Люди во все времена поклонялись драгоценностям. Камни и металлы не просто покоряли их умы, но и становились причиной войн. Одни были готовы за них отдать жизнь, а другие — отнять ее. Какие драгоценности почти всегда были самыми ценными? Конечно, это золото и бриллианты.
Они стали даже именем нарицательным в своей категории. С золотом все более менее понятно. Его добывают, плавят и так далее, а вот какой путь бриллиант проходит от первой лопаты, воткнутой в землю на месторождении, до королевской короны — это большой вопрос. Тем более, что золото во все времена добывали плюс-минус одинаково, чего не скажешь об алмазах. Тут действительно есть куда разгуляться и развиваться с точки зрения технологий.
Они слишком красивы, чтобы не считаться драгоценными.
Откуда берутся алмазы
Для начала давайте вообще разберемся, откуда берутся алмазы, и как они появляются в недрах нашей планеты. Если вы с этим уже знакомы или это вам не очень интересно, просто пролистайте до следующего пункта.
Алмазы | Как это устроено | Discovery
Алмаз является самым твердым минералом в мире. Есть даже так называемая шкала Мооса, которая часто применяется для определения твердости предметов. Чаще всего в последнее время с этой шкалой можно столкнутся при определении устойчивости экрана смартфона к царапинам. Не вдаваясь в подробности, она состоит из 10 шагов, на которых твердость соответствует твердости разных веществ — от талька до алмаза. То есть именно алмаз считается эталоном твердости.
Алмаз является кристаллической модификацией чистого углерода и считается одним их самых дорогих камней. Особенно ценятся прозрачные камни и с небольшим оттенком голубого. Остальные примеси считаются браком, но иногда тоже оцениваются очень высоко.
Основными местами, в которых образуются алмазы, являются такие районы континентов, где в течение долгого времени не происходит какая-либо геологическая активность. Происходит этот процесс на большой глубине — примерно от 100 до 200 километров. Такая глубина выбрана исходя из условий, которые там создаются.
Человек не может создать такую красоту. На это способна только природа.
Температура на такой глубине достигает 1 500 градусов Цельсия, а давление часто переваливает за отметку 40 000 атмосфер. Именно такое давление и температура могут настолько изменить кристаллическую структуру углерода, чтобы получился этот камень на грани фантастики.
Искусственные алмазы получают в лабораториях с 60-х годов прошлого века. В последнее время проводятся эксперименты по производству алмазов при создании давления путем направленного взрыва. Но все это больше напоминает какую-то алхимию. Хотя формально какие-то незначительные частицы алмаза действительно образуются.
Надо сразу сказать, что никто не лезет на такую глубину, чтобы добыть алмазы, так как за миллиарды лет они сами постепенно выходят наружу. Делают они это, выносясь на поверхность с кимберлитовой магмой. Так и образуются коренные месторождения алмазов.
И все же они прекрасны.
Определение ”кимберлитовые трубки” появилось после того, как в провинции Кимберли на юге Африки была обнаружена первая подобная трубка. Их стали называть кимберлитовыми , а породу, которая содержит алмазы, кимберлитом.
Сейчас в мире есть тысячи кимберлитовых трубок, но далеко не во всех местах добыча алмазов рентабельна. Мест, где действительно есть смысл этим заниматься, в мире всего несколько десятков.
Так выглядит кимберлитовая трубка.
Места добычи алмазов
Страны, в которых много алмазов, сильно разрозненны по своему уровню экономического развития, социальной сфере, религиозному признаку и так далее. Тем не менее, им повезло оказаться в тех самых местах, где добыча алмазов действительно имеет смысл.
Страны, где добывают алмазы
Россия — 40,32 миллиона карат в год
Конго — 23,20 миллиона карат в год
Ботсвана — 20,50 миллиона карат в год
Австралия — 13,96 миллиона карат в год
Канада — 13,3 миллиона карат в год
Ангола — 8,7 миллиона карат в год
ЮАР — 8,3 миллиона карат в год
Где в России добывают алмазы
Якутия
Архангельская область
Мурманская область
Карелия
Пермский край
Как найти месторождение алмазов
Есть у алмазного промысла одна большая проблема. В свое время разведка месторождений велась в секретном режиме. Именно поэтому до сих пор известны не все способы определения их залегания. Конечно, есть современные методы, но те, кто этим занимаются, все равно не спешат делиться секретами, так как на кону очень большие деньги.
