Алмаз
На чтение 9 мин Просмотров 197 Опубликовано 2 февраля, 2023
При слове «бриллиант» сердце любой девушки замирает в сладком предвкушении. И это неудивительно – этот камень самый желанный в мире. Но откуда он берётся? Мы подробно расскажем, как добывают алмазы и каким образом они превращаются в бриллианты.
Откуда берутся алмазы
Далеко не все знают, как в природе образуется алмаз, а ведь этот процесс длится миллионы лет и сопровождается интересными процессами. Алмаз имеет кристаллическую структуру, состоящую из углерода. Он относится к самым твёрдым из известных человечеству минералов. И может иметь беспрецедентную чистоту и прозрачность, что особо ценится в ювелирном деле.
Как добывают алмазы (National Geographic)
Процесс образования алмазов в естественных условиях выглядит следующим образом:
- графит, в состав которого входит углерод, находится в земной коре под воздействием температуры в 1100-1300 градусов Цельсия и давления 35-50 килобар;
- структура графита постепенно меняется (происходит реформирование одномерной кристаллической решетки графена в трехмерную кристаллическую решетку будущего алмаза);
- в завершении процесса образуется плотная кубическая структура и из графита “рождается” новый минерал – алмаз.
Далее он продолжает подвергаться воздействию высоких температур и давлению. Этот процесс продолжается миллиарды лет и лишь в процессе вулканического извержения минерал выносится на поверхность вместе с кимберлитовой лавой. После остывания месторождение принимает вид трубки, которую принято называть кимберлитовой.
Своё название месторождения алмазов получили благодаря африканской провинции, где впервые и обнаружили драгоценные камни в трубках.
Учёные геологи сумели определить, на какой глубине до выброса на поверхность находятся алмазы, – в среднем она составляет 200 километров. Причём сформироваться они могут только в районах с относительной геологической стабильностью, так как длительное время драгоценный камень должен находиться в покое.
Места добычи алмазов
Где сегодня добывают алмазы? Специалисты делят месторождения на 2 типа:
- коренные – те самые кимберлитовые трубки, которые активно разрабатывают в промышленных масштабах;
- россыпи – они считаются вторичными месторождениями.
Во всём мире обнаружены тысячи кимберлитовых месторождений, но для промышленной разработки алмазов подходят лишь десятки из них. Поэтому бриллианты так дорого стоят и высоко ценятся во всём мире.
А вы говорили, так не бывает? Но опять золото и думаю алмазы?!
Страны, где добывают алмазы
Какие страны входят в список добывающих алмазы в промышленных масштабах? Их довольно много:
- Конго;
- Намибия;
- ЮАР;
- Ангола;
- Бразилия;
- Ботсвана;
- Канада;
- Австралия;
- Венесуэла.
И, конечно, данный перечень не был бы полным без России, где добывают больше всего в мире бриллиантов. Наша страна занимает лидирующие позиции не только по разведанным месторождениям, но и по предполагаемым.
Где добывают алмазы в России
На территории РФ добыча алмазов ведётся преимущественно в кимберлитовых трубках -такие месторождения составляют 94,6% от открытых, а вот в мире гораздо больше вторичных – россыпных месторождений. Хотя в России их, наоборот, всего 5,4%.
Основная добыча сосредоточена в Республике Саха, отсюда идут 99% всех российских бриллиантов. В разработке находятся около десятка кимберлитовых трубок. Также месторождения обнаружены в Пермском крае и Архангельской области.
Где находятся месторождения алмазов
Откуда берутся самые красивые бриллианты в ювелирных магазинах?До 95% из них поступают из самых крупных месторождений. Их насчитывают 14 штук:
- Айхал (Россия). По некоторым данным алмазная трубка уходит в глубину на 720 метров и это не предел.
- Трубка «Удачная» (Россия). Расположена всего в двух десятках километрах от Полярного круга.
- Трубка «Мир» (Россия). Одно из старейших месторождений в России.
- Аргайл (Австралия). Лампроитовая алмазная трубка – единственная в мире, руда здесь добывается в промышленных масштабах.
