России, в тройку лидеров входят Ботсвана и Канада. В 2017 в Канаде были открыты новые месторождения ценных минералов на северо-западе страны.
В целом страны БРАНКС (Ботсвана, Россия, Ангола, Намибия, Канада и ЮАР) курируют около 92% всех добычи. Также можно дополнительно добавить к списку Австралию и Демократическую Республику Конго.
Основные импортеры ценного сырья: Индия, Бельгия и ОАЭ.
Россия по-прежнему сохраняет позиции лидера как по добыче, так и по импорту драгоценных камней.
Месторождения и технологии добычи алмазов
Еще семь тысячелетий назад люди узнали об алмазах. Поиск месторождения, подготовительные мероприятия занимают годы. Добыча алмазов — трудоемкий процесс, который требует финансовых вложений.
До XVIII века кристаллы добывали в Индии. Первые самоцветы были найдены в россыпях. Знаменитый алмаз «Шах» нашли на берегах Индии. В 1714 году открыли месторождение в Бразилии, а с 1730 в Южной Америке началась алмазная лихорадка. Коренные месторождения кристаллов впервые найдены в Африке.
Промышленная добыча алмазов
Ломоносов предполагал залежи самоцветов в России. Ученый писал об этом еще в 1763 году, а нашли русский алмаз в 1829 в Пермской губернии. До 1917 года на Урале добыли 240 кристаллов.
В Пермском крае обнаружено 90 алмазосодержащих объектов, но разрабатывали в двух районах — Вишерском и Явинском. В 1946 году в СССР организовали предприятие «Уралалмаз». Техники не хватало, кристалл добывали по схеме:
Предприятие ЗАО «Уралалмаз» смогло добыть в 2011 году 40 тысяч карат, в 2012 — 34, 2013 — 16. Это был единственный завод в Европе, который вел разработку кристаллов из россыпей. В 2014 предприятие ликвидировали. По качеству русский алмаз из Красновишерского месторождения занимает третье место в мире.
Месторождения бывают двух видов — коренные и вторичные. Образование алмазов связано с кимберлитовыми трубками. Их происхождение объясняют выбросом на поверхность магматических пород. Кристаллы образуются на глубине 100–200 км при температуре 1100–1300 градусов цельсия.
Существуют различные теории образования алмазов. Некоторые ученые утверждают, что материнские породы кристаллов не те, где они находятся. Самоцветы образуются на глубине и встречаются только в древних участках земной коры.
Камни формируются зонами тектонических плит. Возраст их должен составлять два миллиарда лет. Только быстрый выброс сохраняет кристаллы от разрушения. Другая теория гласит, что возраст камней можно определить по радиоактивным включениям.
Основные месторождения находятся в таких странах:
Технология добычи
Современная технология состоит из таких этапов:
Для работы на рудниках используют специальную технику. Добыча алмазов ведется открытым и закрытым способами.
Алмазный рудник «Ekati» находится на территории Канады. Более двух тысяч км земли усыпаны алмазами. Машины для добычи кристаллов:
Будущее рудника зависит от успешной работы машин. Они пробиваются сквозь твердый камень в суровых условиях.
Машины выполняют комплекс мероприятий в строгой последовательности:
Добыча алмазов на руднике Panda ведется с 1991 года. Диспетчеры выпускают каждое утро такую технику:
Техникой управляют опытные операторы, а за работой следят в диспетчерской. Машины разрезают карьер по форме кимберлитовой трубки. Они очищают гранит от темного слоя. Техника оставляет платформу, которая укрепляет поверхность камня. Ступени предохраняют от оползней и обеспечивают доступ к карьеру.
Машины для добычи алмазов
Как добывают алмазы на руднике? Этапы работы:
Буровзрывные работы
Специалисты заполняют скважины нитратом аммония. В каждое отверстие вставляют примерно 800 граммов детонатора и делают отметку места взрыва. Все выполняют согласно плану. После того как вся техника покидает место, поджигают провод детонатора.
Первый в опасной зоне после взрыва появляется экскаватор. У оператора несколько минут, чтобы наполнить грузом машину. Одно неверное движение, и гигант обрушится вниз.
Самосвал CAT забирает четыре полных ковша. Только такая машина может перевезти груз.
Завершающий шаг — обработка. Завод работает круглосуточно. В день обрабатывают 12 тысяч тонн руды. На предприятии выполняют операции:
После переработки материал отправляют для сортировки в Бельгию.
Это один из самых удаленных рудников на земле. Единственная дорога — ледяной путь. Оборудование можно доставить в лагерь только с февраля по апрель. Груз, который нельзя отправлять самолетом, — нитрат аммония.
Машины едут на расстоянии километра друг от друга. Техника проходит обслуживание раз в месяц. В экстремальных условиях машины ремонтируют не более 48 часов.
Площадь рудника «Diavik» (Канада) составляет 10 квадратных км. На прииске перерабатывают 2 млн тонн породы ежегодно. Как добывают алмазы на руднике? Процесс состоит из таких этапов:
Кроме добычи камней, в Канаде не перестают искать новые месторождения.
Прииски в России
Где добывают алмазы в России? В Якутии есть все полезные ископаемые. Крупнейший карьер в мире — трубка Удачная. В 2010 году Россия стала лидером по добыче кристаллов. В Якутии находится 47 месторождений. Впервые здесь обнаружили кристалл 7 августа 1949 года на косе Соколиная.
Один из известных камней, найденных в этом регионе, — алмаз «XXVI съезд КПСС» (340 каратов).
Кимберлитовую трубку «Мир» открыли 13 июня 1955 года. Вокруг этого карьера был образован город Мирный. Разработку месторождения начали в 1957 году. Алмазы России добывали в трубке с 1957 по 2001 год.
Месторождение «Мир» — одно из самых больших. Глубина его составляет 525 метров, а диаметр — 1,5 км. Здесь добыли драгоценных камней на 17,5 миллиарда долларов.
Якутия расположена на древнем щите. Здесь сосредоточен большой запас трубок, который еще не используется. Самоцветы можно найти на реке Вологде. В тундре добывают алмазы России в суровых условиях.
Рудник «Интернациональный» находится на глубине одного км, а протяженность его составляет 37 км. На прииске добывают 1,5 тысячи породы в сутки. Руду с месторождения поставляют на фабрику. Породу отправляют в щековую дробилку, откуда она попадает на мельницу.
Алмазосодержащий материал смешивается с водой и измельчается. Диаметр мельницы — семь метров. На следующем этапе порода поступает на грохот, где просеивается через сито.
Русский алмаз сортируют по фракциям. Камни поступают на сепараторы, где их облучают. Материал светится некоторое время. С помощью фотоэлемента отделяют крупные самоцветы.
На другой установке добывают мелкие экземпляры. Последний этап очищения выполняют вручную. Вибрационный ситовой грохот разделяет мелкие камни на фракции. В оборудовании используют сита (4–8 штук).
Более крупные экземпляры взвешивают на аппаратах и сортируют по следующим показателям:
Эксперты оценивают алмазы России по всем показателям. После отбора кристаллы попадают на гранильные заводы и становятся бриллиантами. Они проходят такие стадии обработки:
Камень поступает в цех распиловки, а затем к огранщикам. При работе теряют от 30 до 70 % алмазов. Качество огранки проверяет технолог. Каждая грань должна иметь свои пропорции и градусы.
Нелегальная добыча
Вопрос, как найти алмазы, волнует старателей. Нелегальная добыча кристаллов запрещена во всем мире. В России ведется борьба с теневым оборотом.
Вольные старатели ищут камни в россыпях на берегах рек, озер. Незаконная добыча кристаллов запрещена законом. В статье 191 УК РФ предусмотрено наказание (принудительные работы или лишение свободы) до пяти лет.
В Африке был арестован организатор добычи кристаллов. Преступление совершили в Сьерра-Леоне.
Добыча алмазов во время военных действий была организована также в Конго, Анголе, Зимбабве. «Кровавыми камнями» финансируют военные действия, поэтому ООН приняла резолюцию. Чтобы остановить незаконную торговлю, страны-экспортеры Африки разработали сертификат процесса Кимберли.