В каких регионах и как добывают алмазы

В каких регионах и как добывают алмазы

Как добывают алмазы? Если отвечать на этот вопрос максимально кратко, то достаточно нескольких слов — открытым и шахтным способом.

Алмаз как форма состояния углерода

Алмаз — это одна из форм состояния свободного углерода. Другой формой является графит. Два таких непохожих друг на друга минерала состоят только из атомов углерода.

Все дело в способах объединения этих молекул в кристаллическую решетку. У алмаза связь между атомами очень прочная, потому что они расположены тетраэдрическим способом. Это означает, что атомы углерода размещены в углах ячеек, на гранях и внутри решетки.

Такое расположение частиц обеспечивает очень плотное их соединение. По этой причине алмаз обретает твердость. Деформация этого камня происходит только при специфических условиях. Кроме того, алмаз обладает высокой теплопроводностью и благодаря своей ребристой форме и высокой прозрачности хорошо преломляет свет, что и ценится при производстве украшений.

Графит также состоит только из атомов углерода, но расположены они плоскостями, имеющими между собой ослабленные связи. Каждый пласт устроен подобно пчелиным сотам. Шестиугольники, на углах которых находятся атомы углерода, примыкают друг к другу, образуя что-то вроде кафельного пола из шестиугольных пластин. В пределах слоя с шестиугольниками связь очень прочная, а вот между каждым пластом она ослаблена настолько, что графит легко крошится при малейшем надавливании. Это его свойство и применяется в различных сферах человеческой деятельности.

Почему же они такие разные — графит и алмаз? Все дело в геологических процессах, которые и породили эти два состояния одного элемента.

Происхождение алмазов

Откуда в мире столько алмазов? Ведь добывают их очень много, используя в промышленности и ювелирном деле.

Существуют следующие четыре самых распространенных теории происхождения самого твердого камня в мире:

  • метеоритная;
  • магматическая;
  • мантийная;
  • флюидная.

Алмазы прилетают с метеоритами. Такие находки крайне редки и представляют собой лишь научный интерес. Из метеоритов алмаз, конечно, не добывается. Во-первых, по причине нерентабельности этого действия. Во-вторых, удаление алмазов из метеоритов снижает научную ценность этих гостей из космоса.

Все теории объясняют происхождение этих камней сходным образом. Доступные нам алмазы образовались в мантии Земли в период от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад. Происходили эти процессы на глубине от 100 до 200 км под воздействием температуры не менее 1000ºС и при давлении около 45 000 атмосфер. Из недр планеты на поверхность литосферы алмазы выходили в процессе взрывных извержений вулканов.

В наше время химики научились производить алмазы искусственным путем. При этом можно получить не только классические прозрачные камни, но и разноцветные, что достигается добавками различных элементов.

Возможно и вторичное прессование измельченных алмазов с использованием методов порошковой металлургии. Большая часть кристаллов, полученных таким способом, имеет мутный цвет, повышенную хрупкость и сниженную прочность.

Где добываются алмазы

Ответить на вопрос: где добывают алмазы, просто и сложно одновременно. Они есть везде, кроме Антарктиды. Хотя не исключено, что там они тоже есть. Просто их никто не искал по причине особого международного статуса континента. Кроме того, искать алмазы под толстым слоем снега и льда сложно, а порой и невозможно. По крайней мере при буровых исследовательских работах на этом континенте алмазы еще не попадались.

Месторождений этого минерала найдено много, но далеко не все из них пригодны для промышленной разработки полезного ископаемого. Рентабельность добычи зависит от:

  • концентрации ископаемого ресурса;
  • размеров большинства алмазов;
  • доступности месторождения и т.п.

Так что алмазов в природе много, а хороших месторождений мало.

Промышленным способом впервые в мире добывались эти минералы в Индии. Происходило это в эпоху великих географических открытий, то есть XVII веке. Сейчас это месторождение истощилось, но на смену ему пришли крупные, рентабельные и перспективные месторождения в:

  • России;
  • Ботсване;
  • Канаде;
  • Намибии;
  • Южно-Африканской республике;
  • Анголе;
  • Конго;
  • Австралии.

Если в России есть хорошие месторождения алмазов, где добывают этот минерал? В России добычу прозрачного драгоценного камня ведут с XIX века. В наше время сформировались три центра разработки месторождений алмазов: Якутия, Пермский край и Архангельская область.

Добыча алмазов в зависимости от типов месторождений

Как добывают алмазы промышленным способом? Выше было сказано о том, что добыча ведется обычно шахтным и открытым, то есть карьерным способом. Выбор метода зависит от характеристик месторождения, а точнее от глубины залегания нужной породы.

На сегодняшний день промышленная добыча алмазов производится в двух типах месторождений:

  • в коренном, подразделяющемся на кимберлитовые и лампроитовые трубки;
  • во вторичном россыпном, образующемся там, где разрушаются коренные месторождения.