- Катока (Ангола). Данные шахты позиционируются как перспективные, но пока добыча здесь ведётся в небольших объёмах.
- Кимберли (ЮАР). Именно здесь была обнаружена первая трубка. Сейчас их количество на месторождении перевалило за цифру 12.
- Имени В. Гриба (Россия). Перспективное месторождение в Архангельской области.
- Джваненг (Ботсвана). Самое богатое месторождение из всех существующих в мире.
- Орапа (Ботсвана). Старейшая шахта на планете до сих не потеряла статуса перспективной. Более того – она относится к самым продуктивным.
- Имени Ломоносова (Россия). Месторождение находится в Якутии и находится в разработке чуть более 15 лет.
- Ботуобинская (Россия). Самое молодое месторождение среди российских.
- Минас-Жерайс (Бразилия). Высококачественные алмазы – это отличительная черта данных шахт.
- Панна (Индия). Все крупные и самые известные алмазы мира пришли именно отсюда.
- Алмазный кратер (США). Промышленные разработки здесь не ведутся – каждый желающий может прийти сюда и попробовать себя в качестве добытчика полезных ископаемых, а именно алмазов.
Как добывают алмазы в разных странах, включая Россию? В данной отрасли под добычей понимается два этапа :
- разработка породы;
- переработка сырья.
Непосредственная разработка ведётся разными способами с предварительным учётом экономической выгоды. Она определяется глубиной залегания породы, рельефом местности, особенностями климата, наличием транспортной структуры и не только.
Даже в популярных играх не обошлось без драгоценной породы. К примеру, игроки в Майнкрафт часто обсуждают в чатах, как найти алмазы по обнаруженному лазуриту. Опытные игроки знают, как легко найти алмазы по глине.
Открытая добыча
Для предприятий данный вариант обычно более выгоден, поэтому он используется чаще остальных. Он сводится к выемке породы слой за слоем с углублением на сотни метров. Многие борцы за экологию называют открытую добычу варварской, так как она проводится следующим образом:
- бурятся узкие шахты;
- в них закладывается взрывчатка;
- производится направленный взрыв;
- вывороченные куски породы вывозятся самосвалами;
- дальнейшей работе занимаются на горно-обогатительном комбинате.
В итоге в земле образуется огромная воронка, которая постоянно увеличивается за счёт расширения по краям и углубления.
Закрытая добыча
Более трудоёмкий метод, используемый с давних времён. Он предполагает углубление в землю посредством вырытых шахт. Они соединяются между собой тоннелями, оснащёнными вентиляцией, подъёмниками и другими инфраструктурными объектами.
Ранее те, кто добывает алмазы были вынуждены работать киркой в опасных условиях, часами находясь в горе. Поэтому профессия получила название «горщик».
В настоящее время вместо горщиков работают специальные комбайны. Они «вгрызаются» в землю и выводят породу на поверхность. На специальных вагонетках она попадает к месту отгрузки. Откуда уже отправляется на обогатительные фабрики.
Закрытая добыча требует огромных вложений и применяется только в том случе, если другой вариант не подходит.
Открыто-закрытый способ
Комбинированный метод применяется часто. Изначально компании ведут открытую добычу, но дойдя до предельной глубины останавливаются. Если по данным георазведки внутри остаются внушительные залежи алмазов, то совершается переход к шахтному способу.
Но он сопровождается не только расходами, но и многочисленными рисками:
- обрушения;
- завалы;
- кислородное голодание;
- взрывы газа и не только.
Горно-обогатительная фабрика
Здесь отлично знают, как выглядит настоящая алмазная руда – именно на фабрике проходит многоэтапная обработка поступившей с разработок породы :
- Измельчение. Вся порода грузится на конвейер и пропускается через дробилки и измельчители. Их задача разбить крупные куски на более мелкие.
- Промывка. На эту операцию уходят крупные куски, которых не взяли дробилки. Мощной струёй воды проводится разбивка глыб, благодаря чему алмазы становятся заметными.
