Шахтный способ добычи алмазов

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.

Источник

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:

1. Глубина от 100 км.
2. Температура не ниже 1100°С.
3. Давление не менее 35 килобар.

Природные процессы создают виды месторождений:

• Коренное. Наверх алмазы выносил поток магмы при извержении вулканов. Пузырьки газа в породе лопались, образуя трубки с темно-голубоватой породой внутри. Её назвали кимберлитом, а алмазоносные трубки кимберлитовыми – по месту первого обнаружения – южноафриканской провинции Кимберли.
• Рассыпное. Тысячелетиями воздух разрушал трубки. Осадки и ручьи смывали с гор щебень, гальку, алмазы, создавая поля-россыпи.
• Импактное. Появились на местах падения метеоритов.

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:

• Геологоразведка. На неё уходят месяцы или годы. Когда драгоценные кристаллы обнаружены, проводятся расчёты, подтверждающие, что это солидное месторождение, а не единичные находки.
• Покупка оборудования. Алмазы не добывают вручную, нужна техника для обустройства шахты, транспорт для перемещения породы.
• Создание инфраструктуры. На месторождении задействованы люди, которым нужно где-то жить, питаться, лечиться. Часто рудник становится градообразующим предприятием.
• Строительство фабрики. Реализация сырья невыгодна, поэтому сооружают обогатительное предприятие, на котором драгоценные камушки отделяют от породы, сортируют и отправляют на гранильное предприятие. Здесь материал обработают, огранят и отшлифуют.

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

Алмазы, сосредоточенные не глубже 600 м, добываются в карьерах. Бурят скважины, в которые закладывают взрывчатку. Взрывают, выброшенной породой загружают самосвалы, идущие на обогатительную фабрику.

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.

• Суспензия. Породу погружают в высокоплотную жидкость. Камни тонут, алмазы всплывают.
• Жир. Поверхность, на которую заливают породу с водой, смазывают жиром. Алмазы прилипают, руда уносится водой.
• Рентген. Совершённый, но небезопасный вариант. Кристаллы, заключённые в породе, под лучами отсвечивают.
• Магнит. Отделяет не способные намагничиваться алмазы от руды.
• Электросепарация. Руду пропускают сквозь поток электричества. В соответствии с коэффициентом электропроводности, она распределяется по фракциям – каждый минерал попадает на «свою» дорожку.

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 (%):

• Россия – 22;
• Австралия – 20;
• Ботсвана – 19;
• Конго – 17;
• Канада – 10.

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.

• Ботсвана – источник наиболее ценных африканских кристаллов, где месторождения эксплуатируются с 1970-х годов. Добывается до 24,6 млн. карат ежегодно – пятая часть континентального продукта.
• Крупнейшие бриллианты мира родом из ЮАР. Страна не покидает топ-шестёрку поставщиков алмазов – до 7,4 млн. карат ежегодно.
• Полным ходом подключается Намибия.
• Алмазоносные регионы юга теснят новые потенциальные лидеры из центра континента.

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:

• «Мир» – легендарный первенец, крупнейший в мире;
• «Юбилейный» – самый габаритный, 1280х740 м;
• «Удачный» – потенциально богатейший, ресурс до 120 млн. карат;
• «Ботоубинская» – ресурс до 70 млн. карат;
• Месторождение им. В.Гриба в Архангельской области – ресурс до 100 млн. карат.

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.

Источник