Наибольшая вероятность найти алмазы есть в районе потухших долгое время назад вулканов. Именно там очень часто создается ”природная лаборатория”, в которой будут все условия для выращивания этих минералов и доставки их на поверхность.
Так же алмазы можно найти в районе русел рек, которые несут в себе магматические породы. А еще большое внимание стоит уделить метеоритам, в местах падения которых тоже часто находятся алмазы.
Такой строй самолетов СУ-30 и МиГ-29 пилотажных групп Русские витязи и Стрижи называют «Кубинским бриллиантом». Слово «бриллиант» подчеркивает всю ценность фигуры.
Как добывают алмазы
Самой сложной задачей при добыче алмазов является то, что для их получения надо переработать тонны руды. Обычно считается, что в одной тонне породы содержится в среднем 1-2 карата (0,2-0,4 грамма) алмазов, размер которых еще уменьшится при огранке.
Иногда добыча алмазов возможна даже ручным образом и чаще всего такой способ доступен в Африке. Но, как правило, приходится работать более основательно и проводить существенно более масштабные выемки грунта. В целом технология чем-то напоминает промывку золота, вопрос только в том, сколько минералов находится в породе и на какой площади они ”разбросаны”.
Вот из такой «дырки в земле» добывают алмазы. Обратите внимание, насколько она больше стадиона.
Самым простым и недорогим способом добычи является открытый. Сначала снимается верхний слой почвы, а потом карьер постепенно углубляется путем обрушения его стенок направленными взрывами. Породу увозят карьерными грузовиками на горно-обогатительные комбинаты (ГОКи). Там и проводится обработка руды.
Часто кратеры опускаются вглубь земли на сотни метров, а их площадь сопоставима с площадью небольших городов.
Второй способ куда сложнее в реализации и называется закрытым. В этом случае бурятся шахты, в которых и ведется добыча. Во-первых, надо использовать сложное оборудование для бурения (в отличии от простых и относительно дешевых взрывов), а во-вторых, нет такого пространства для маневра, как когда просто ”выкапываешь яму” и вывозишь из нее землю.
Шахты используются в тех случаях, когда использовать открытый метод невозможно по той или иной причине. Они бурятся на глубину до километра (а иногда и больше), после чего порода поднимается наверх и так же отправляется на ГОКи.
Такие монстры возят руду на ГОКи.
Когда выработка открытым способом уже невозможна и карьер дальше расширять нельзя, начинается шахтная добыча. Шахты бурятся вертикальные и наклонные, а шаг между ними не должен превышать ста метров. Так работа продолжается до тех пор, пока в этом есть экономическая выгода.
Работа по добыче алмазов ведется в три смены по 7 часов и никогда не останавливается, а для обеспечения промысла рядом часто строят шахтерские городки со всей инфраструктурой, включая больницы, магазины, спортивные объекты и даже аэропорты. Потому что часто только по воздуху можно попасть в такие места.
Для понимания размеров карьерного грузовика можно показать это фото. Грузовик просто не заметил и переехал пикап.
Как работает горно-обогатительный комбинат
Для того, чтобы обработать породу и найти в ней бриллианты, карьерные самосвалы тысячами тонн в сутки свозят руду на специальные комбинаты. Там руда проходит через разные системы дробления и измельчения. Часто они отличаются друг от друга, но вся суть в том, чтобы разбить породу на мелкие камни, потом отсеять ее по размеру в грохоте (специальная машина для отсеивания) и подвергнуть дальнейшей обработке.
Крупные куски породы промываются водой для того, чтобы получить алмазы, а мелкие подвергаются действию специальных реагентов, которые буквально вытягивают алмазы из породы. Отработанная порода проходит дополнительную проверку — рентгенолюминесцентную сепарацию. Дело в том, что алмазы светятся на рентгене. Это свойство используется для проверки качества обработки породы.
Малейшие вспышки фиксируются автоматикой и часть породы сдувается с ленты. Потом она направляется на дополнительную проверку.
ГОК — это огромное сооружение с кучей специализированного оборудования.
