Карьерный способ добычи алмазов

Как осуществляется добывание алмазов в Якутии

Алмазы с древних времен признаны самым изысканным и дорогим украшением. Но область применения драгоценных камней не ограничивается ювелирным искусством. Напротив, большая часть добываемых камней направляется на производственные нужды.

Используются алмазы практически во всех отраслях промышленности. Из них делают наконечники для резцов, сверл, которые используются при обработке металлов, твердых сплавов, стекла и прочих синтетических материалов.Такое применение экономически оправдано, поскольку алмаз имеет очень высокую прочность и в этом плане превосходит аналогичные инструменты из твердосплавного металла.

Исторический экскурс

Алмазная руда залегает в земной коре, в так называемых кимберлитовых трубках. Они образовались несколько миллионов лет назад в результате извержения подземных вулканов. Под воздействием огромного давления и высоких температур углерод принял прочную кристаллическую форму, которую сегодня называют алмазным камнем.

Кимберлитовые трубки имеют форму конуса, основание которого выходит на поверхность, а остриё уходит вглубь земной коры на 2 километра. Такая форма залегания алмазных руд позволяет вести добычу открытым способом. Как правило, по достижению глубины карьера, равной 300 – 600 метров, его закрывают, а дальнейшую разработку ведут подземным способом.

Таблица крупнейших алмазов мира

В мире первыми разведанными месторождениями алмазов считаются рудники в Африке, именно с них началось более ста лет назад активное промышленное производство. В России кимберлитовые рудники обнаружены в середине прошлого столетия на территории Якутии.

Первое значительное месторождение было обнаружено в 1954 году, его назвали «Зарница». Геологи делали большие ставки на Якутию и не ошиблись, спустя год было разведано еще одно крупнейшее месторождение – «Мир».

Говорят, когда данные подтвердились, в Москву была отправлена зашифрованная телеграмма «Закурили трубку мира, табак отличный». В процессе разработки этого месторождения в его окрестности разрастался одноименный город Мирный. Сегодня численность населения города превышает 35 тысяч человек. Примечательно, что 80% работоспособных граждан являются сотрудниками самой крупной алмазодобывающей компании «Алроса».

Основные месторождения алмазов в России

На территории Российской федерации были на сегодняшний день разведаны следующие места расположения кимберлитовой трубки:

Город Мирный — алмазная «столица» России, расположенная в Якутии (Саха) в 1200 км. от Якутска.

• Республика Саха (Якутия);
• Пермская область;
• Архангельская область.

Лидером по объемам добычи, бесспорно, является Якутия, на долю местной промышленности приходится 82% всех добываемых алмазов. На втором месте Архангельская область – 17,5 %. Менее одного процента ископаемых алмазов приходится на Пермскую область.

В Якутии выделено и разведано 12 алмазоносных районов. В настоящее время активно разрабатываются три:

Кимберлитовая трубка «Удачная»

• Далдыно-Алактинский;
• Анабарский;
• Мало-Ботуобинский.

На этих территориях расположены известные кимберлитовые трубки:

Первой активно разрабатывалась Удачная кимберлитовая трубка, затем Интернациональная и Мир.

Месторождение Интернациональное открыто в 1969 году и расположено вблизи города Мирный (в 15 км). Глубина разведанных алмазных запасов здесь достигает 1220 м. Активная разработка рудника началась в 1971 году и не останавливалась по сегодняшний день.

Карьерный способ добычи алмазной руды

Открытый способ добычи полезных ископаемых, в том числе и алмазов, является наиболее простым и дешевым вариантом. Основа его заключается в извлечении руды на поверхность с помощью машин – самосвалов, погрузчиков.

Для начала буровая установка делает скважину, затем в нее закладывается взрывчатка. Используются щадящие технологии, поскольку алмаз может расколоться и потерять целостность, даже, несмотря на то, что он самый твердый из минералов. После взрывных работ фрагменты породы погружаются на самосвалы и транспортируются на обогатительную фабрику.

В Якутии достаточно суровый климат, зима здесь длится восемь месяцев, а температура воздуха иногда опускается до -60 о С. Для обеспечения бесперебойной деятельности необходима техника, способная выдерживать такие температурные режимы.

Для карьерных работ используются погрузчики, экскаваторы, самосвалы таких марок, как «БелАЗ», Cat, Komatsu. Такие машины способны транспортировать до 136 тон руды, для обеспечения работы одного карьера используются около ста машин и механизмов.

Однако, несмотря на все преимущества открытого способа добычи алмазов, его применение ограничено. Как правило, глубина карьеров не должна достигать 600 метров. В воронке Интернациональной трубки самосвал, поднимаясь со дна на поверхность по серпантину, преодолевает 10 км.

Подземный способ добычи алмазной руды

Когда добыча руды открытым способом становится невозможной, переходят к строительству подземных шахт. Этот способ добычи требует намного больше затрат, но даже при больших инвестициях в его организацию, все равно остается экономически оправданным, поскольку глубина кимберлитовых трубок часто достигает 1,5 км.

После закрытия Интернационального карьера, оставшихся запасов алмазной руды, по экспертным оценкам, хватит еще на 25 лет бесперебойной добычи. Для того чтобы подготовить шахту к эксплуатации понадобятся значительные капитальные инвестиции – 3-4 миллиарда долларов. Но большая часть вложений требуется только на первоначальном этапе строительства, для эксплуатации будут необходимы значительно меньшие размеры денежных средств.

Строительство подземных рудников осуществляется в сложных климатических условиях. Низкие температуры дополняются агрессивными подземными водами. Они высокоминерализованные, под их воздействием разъедается колесная резина. Воду необходимо постоянно откачивать. Это происходит в два этапа. Сначала с помощью насосов происходит забор жидкости и перекачка ее в бункеры, расположенные посредине шахты, затем, после их наполнения, воду из них откачивают на поверхность.

Добыча алмазов под землей ведется комбайной проходкой

Добыча алмазов под землей ведется комбайной проходкой. Резцы машины вращаются, и под их давлением разрушается горная порода. Затем она погружается на специальные машины, которые доставляют руду на поверхность. Схема достаточно проста и схожа с карьерным способом, иногда предоставляется возможность использовать взрывчатые вещества для разрушения кимберлитовой породы. Самым дорогостоящим и сложным является обеспечение безопасной деятельности шахтерам и технике под землей.

Чтобы доставить людей к месту работы используется клеть, похожая на лифт, в нее помещается до 20 человек. Время спуска к нижней точке семь минут. В шахту постоянно необходимо подавать кислород, для этого строится клетевой ствол, он служит лифтом для спуска и подъема шахтеров, грузов, а также для подачи воздуха в шахту.

Глубина этого столба 1065 м, диаметр 6,5 метра. Скиповой ствол строится для выдачи горной породы и может использоваться как аварийный подъёмник для людей. Под землей созданы ниши для отдыха шахтеров, они располагаются на глубине 300 метров, здесь комфортная температура, сухо и тепло.

Где и как добывают алмазы? Алмазы Якутии

Обогащение алмазной руды

После добычи алмазной руды любым способом она направляется на обогатительную фабрику, где будет проходить несколько этапов очищения. Вначале горная порода должна измельчиться, поскольку часто попадаются куски размером в 1,5 метра. С помощью конусных и щековых дробилок порода измельчается до диаметра менее 0,5 метра. Далее, сырье направляется в классификаторы, где руда разделяется по плотности и размеру с помощью потока воды. Промытая порода поступает на вибросито, оно состоит из нескольких уровней, каждый последующий имеет более мелкие отверстия, таким образом, сырье сортируется по фракциям. Вибросито часто называют «Грохот», поскольку при его работе издается сильный шум.

Мельница мокрого самоизмельчения

Следующий этап необходим для вычленения алмазов и кусков руды среднего размера. Отсадочные машины подают пульсирующую струю воды, которая растворяет или отбивает породу, а алмазы оседают на дне установки. Порода более мелких фракций обрабатывается другим способом, с использованием химических реактивов – пневмофлотацией.

Вещества, взаимодействуя с водой, пенятся, а мелкие частицы алмазов прилипают к пузырям и таким образом, вычленяются из породы.

Рентгенолюминесцентная сепарация

Главным и контрольным этапом обогащения алмазной руды является рентгенолюминесцентная сепарация. По специальной конвейерной ленте сырье подается в блоки, оборудованные рентгеном, попадая под излучение алмаз, люминесцирует, а прибор фиксирует вспышки и потоком воздуха выбивает алмаз из общей массы. Поскольку с потоком воздуха выдувается и небольшое количество породы, необходим еще один этап вычленения, очищения и сортировки алмазов.

Далее эти действия выполняют люди. Каждый алмаз проходи трех человек, которые очищают камень от примесей, сортируют по фракциям, оценивают чистоту.