В промышленную разработку обычно попадают так называемые трубки. Дело в том, что эти полезные ископаемые действительно расположены в земле в форме трубки, уходящей далеко в недра. Лапмроитами называют трубки магматического происхождения. Такие месторождения были обнаружены в Западной Австралии в 1979 году. Большая часть алмазов, добытых в этих гигантских трубках, используется в промышленных целях. Для того чтобы создать бриллиант, необходимо, чтобы камень обладал особыми свойствами, поэтому в ювелирную обработку уходит небольшая часть этих минералов.

Кимберлитовые трубки отличаются от лампроитовых преимущественно составом элементов, однако сами алмазы по своим свойствам идентичны. Большинство кимберлитовых трубок обнаружено в России, Канаде и Африке. Первое месторождение такого характера было найдено в Африке. Это место так и называлось — Кимберли. С тех пор такой тип трубки и горная порода в ней так и называются — кимберлитом.

Здесь, в Кимберли, в конце XIX века нашли гигантский алмаз весом в 85 карат. Его назвали «Звезда Южной Африки». В результате разразилась алмазная лихорадка. Люди, страждущие разбогатеть в одночасье, почти вручную вырыли гигантскую воронку. Некоторым из них повезло, кто-то копал безрезультатно, но сам этот метод добычи стал с тех пор самым популярным.

Алмазные карьеры и принципы их работы

Как добываются алмазы карьерным способом в наше время? Такие карьеры уже давно перестали быть просто дыркой в земле, которую роют стихийно на свой страх и риск. Алмазные старатели существуют и сейчас, но они, конечно, не могут конкурировать с промышленным карьерным производством прозрачных кристаллов.

Этапы формирования промышленного карьера можно описать следующим образом.

  1. Геологическая разведка, в результате которой должно быть доказано наличие большого и, главное, доступного месторождения полезных ископаемых.
  2. Первоначальное вскрытие породы, которое производится с помощью буровых установок и последующих взрывов. Измельченную взрывом породу загружают в карьерные самосвалы и отправляют на обогатительную фабрику.
  3. Предназначение такой фабрики заключается в отделении пустой породы от полезных ископаемых, ради которых и был построен карьер.

Выделенные из сопутствующей породы кристаллы сортируются, после чего их отправляют на гранильные предприятия. Там они проходят весь цикл обработки, от обдирки до огранки и шлифовки.

После этого происходит разделение камней по пригодности к дальнейшему использованию. Часть из них уходит в ювелирное производство, а часть, обычно большая — на промышленные предприятия, где они востребованы в качестве ресурса для производства различных изделий.

Как добывают алмазы из рудных масс, доставленных на обогатительную фабрику? Существуют следующие способы.

  1. Жировые установки. Это самый примитивный способ очистки алмазов. Он состоит в том, что на поверхность, куда должна поступить порода, наносят слой жира. Предварительно породу смешивают с водой. Так что это уже не куча грунта, а поток грязной воды. Пока он проходит по жирной поверхности, алмазы к ней прилипают, а пустая порода уносится водой.
  2. Использование рентгеновских лучей. С их помощью происходит обнаружение алмазных кристаллов, которые светятся под воздействием лучей. Такой метод позволяет выявить кристаллы с большой точностью. Однако эта технология громоздкая и, конечно, опасная для персонала фабрики.
  3. Использование магнитов При электромагнитной сепарации все минералы, обладающие магнитными свойствами, отделяются от немагнитных. Алмазы не имеют магнитных свойств, поэтому они остаются в остатке.
  4. Принцип электрической сепарации. Рудный концентрат, проходя через электрическое поле, делится на фракции по свойствам электропроводности. В результате каждый минерал меняет направление своего движения, проходя по своей дорожке.
  5. Применение суспензий. Этот способ считается самым простым и дешевым. Породу обрабатывают жидкостью с высокой плотностью. В результате все компоненты автоматически делятся на фракции — алмазы всплывают, а все остальные камни уходят на дно.

Однако чтобы понять, как добывают алмазы, необходимо рассмотреть не только саму технологическую суть процесса, но и социально-экономическую сторону добычи таких полезных ископаемых.

Обычно рентабельные месторождения сначала обрастают инфраструктурой, потом строится обогатительная фабрика и только после этого начинается сама добыча. В противном случае это будет не промышленная добыча, а разрозненные группы старателей, окруженные криминальными структурами.

Все крупные месторождения способствуют развитию целых городов, которые, правда, живут только за счет одного предприятия, что имеет свои негативные стороны и последствия, которые наступают после того, как месторождение себя исчерпает. Таких случаев в мире насчитывается уже немало.

Ссылка на основную публикацию