Когда алмазы собраны, среди них все равно есть примеси, и тут начинается ручной труд. Их сортируют вручную, убирая даже малейшие лишние камушки. После этого алмазы проверяются и сортируются по огромному количеству параметров, чтобы отправиться на специальные биржи, где их и купят ювелиры для дальнейшей обработки и использования в ювелирных изделиях.
Чем алмаз отличается от бриллианта
Многие путают эти два слова, но именно они отличают добытый минерал от готового произведения ювелирного искусства. В тот момент, когда минерал находится в земле, в кузове карьерного грузовика или на складе в ожидании огранки, он является алмазом. После того, как его обработают, он становится бриллиантом.
Мало кто знает, но алмазы можно разбить, если очень сильно по ним ударить. Они раскалываются на части по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра. Именно такую структуру он и имеет. Грубо говоря, раскалывается он ”по швам”.
Слово бриллиант в переводе с французского ”brillant” означает ”блестящий”. Именно таким он становится после обработки, а сама обработка подразумевает нанесение на поверхность камня 57 или 58 граней. Они преломляют свет и дают камню то самое сияние, за которое его так ценят.
Слева алмаз, справа бриллиант. Есть разница, да?
Классической огранке подвергается около 75 процентов бриллиантов, которые продаются в мире. Такая форма состоит из следующих элементов:
-Корона (верхняя часть)
-Рундиста (самая широкая часть)
-Павильон (нижняя часть)
Несмотря на то, что бриллиант сам по себе будет красив даже при дефектах огранки, а распознать брак сможет только специалист, здесь используется особая техника. Правильной огранке бриллиантов мастера учатся много лет и они должны максимально правильно соблюдать пропорции огранки.
Если огранка делается отличной от классической формы или фантазийной, она делится на два типа. Если не вдаваться к подробности, то это более приближенная к круглой или, наоборот, ближе к вытянутой форма.
Самые известные бриллианты
Без сомнения, на сегодняшний день самым известным бриллиантом в мире является ”Кохинур”. На фарси это означает ”Гора света”. Легенда гласит, что первым его обладателем был мальчик, появившийся за несколько тысяч лет до Рождества Христова близ реки Ямуна. Это был не простой ребенок, а порождение Солнца-Карна. Камень был украшением его расшитой шапочки.
Именно «Кохинур» является «примой» британской короны.
За его историю камень видел немало крови и менял своего владельца, пока не стал частью английской короны. Сейчас он находится в замке Тауэр и надежно охраняется. Многие говорят, что единственная достойная цена за этот камень — жизнь того, кто захочет его получить.
Бриллиант «Тиффани»
В 1877 году в Кимберли нашли алмаз, который стал самым большим в мире желтым алмазом. Его вес составлял 287 карат, а продали его за 18 000 долларов — неслыханные по тем временам деньги. Купил камень Чальз Тиффани. Огранка заняла почти два года, а в результате нее камень принял четырехугольную форму и засиял 89 гранями.
Необычная огранка этого бриллианта делает его очень интересным.
В итоге камень украсил витрину магазина на Пятой авеню в Нью-Йорке. Первый человек, который смог ощутить его на своем теле — звезда фильма ”Завтрак у Тиффани” Одри Хепберн. После этого бриллиант с необычной огранкой и оправой в виде бриллиантовой птички попадал на аукцион, но так и не был продан. В итоге, он стал символом магазина ”Tiffanyhttps://luckyea77.livejournal.com/3467067.html» target=»_blank»]luckyea77.livejournal.com[/mask_link]
Происхождение алмазов
В природе алмазы встречаются в основном в особых земных породах магматического происхождения — кимберлитах и лампроитах, а также в образованных остатками этих пород россыпях.
Алмазы метеоритного происхождения
Алмазы в виде мельчайших вкраплений часто находят в некоторых видах каменных и металлических метеоритов, а также импактитах – образованиях, возникших в месте удара о землю метеоритов.
Первыми алмазы в метеоритах обнаружили русские ученые М. В. Ерофеев и П. А. Лачинов в 1888 году. Они изучали каменный метеорит Новый Урей весом в 2116 граммов, который упал в 1886 году в Мордовии.