Алмаз является не стандартизированным товаром, на его стоимость влияют совокупность различных качеств – чистота, цвет и размер. Оценка каждого камня осуществляется специалистом. После завершения всех этапов обогащения алмазы более крупных фракций направляются на огранку или продажу в чистом виде, а мелкофракционный песок предназначен для реализации на промышленные предприятия, из него будут изготавливаться инструменты и прочие материалы.

Основные экономические показатели компании «Алроса»

Добыча алмазов в Якутии осуществляется крупнейшим предприятием в России – ОАО «Алроса». Ежегодно объемы добычи драгоценных камней составляют 35 миллионов карат. На долю компании приходится 97% всей российской и 25% мировой добычи алмазов.

С каждым годом объемы добычи увеличиваются, разрабатываются новые месторождения, строятся подземные шахты. Выручка от объемов реализации алмазов в год – более 5 миллиардов долларов США. Ежегодный прирост чистой прибыли на уровне 3%. В будущем планируется увеличить этот показатель, за счет окончания строительства шахт, которое требует значительных капитальных вложений.

По предварительным расчетам, для оборудования одной подземной копи необходимо до четырех миллиардов долларов. Из-за таких расходов Алроса оказалась на пороге убыточности в 2008 году, но государство поддержало компанию, разрешив продажу акций, значительную часть которых приобрел банк ВТБ.

По оценкам специалистов, месторождения, принадлежащие ОАО «Алроса» достаточно перспективны, ожидаемый объем добычи составляет 1,23 млрд карат, из которых 1,014 млрд доказанных, а 0,211 млрд вероятных. Карат – это общепринятая мера веса драгоценных камней и равняется 1,5 грамма.

Видео: Акционерная компания «АЛРОСА»

Источник

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:

• он устойчив против сильных кислот;
• температура плавления самородка — 3700–4000°С;
• широкая у камня и сфера применения: ювелирные изделия, медицинское и электронное оборудование, горнодобывающая промышленность.

Добыча алмазов

Разнообразные природные процессы привели к появлению таких месторождений алмазов:

• Импактные. Сформировались в местах падения метеоритов.
• Коренные. При извержении вулканов поток расплавленной магмы выносил минералы. В породе пузырьки газа лопались, образуя трубки, внутри которых присутствовала темно-голубая порода.
• Рассыпные. Воздух на протяжении тысячелетий разрушал эти трубки. Ручьи и природные осадки смывали щебень с гор, создавая целые поля с россыпью алмазов. На планете существует много разбросанных сотен тысяч трубок, однако не все они пригодны для промышленной разработки.

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:

• Карьерный. Добычу алмазов этим способом проводят буровыми установками. Выполняют взрыв породы, отгружают ее и отвозят на обогатительное производство. Там камни сортируют, извлекая драгоценные кристаллы.
• Шахтный. В земле копают туннель (около 500–1000 м), обустраивают необходимой инфраструктурой: лифтами, системой вентиляции, вагонетками для добытого сырья, транспортом для доставки рабочих, дорогами для автомобильной техники.
• Рассыпной. Подобные месторождения алмазов дают возможность находить драгоценный камень непосредственно на поверхности земли. Этот дешевый способ основан на промывании горной породы без больших затрат.

Этапы добычи

Добыча алмазов в России, как и в иных странах мира, осуществляется последовательно:

• проводится геологическая разведка;
• обустраивается инфраструктура;
• строится промышленный комплекс по переработке сырья;
• проводится добыча.

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:

• ЮАР. Эта страна поставляет ежегодно до 7,4 млн. карат самородков.
• Ангола. Государство является поставщиком бесцветных и прозрачных розовых кристаллов. Рудники Фукаума и другие дают 8,7 млн. карат. В денежном эквиваленте ежегодная сумма дохода составляет до 1,5 млрд. долларов.
• Ботсвана. Здесь осуществляют добычу свыше 40 млн. карат алмазов на 2 млрд. долларов. В стране находят редкие экземпляры, имеющие зеленый оттенок. Самые крупные разработки ведутся в Орапа, Дамтшаа, Джваненге, Летлхакане.

