Hvordan udvindes diamanter?

Diamond skiller sig ud blandt alle andre naturlige stoffer med sin ekstraordinære hårdhed, og på samme tid er ganske sjælden. Disse og andre usædvanlige egenskaber gør denne klippe meget populær overalt i verden. Derfor er det vigtigt at vide, hvordan de udvindes i naturen.

Den paradoksale natur af diamanter er, at de er meget hårde, selvom de er lavet af kulstof. Det samme kulstof, kun med et andet krystalgitter, danner grafit (det blødeste af klipper). Alle diamanter, der udvindes, dannes af ekstremt tæt justerede atomer. Enestående styrke forhindrer ikke mineralet i at være sprødt: med en skarp påvirkning bryder krystallen. Det antages, at forekomsten af ​​diamanter forekom i en dybde på titusinder eller hundreder af kilometer over hundreder af millioner af år.

Oftest leder de efter kimberlitrør for at udnytte diamanter i industriel målestok. Disse geologiske formationer er opkaldt efter byen Kimberley i Sydafrika, hvor denne type aflejringer først blev opdaget. Dannelsen af ​​et mineral i jordens dybder sker ved meget høje temperaturer og tryk. Den endelige version af diamanters oprindelse er endnu ikke udviklet af videnskaben.

De geologiske strukturer, som diamanter befinder sig i, ødelægges gradvist af vind og vand. Knust sten, småsten, grus og andre omkringliggende klipper bevæger sig. Der er kun antagelser om forskellige grad af pålidelighed. Som et resultat dannes løse aflejringer. En anden type (men meget sjældnere) er en særlig hård form for kulstof, der vises på steder, hvor meteoritter falder.

I hvert af disse tilfælde er der et antal nuancer, men det er vigtigt at være opmærksom på værdien af ​​specifikke farver. Gennemsigtige blå, grønne og lyserøde farver er sjældne (og derfor værdsat). Endnu højere er prisen på 100% farveløse sten.

Uanset hvilken version nogle eksperter holder sig til, er de alle enige om en ting: vigtige stadier af stendannelse finder sted i store dybder. Derfra går stoffet sammen med magmatiske strømme op. I et bestemt øjeblik vises eksplosive rør faktisk. Dybden af ​​deres forekomst overstiger ikke 1500 m.

Alle ved næsten om den industrielle produktion af diamanter i Yakutia og Sydafrika. Men også det føres:

• i Arkhangelsk-regionen;
• det vestlige Australien;
• Canada;
• Congo;
• Botswana.

Minedrift fra placeringer udføres praktisk talt ikke. De spiller kun en lille rolle i den globale forsyning af uslebne diamanter. Ja, og stabiliteten i forsyningerne med overfladekstraherede produkter er i tvivl. En open pit-metode (stenbrud) praktiseres normalt, når der udvindes diamanter fra en dybde på 600 m eller derunder. I dybere rør kan ru diamanter udvindes ved hjælp af miner.

De prøver at udsætte konstruktionen af ​​miner indtil sidste øjeblik. Normalt er dette grunde enten i permafrostzonen eller på særligt varme steder. Ofte på store dybder i bearbejdningen er det nødvendigt kontinuerligt at pumpe underjordisk vand. Stenen transporteres fra stenbrud og derefter fra miner i store lastbiler til fabrikker. Der renser de dette råmateriale med vand.

Moderne karriere har allerede nået næsten den maksimale dybde, de kan komme ind i. Erfaringen har vist, at den komplicerede sag yderligere er den lille arbejdsbredde og sidernes stejlhed. Helt fra starten er det planlagt at åbne diamanter efter trin. Denne teknik gør det muligt at oftere spore ændringer i klippeegenskaber og produktion generelt. I overensstemmelse hermed letter valg af optimale metoder og skemaer for arbejde.