- Рентгенолюминесцентная сепарация. Все кусочки алмазосодержащей породы обрабатываются специальными химическими веществами и пропускаются через рентген. Алмазы светятся при попадании на них рентгеновских лучей и их можно отсортировать.
- Сортировка. Она проводится обычно вручную – работники фабрики убирают с конвейера пустую руду, оставляя только алмазы.
Далее они поступают на огранку.
Как выглядит алмаз в природе
Для частных искателей важно не то, как найти, а каким образом узнать в непрезентабельном куске породы алмаз. Визуально алмаз, независимо от способа добычи – это обломок камня, напоминающего стекло с сетью трещинок на поверхности. Он очень мутный с внутренними воздушными полостями.
Драгоценность в нём выдаёт лишь попадание света – в такие моменты камень будто вспыхивает, свет разлетается миллионами мельчайших искр внутри и алмаз начинает сверкать.
Чем алмаз отличается от бриллианта
Короткий ответ на этот вопрос – ничем. Оба названия относятся к одному и тому же минералу, но в его разных стадиях.
Хотите знать, как получить из алмаза бриллиант? Специалисты превращают кусок камня в драгоценность в несколько этапов:
- Осмотр. Перед тем, как приступить к огранке, профессионал тщательно исследуйте камень. Он просвечивает его рентгеном, определяет скрытые трещины и вкрапления.
- Распил. С этого начинается превращение кристалла в настоящую ценность. По заранее нанесённой разметке лазером делаются пропилы. Иногда используется циркулярка с диском с алмазным напылением.
- Первичная обточка. Камни отправляются на токарные станки, где получают предварительные грани. В процессе всё лишнее сходит и это – основная потеря веса. Дальнейшая работа даст только незначительные потери.
- Гранение. Грани наносятся по схеме, принятой для того или иного вида минерала. У алмаза несколько стандартов.
- Шлифовка и полировка. Эти процессы делают уже бриллиант гладким с чёткими и резкими гранями.
- Промывка. Для удаления пыли и других лишних частиц минерал промывают в разных жидкостях. В ход идут вода, спирт, а в некоторых случаях даже кислоты.
Как быстро отличить бриллиант от алмаза? Если вам повезёт найти алмазы, то вы точно не перепутаете их с уже обработанным минералом. Вот их краткое сравнение:
- вес неограненного камня больше;
- цена после огранки в разы выше;
- по форме добытый алмаз похож на камень, а после обработки появляются чёткие грани.
Алмазы – это очень ценный подарок нашей планеты для человека, так как применяются они не только в ювелирном деле, но и в приборостроении и других отраслях.
Источник: 1goldring.ru
Шесть крупнейших в мире производителей алмазов
Добыча ископаемых: как достают алмазы со дна океана
Весной 2018 года в море Бисмарка на глубине 1600 м компания Nautilus Minerals начала промышленную разработку гидротермального меднорудного месторождения Solwara 1. Коммерческий успех этого проекта может запустить процесс массового «погружения» горнодобывающих компаний на океанское дно в погоне за колоссальными запасами полезных ископаемых.