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:

• Верхотинское или имени В. Гриба в Архангельской области, рядом с Ломоносовским источником. Глубина карьера — 460 м, ресурс сырья до 100 млн. карат.
• Имени М. Ломоносова в Архангельской области возле поселка Поморье. Месторождение используется уже 40 лет. Глубина карьера — 200 м, ширина 1,2 км. Здесь обнаружено 6 кимберлитовых трубок. Предполагаемые запасы минералов — 166,7 млн. карат. Ежегодно в карьере добывают почти 2.6 млн. карат. Основная достопримечательность месторождения — высококачественные камни, имеющие форму ромбододекаэдра.
• Ботуобинская. Это новая разработка в Якутии. Здесь алмазы добывают с 2012 г. Их залежи оценивают в 71 млн. карат.

КАРЬЕР ПО ДОБЫЧЕ АЛМАЗОВ В ЯКУТИИ

Стоимость алмазов

На окончательную стоимость алмазов, добываемых на различных месторождениях, влияет ряд факторов:

• месторождение и рентабельность добычи кристаллов;
• затраты на производство;
• мировой спрос на продукцию;
• качество добываемых минералов.

Цена на добытые разработчиками самородки постоянно меняются, причем такие скачки происходят еженедельно. Однако усредненные позиции можно привести, взяв за ориентир курс валют:

• Среднее качество алмаза оценивается от 500 долларов или 30 тысяч российских рублей за один карат. За 1 грамм продукта нужно заплатить до 150 тысяч рублей, 1 кг обойдется в 150 млн. рублей, включая различные комиссии.
• Кристаллы хорошего качества оцениваются от тысячи до полутора, если брать стоимость в долларах.
• Единичные крупные экземпляры, размер которых стартует с восьми карат, продают по ценам, превышающим двадцать тысяч американских долларов в расчете за карат. Необходимо понимать, что оценочная стоимость растет в геометрической прогрессии при увеличении величины камня.

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:

• Настоящий кристалл никогда не обрамляют в серебро или иной дешевый металл. Подобный минерал в ювелирных украшениях представлен только в сочетании с дорогостоящими металлами — платиной или золотом.
• Если камень имеет ровную и гладкую поверхность без присутствия трещин или иных дефектов — это указывает, что перед вами подделка, которая красиво блестит и сияет.
• Настоящие экземпляры не просвечиваются. Если удается через самородок читать слова — это подделка.
• Бриллианту присуща огромная плотность. Необходимо провести камнем по стеклу, слегка его нажимая. Натуральный минерал непременно оставит царапину на стекле.
• Ограненные камни имеют яркий блеск и играют светом. По сравнению с этим сиянием другие минералы выглядят тусклыми и бледными, даже если имеют качественную огранку. Бриллиант обладает высоким показателем преломления. Благодаря этому при свете он сильно сверкает.
• Настоящие алмазы никогда не запотевают. Чтобы проверить это свойство, нужно протереть кристалл сухой тряпочкой из фланели и подышать на него несколько секунд. Если в руках подделка — то на ее поверхности образуется испарение, бриллиант останется сухим.
• Подлинные кристаллы из-за своей прозрачности не видны в воде. Погрузив украшение с бриллиантом в жидкость, можно быстро определить подлинность самородка.
• Слегка смазав растительным маслом настоящий бриллиант, затем прижмите его к стеклу. Вы заметите, что он держится на нем.
• Можно использовать для проверки ультрафиолетовую лампу. Лучами необходимо просветить минерал. Если кристалл светится голубоватым оттенком — то в 99,9% это природный бриллиант. При наличии желтого или зеленого цвета можно подозревать синтетический ограненный продукт или иной материл.

Интересные факты об алмазах

Есть несколько интересных фактов о природном алмазе:

• Это древняя культурная ценность. Камень славился еще в древности. Есть доказательства, что минерал добывали, а затем торговали им на территории Индии за несколько веков до рождения Христа.
• Древние индусы вместо глаз для религиозных статуй применяли алмазы. Существовало поверье, что камень оберегает скульптуру от внешней опасности. Римляне с греками были уверены, что алмазы являются слезами богов либо осколками падающих звезд.
• В 2004 году астрономы обнаружили планету, практически целиком состоящую из чистого углерода. Примерно треть ее массы может составлять чистый алмаз.
• Сатурн с Юпитером преследуют алмазные дожди. Их провоцирует химический состав планетных атмосфер. В самых верхних слоях молнии производят в атмосферах сажу. Именно она, падая на твердую поверхность, способна перерождаться сначала в графит, а уже затем становиться натуральным алмазом.
• Самый известный сейчас на планете прозрачный бриллиант носит наименование «Звезда Африки». У него фантастический вес — 3106 карат (более 600 г).

Интересное видео про алмаз «Звезда Африки»

Источник