For korrekt valg af sideparametre helt i begyndelsen af ​​udviklingen er det nødvendigt at bruge efterforskningsbrønde. De prøver, der udvindes derfra, underkastes fysiske og kemiske test i henhold til et specielt program. Derudover tages der hensyn til erfaringerne, når der udvikles lignende stenbrud. Sidens konturer optimerer designet. De kan ikke udføres meget hule, ellers bliver arbejdet meget kompliceret.

For alle mellemløkker er reneegenskaber raffineret kontinuerligt under hensyntagen til prøverne, der er taget fra hver batch. Felttest praktiseres undertiden lige ombord på stenbruddet. Der lægges særlig vægt på vurderingen af ​​graden af ​​revner i sten. Undersøg også, hvordan de opfører sig i stejle skråninger. Hældningsvinklen på den rigtige side er lagt i projekter fra 50 til 55 grader.

Normalt tager processen måneder, men strækker sig undertiden over flere år. Sørg for at bruge specielle beregninger. Kun de giver os mulighed for at konkludere, hvor de faste aflejringer er placeret, og hvor tilfældige fund blev fundet.

Både stenbrud og miner eller miner er oftest bygget på steder, der er vanskelige at nå. Derfor skabes der infrastruktur for bolig og industri. En række eksempler er kendt, da et felt blev et bydannende objekt for en ret stor by. Da det ikke er rentabelt at handle med råvarer i deres rene form, bygges berigelsesanlæg. Med dem transporteres diamanter, der endelig er adskilt fra affaldsberg, til lapidary virksomheder.

De prøver naturligvis også at organisere et snit i nærheden. Jo dybere indskud, jo flere penge skal der investeres i deres udvikling og feltudvikling.

I meget lang tid kunne diamanter og diamanter kun fås fra Indien. Men uanset hvor rige masser af naturlige processer blev lagt til side i deres tid, ved udgangen af ​​1600-tallet var disse reserver allerede udtømt i vid udstrækning. Produktiviteten faldt. Imidlertid har udviklingen af ​​teknologi været med til at vende tidevandet. Situationen har ændret sig dramatisk efter åbningen af ​​kimberlitrør.

For at forstå dybere, hvordan minedrift finder sted, skal man vende tilbage til spørgsmålet om diamanters udseende i naturen. Den herskende teori er, at de dannes på dybder over 100 km, hvor der udvikles meget høje temperaturer og tryk. Klippen stiger op under processen med vulkanudbrud.

At finde passende objekter og etablere produktion på dem er kun muligt til betydelige omkostninger. Den forberedende proces er allerede dyr, kompliceret og lang. Det antages, at det til ekstraktion af hver 2 karat uslebne diamanter er nødvendigt at forarbejde over 1000 kg sten. Karrierer oprettes først ved sprængning. Bor borehuller og læg eksplosiver der, knus derefter klippen lag for lag.

Uddybningen af ​​bearbejdningen udføres, indtil modtagelsen af ​​mineralressourcer ophører. Det store problem er adskillelsen af ​​værdifulde råvarer fra malm. Følgende fremgangsmåder anvendes:

• driften af ​​fedtinstallationen;
• søg efter de nødvendige krystaller i røntgenstråler;
• nedsænkning af rock i specielle suspensioner.

Fedtmetoden involverer at blande den ekstraherede sten med vand og derefter hælde den på en overflade smurt med specielt fedt. Krystaller opbevares på fedt. En mere avanceret teknik er røntgenscanninger. I de fleste tilfælde anvendes suspensionsmetoden. I en væske med en forøget tæthed druknes affaldsstenen med kulstofstykker på overfladen.

I den nylige fortid var Brasilien og derefter Australien de førende inden for diamantminedrift. Men australske diamantaflejringer løber tør for damp. Angola er også en af ​​de seks førende stater. I Canada udvindes Botswana imidlertid meget mere værdifulde perler.