Алмазы в железном метеорите были обнаружены в 1891 году при исследовании осколков метеорита Canyon Diablo, упавшего примерно 20-40 тысяч лет назад в Аризоне, США, недалеко от одноименного каньона. Полагают, что вес этого метеорита составлял примерно 30 тонн.
Откуда в метеоритах алмазы?
Существует несколько гипотез происхождения алмазов в метеоритах. К сожалению, гипотеза об алмазосодержащих метеоритах как о части какого-то крупного тела или даже планеты из алмазов не находит подтверждения. Большинство ученых склоняются к версии, что алмазы в метеоритах имеют импактное происхождение, образовываясь в момент соударения в поясе астероидов.
От удара метеоритов о землю появляются особые породы — импактиты (от англ. impact — «столкновение», «удар»). В момент удара развивается огромное давление в десятки ГПа и температура в 2000-3000°С. В этих условиях углерод, содержащийся в соударяемых веществах, может преобразовываться в алмаз.
Алмазы импактного происхождения иногда образуют значительные залежи. В России широко известна Попигайская астроблема. Это кратер размером примерно 100 километров, возникший около 35 миллионов лет назад на границе современных Красноярского края и Якутии от удара метеорита размером около 7 километров. Однако, несмотря на значительную концентрацию, импактные алмазы слишком мелкие для промышленной добычи.
В настоящее время, все добываемые и используемые алмазы имеют земное происхождение.
Алмазы земного происхождения
Существует множество теорий происхождения алмазов в недрах земли. Большинство специалистов сходятся во мнении, что добываемые алмазы образовались в мантии земли от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад, на глубинах от 100 до 200 километров при температурах от 900 до 1300°С и давлении около 4-5 ГПа (примерно 40 000-50 000 атмосфер). На поверхность земли алмазы были доставлены магматическими породами (кимберлитами и лампроитами) в результате взрывных процессов. Имеются различные данные об образовании алмазов на глубинах до 700 километров.
Как образуются алмазы в магматических породах?
Многочисленные теории о механизме возникновения алмазов в магматических породах можно условно разделить на три группы.
- К первой относятся теории, которые связывают образование алмазов в верхних зонах земной коры при застывании магмы с попадающими в нее углеводородами из «вмещающих» пород.
- Вторая предполагает образование алмазов в глубине ультраосновных пород, которые затем подвергаются дезинтеграции расплавленной магмой, в результате чего алмазы высвобождаются и увлекаются вверх магматическим потоком.
- К третьей группе относятся теории, предполагающие образование алмазов в глубине ультраосновной магмы, а так же частично и в процессе ее подъема к поверхности. Этот механизм образования алмазов считается в настоящее время наиболее вероятным.
Алмаз в природе не является очень редким веществом, однако для промышленной добычи доступно ограниченное число месторождений.
Источник: zegold.ru
Как добывают алмазы? Описание, фото и видео
Алмаз является чистым углеродом также, как и графит минерал из класса самородных элементов, одна из аллотропных модификаций углерода , их химическая формула С, а по твёрдости это противоположные минералы. По шкале Мооса (параметров твёрдости) у графита начальная позиция, обозначенная 1, а у алмаза — конечная, обозначенная 10. То есть – алмаз минерал, кубическая аллотропная форма углерода самый твердый минерал minerale — руда) — однородная по составу и строению часть горных пород, руд, метеоритов, являющаяся естественным продуктом геологических процессов и представляющая собой химическое соединение или из всех.
Как появляются алмазы?
Чтобы графит превратился в алмаз нужно воздействие огромных температур и давления. Это более 1100 градусов и свыше 35 килобар. Такие экстремальные условия создаются только глубоко в недрах планеты при извержении вулканов. Извержение сопровождается образованием кимберлитовых трубок, именно по ним выносит алмазные кристаллы на поверхность или ближе к верхним слоям земной коры, где их и находят или добывают люди. Поэтому геологи ищут сначала кимберлитовую трубку, только потом предполагают наличие на этом участке россыпей скопления рыхлого или сцементированного обломочного материала, содержащего в виде зёрен, их обломков или агрегатов ценные минералы или внутреннего залегания драгоценных камней природный камень (др.-рус .
Применение алмазов
Среди самых известных камней – «Куллиан» (3 тысяч карат), «Эксельсиор» (995,2 кар), «Звезда Сьерра Леоне» (969,8 карат внесистемная единица массы, равная 200 мг (0,2 грамма) ). Но это африканские и австралийские камни, на европейской территории таких гигантов не добывали. В Астраханской области на днях был найден самый крупный в Европе алмаз — 181, 86 карат.
Сложности добычи алмазов
Алмазные кристаллы находятся в кимберлитовой породе, их в ней очень мало, для того официальное название — Тоголезская Республика; (фр. République togolaise [ʁe.py.bˈlik tɔˈgolɛz]) — государство в Западной Африке, граничащее с Ганой на западе, Бенином на востоке и Буркина-Фасо на , чтобы извлечь от 1 до 5-6 карат приходится переработать тону каменных конгломератов. Но это не единственная трудность в добыче драгоценного минерала, его нелегко найти и сложно разрабатывать месторождение. Кроме того, россыпи и копи быстро иссякают, поэтому инфраструктуру необходимо устраивать на новых местах.
Добыча алмазов
Самым распространённым способом добычи алмазов является карьерный. Их раскапывают, бурят шурфы, закладывают в них взрывчатку и взрывают, обнажая кимберлитовые трубки. Породу везут для обработки на обогатительные предприятия. Глубина карьеров вариант: разрез, каменоломня — совокупность горных выработок, образованных при добыче полезного ископаемого открытым способом; горное предприятие по добыче полезных ископаемых открытым способом бывает значительной, до полукилометра и более, есть даже полутора километровые карьерные разработки, но в таких глубоких карьерах алмазов уже находят мало, поэтому они закрываются.
При глубоком залегании кимберлитов добыча ведётся в рудниках горнопромышленное предприятие по добыче полезных ископаемых (преимущественно руды) подземным или открытым способом . В них добывать алмазы сложнее, опасней и дороже. Но бизнес этот выгодный, поэтому шахтный метод применяется во всех алмазодобывающих странах.
Копи устаревшее название сооружения для наземной и подземной разработки полезных ископаемых алмазов
С самых древнейших времён форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения алмазные разработки называются копи, от слова копать. Так именуют и открытые и закрытые разработки может означать: Процесс проектирования и конструирования изделия (см. Разработка нового продукта и Разработка с общедоступными наработками) Итеративная разработка Разработка алгоритмов Разработка . Самые богатые современные алмазные копи находятся в ЮАР, Ботсване, Конго, Австралии, России (Якутия).
Как извлекают алмазы из руды?
С древности и до наших дней промежуток времени от восхода до заката Солнца технология отделения драгоценных камней из породы совершенствовалась от примитивных способов способ достижения какой-либо цели до высокотехнологичных процессов.
С помощью жировых установок
Порода поступает на стол, обработанный жировым слоем Слой в математике — прообраз элемента базы расслоения , с потоком воды. Кристаллы прилипают к жировой основе многозначный термин: Основа — продольная система направления параллельных друг другу нитей в ткани, располагающихся вдоль обеих кромок ткани , а водный поток многозначный термин: Поток — постоянное перемещение масс жидкости или газа в определённом направлении уносит пустую породу Порода — совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся: определёнными наследственными особенностями; наследственно закреплённой продуктивностью .
Рентгенные установки Установка (психология) — психологический термин
Кристаллы светятся в рентгеновских лучах, обнаружив их, осуществляют извлечение механическим способом.
Магниты
Это наиболее лёгкий способ извлечения это извлечение вещества из раствора или сухой смеси с помощью растворителя (экстрагента), практически не смешивающегося с исходной смесью углеродных кристаллов твёрдые тела, в которых частицы (атомы и молекулы) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку из руды. Это делается с помощью магнитных полей, образованных постоянными магнитами.
С использованием суспензий высокой плотности
Рудные обломки обрабатывают подобной жидкостью, порода тонет, а более лёгкие алмазы всплывают.
Искусственные алмазы
В настоящее время созданы искусственные алмазы, эти кристаллы по свойствам не уступают естественным, поэтому для технических нужд всё чаще используются именно они.
Приборы и аппаратура на основе этого материала стоят дешевле. Но значение и ценность натуральных камней от этого не уменьшается.
Как добывают алмазы – интересное видео
Источник: zendiar.com