Владимир Санников
Getty Images
Идея основательно порыться в «сундуке Дэйви Джонса», как британские моряки называют океанскую пучину, не нова. Первым, кому удалось запустить руку в закрома морского дьявола, был шотландский инженер Джордж Брюс, построивший в 1575 году посреди бухты Кулросс угольную шахту с водонепроницаемым копром и устьем кессонного типа. И хотя в 1625 году Дэйви Джонс вернул свое, наслав на Кулросс шторм невиданной силы, который за ночь разнес детище Брюса в щепки, технология быстро распространилась по Старому Свету. ках от Японии до Балтики по методу Брюса в море добывали уголь, олово, золото и янтарь.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Алмазы из песчаной каши
В конце XIX века, когда в арсенале горняков появились мощные паровые машины, на Аляске была разработана простая и гибкая «горизонтальная» схема подводной добычи золота при помощи плавучих грунтовых насосов, землечерпалок и барж-плашкоутов, на которые выгружали породу. Со временем за счет использования тяжелой спецтехники для подводных работ возможности горизонтальной добычи значительно расширились. Сегодня на морском мелководье подобным образом добывают все что угодно — от строительного гравия и железной руды до редкоземельного монацита и драгоценных камней.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Площадь участка Solwara 1, расположенного на вершине потухшего подводного вулкана, по земным меркам невелика — всего 0,112 км^2, или 15 футбольных полей. Но на дне Мирового океана подобных месторождений обнаружено уже несколько тысяч.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
К примеру, в Намибии компания De Beers уже более полувека успешно извлекает алмазы из песчаных отложений, которые в течение миллионов лет на берега Атлантики выносили воды реки Оранжевой. Поначалу добыча велась на глубинах до 35 м, но в 2006 году, после истощения легкодоступных залежей, инженерам De Beers пришлось заменить обычные земснаряды плавучими буровыми.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
В 2015 году специально для освоения концессии Atlantic 1 (глубина 100−140 м) компания Marine спуск, подъем и обслуживание машин; подъем, осушение и складирование шлама.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Покорители бездны
Разработка уникальных глубоководных роботов для работы в экстремальных условиях Solwara?1 продолжалась более пяти лет. Уровень сложности этой задачи, по словам инженеров британской компании SMD, можно сравнить лишь с созданием марсианских роверов. Если «боевое крещение» роботов у берегов Папуа — Новой Гвинеи пройдет успешно, спрос на подобную технику со стороны горнодобывающих компаний может составить сотни единиц в год.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Вся подводная техника для Nautilus была разработана британской компанией SMD. Планировалось создать сложный многооперационный комбайн, способный месяцами работать в агрессивной среде при нулевой температуре и колоссальном давлении. Но после консультаций с экспертами Sandvik и Caterpillar было решено сделать по одному специализированному гусеничному роботу для каждой из трех базовых операций — выравнивания рабочего уступа, вскрытия породы и подъема шлама на-гора. «Сухие» испытания стальных монстров общей стоимостью $100 млн прошли в ноябре 2015-го, после чего состоялась серия тестов на мелководье.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Партию первой скрипки в этом трио играет подготовительная врубовая машина Auxiliary Cutter, оснащенная сдвоенным фрезерным рыхлителем на длинной поворотной балке. Ее задача — сформировать ровную площадку для будущего карьера, срезав неровности рельефа. Для сохранения устойчивости на участках с сильным уклоном Auxiliary Cutter сможет использовать боковые гидроопоры. Следом будет двигаться главный «добытчик» Nautilus — тяжелая врубовая машина Bulk Cutter массой 310 т с огромным режущим барабаном. Функция Bulk Cutter — глубокое вскрытие, дробление и грейдерование породы в валы.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Самая сложная операция цикла — сбор и подача водно-шламовой массы в райзер-шламоподъемник — будет выполняться «пылесосом» Collecting Machine, который оборудован мощной помпой с режуще-всасывающим соплом и соединен с райзером гибким рукавом. Геометрия и мощность резания врубовых машин рассчитаны инженерами SMD так, чтобы на выходе получались скругленные куски породы около 5 см в диаметре.
Это позволит добиться оптимальной консистенции шлама и снизить абразивный износ и риск образования пробок. По оценкам экспертов SMD, Collecting Machine сможет собирать от 70 до 80% объема вскрытой породы. На судне шлам будет складироваться в трюмы, а затем перегружаться на балкеры. При этом «донную» шламовую воду по настоянию экологов придется фильтровать и вновь закачивать на глубину.
В целом схема добычи Nautilus угрожает природе океана не больше, чем траловое рыболовство. Локальные глубоководные биосистемы, по наблюдению ученых, восстанавливаются уже через несколько лет после прекращения внешнего воздействия. Иное дело — техногенные аварии и пресловутый человеческий фактор. Но и здесь у Nautilus есть эффективное решение. Всеми процессами на Solwara 1 управляет система, которую разрабатывает голландская компания Tree C Technology.
Источник: www.techinsider.ru