Både placers og miner udvikles hurtigt. Vi skal systematisk opdatere netværket af miner og stenbrud. Jo dybere de samme stenbrud, jo mindre sandsynligt er det at finde en betydelig mængde råvarer. Derfor er et stigende antal stenbrud med en dybde på mere end en kilometer lukket på grund af ulønnsomhed. Minedriftmetoden til minedrift er mere kompleks og farlig, men den er økonomisk bæredygtig.

Den største diamantindskud i vores land er Mir i Yakutia. Udviklingen har været i gang siden slutningen af ​​1950'erne. Fra 1957 til 2001 Mineral værd på 17 milliarder dollars blev udvundet der på en karriere måde (til aktuelle priser). For at sikre dette resultat var det nødvendigt at knuse, løfte og eksportere cirka 350 millioner kubikmeter. m. affaldssten. I slutningen af ​​1990'erne nåede produktionen sådanne proportioner, at dumpere måtte køre 8 km fra produktionsstedet til lageret. I 2001 måtte stenbrudene males på grund af den for store kompleksitet.

Og i 2009 begyndte brugen af ​​Mir-minen. Vand, der cirkulerer under jorden, pumpes ikke kun ud - det omdirigeres gennem rør til specielle fejl opdaget af geologer i nærheden. I 2013 producerede deponeringen yderligere 2 millioner karat af fremragende diamanter af teknisk kvalitet. Virksomheden opererer 7 dage om ugen, varigheden af ​​mineskift er 7 timer.

Mejetærskere, der bruges i minen, er udstyret med pile med fræsekroner.Selv om tænderne er fremstillet af hærdet metal, udsættes de for meget hårdt. Derfor inspicerer hvert skift for at starte arbejde arbejdsdelen af ​​værktøjerne. Udskift det om nødvendigt med det samme. Knust klippe transporteres til udgangen fra minen ved hjælp af transportbånd.

I en række diamantminer forlades individuelle bunddele specielt intakte under udviklingen. Deres tykkelse kan nå flere titalls meter. Hvis disse strukturer blev udviklet, ville det være praktisk umuligt at undgå oversvømmelse af aflejringer. Derudover bruges lag vandtætte materialer til beskyttelse. Berg transporteres i miner og stenbrud ved hjælp af kolossale lastbiler (nogle gange med en kapacitet på mere end 100 ton).

Tidligere var situationen en helt anden. Indtil 1800-tallet blev der ikke anvendt nogen mekaniske enheder. "Dronningen" af diamantminedrift var en almindelig bjergspade eller pickaxe. Nogle gange rodede de simpelthen flodsand og førte det manuelt gennem en sigte. Men sådanne metoder har længe mistet deres anvendelighed.

Og blandt de to metoder - karriere og mine - er den anden mulighed mere attraktiv. Stor opmærksomhed i det daglige arbejde for diamantgruvearbejdere gives til sikkerhedsregler. Ingen må gå under jorden uden en hjelm med en indbygget lommelygte og uden et autonomt åndedrætsapparat. Det er strengt forbudt at forlade ham længere end 3 m fra dig selv. Sørg for at udstyre ventilation, takket være hvilken det er normalt at trække vejret let under jorden.

Russiske diamantminedriftvirksomheder (især virksomheder beliggende i Yakutia) er måske den mest højteknologiske i verden. De bruger køretøjer designet til meget svær frost. Meget strenge temperaturkrav gælder for andet udstyr. Det antages, at et nyt felt kan tages i brug fra bunden for $ 3 eller 4 milliarder. Hvorvidt dette beløb inkluderer udgifterne til primær geologisk efterforskning - ikke et enkelt firma rapporterer.

Men senere, når stenbruddet eller minen er klar, vil det være meget billigere at bruge dem og udvikle minen. Den største vanskelighed med den underjordiske metode er vedligeholdelse af et optimalt arbejdsmiljø. De vigtigste kufferter til at hæve klipper kan bruges i tilfælde af ulykker. Rekreative nicher forberedes forskellige steder i miner.

Se følgende video for, hvordan diamanter udvindes i Rusland: