Wie werden Diamanten abgebaut?

Diamant zeichnet sich unter allen anderen natürlichen Substanzen durch seine außergewöhnliche Härte aus und ist gleichzeitig recht selten. Diese und andere ungewöhnliche Eigenschaften machen diesen Felsen auf der ganzen Welt sehr beliebt. Daher ist es wichtig zu wissen, wie sie in der Natur gewonnen werden.

Die paradoxe Natur von Diamanten ist, dass sie sehr hart sind, obwohl sie aus Kohlenstoff bestehen. Der gleiche Kohlenstoff, nur mit einem anderen Kristallgitter, bildet Graphit (das weichste Gestein). Alle abgebauten Diamanten werden von extrem eng ausgerichteten Atomen gebildet. Eine außergewöhnliche Festigkeit verhindert nicht, dass das Mineral spröde wird: Bei einem scharfen Aufprall bricht der Kristall. Es wird angenommen, dass das Auftreten von Diamanten in einer Tiefe von zehn oder Hunderten von Kilometern über Hunderte von Millionen von Jahren stattfand.

Um Diamanten im industriellen Maßstab abzubauen, suchen sie meistens nach Kimberlitrohren. Diese geologischen Formationen sind nach der Stadt Kimberley in Südafrika benannt, in der diese Art von Ablagerungen erstmals entdeckt wurde. Die Bildung eines Minerals in den Tiefen der Erde erfolgt bei sehr hohen Temperaturen und Drücken. Die endgültige Version des Ursprungs von Diamanten wurde von der Wissenschaft noch nicht entwickelt.

Die geologischen Strukturen, in denen sich Diamanten befinden, werden allmählich durch Wind und Wasser zerstört. Schotter, Kieselsteine, Kies und andere umliegende Felsen bewegen sich. Es gibt nur Annahmen mit unterschiedlichem Zuverlässigkeitsgrad. Dadurch bilden sich lose Ablagerungen. Ein anderer Typ (aber viel seltener) ist eine besonders harte Form von Kohlenstoff, die an Stellen auftritt, an denen Meteoriten fallen.

In jedem dieser Fälle gibt es eine Reihe von Farbtönen. Es ist jedoch wichtig, auf den Wert bestimmter Farben zu achten. Transparente Farben in Blau, Grün und Rosa sind selten (und werden daher geschätzt). Noch höher sind die Kosten für 100% farblose Steine.

Unabhängig davon, an welche Version sich einige Experten halten, sind sich alle einig: Wichtige Stadien der Steinbildung finden in großen Tiefen statt. Von dort steigt die Substanz zusammen mit magmatischen Strömen an. In einem bestimmten Moment erscheinen tatsächlich explosive Röhren. Die Tiefe ihres Auftretens überschreitet 1500 m nicht.

Fast jeder kennt die industrielle Produktion von Diamanten in Jakutien und Südafrika. Aber es wird auch durchgeführt:

• in der Region Archangelsk;
• Westaustralien;
• Kanada
• Kongo
• Botswana.

Der Abbau von Placern wird praktisch nicht durchgeführt. Sie spielen nur eine geringe Rolle bei der weltweiten Versorgung mit Rohdiamanten. Ja, und die Stabilität der Versorgung mit oberflächenextrahierten Produkten ist fraglich. Eine Tagebaumethode (Steinbruch) wird normalerweise angewendet, wenn Diamanten aus einer Tiefe von 600 m oder weniger gewonnen werden. In tieferen Rohren können Rohdiamanten mit Minen abgebaut werden.

Sie versuchen, den Bau von Minen auf den letzten Moment zu verschieben. In der Regel handelt es sich dabei um Parzellen entweder in der Permafrostzone oder an besonders heißen Orten. Oft ist es in großen Arbeitstiefen erforderlich, das Grundwasser kontinuierlich zu pumpen. Der Stein wird von Steinbrüchen und dann von Minen in großen Lastwagen zu Fabriken transportiert. Dort reinigen sie diesen Rohstoff mit Wasser.

Moderne Karrieren haben bereits fast die maximale Tiefe erreicht, in die sie eintreten können. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die geringe Arbeitsbreite und die Steilheit der Seiten die Sache noch komplizierter machen. Von Anfang an ist geplant, Diamanten schrittweise zu öffnen. Diese Technik ermöglicht es, Änderungen der Gesteinseigenschaften und der Produktion im Allgemeinen häufiger zu verfolgen. Dementsprechend wird die Auswahl optimaler Methoden und Arbeitsschemata erleichtert.

Um die Seitenparameter zu Beginn der Entwicklung korrekt auszuwählen, müssen Explorationsbohrungen verwendet werden. Die daraus entnommenen Proben werden nach einem speziellen Programm physikalischen und chemischen Tests unterzogen. Darüber hinaus werden bei der Entwicklung ähnlicher Steinbrüche Erfahrungen berücksichtigt. Die Konturen der Seiten optimieren das Design. Sie können nicht sehr hohl ausgeführt werden, da sonst die Arbeit sehr kompliziert wird.

Für alle Zwischenschleifen werden die Gesteinseigenschaften unter Berücksichtigung der aus jeder Charge entnommenen Proben kontinuierlich verfeinert. Feldversuche werden manchmal direkt an Bord des Steinbruchs durchgeführt. Besonderes Augenmerk wird auf die Beurteilung des Rissgrades von Gesteinen gelegt. Untersuchen Sie außerdem, wie sie sich an steilen Hängen verhalten. Der Neigungswinkel der realen Seite wird in Projekten von 50 bis 55 Grad festgelegt.

Normalerweise dauert der Prozess Monate, erstreckt sich aber manchmal über mehrere Jahre. Stellen Sie sicher, dass Sie spezielle Berechnungen verwenden. Nur so können wir schließen, wo sich die festen Ablagerungen befinden und wo zufällige Funde gemacht wurden.

Sowohl Steinbrüche als auch Minen oder Minen werden meist an schwer zugänglichen Stellen gebaut. Daher wird eine Wohn- und Industrieinfrastruktur geschaffen. Eine Reihe von Beispielen ist bekannt, als ein Feld zu einem stadtbildenden Objekt für eine ziemlich große Stadt wurde. Da es nicht rentabel ist, Rohstoffe in ihrer reinen Form zu handeln, werden Anreicherungsanlagen gebaut. Mit ihnen werden Diamanten, die endgültig vom Gesteinsabfall getrennt wurden, zu lapidaren Unternehmen transportiert.

Sie versuchen natürlich auch, einen Schnitt in der Nähe zu organisieren. Je tiefer die Einlagen sind, desto mehr Geld muss in ihre Entwicklung und Feldentwicklung investiert werden.

Diamanten und Diamanten konnten lange Zeit nur aus Indien bezogen werden. Unabhängig davon, wie reich die Massen natürlicher Prozesse zu ihrer Zeit waren, waren diese Reserven Ende des 17. Jahrhunderts bereits weitgehend erschöpft. Die Produktivität sank. Die Entwicklung der Technologie hat jedoch dazu beigetragen, das Blatt zu wenden. Die Situation hat sich nach dem Öffnen der Kimberlitrohre dramatisch geändert.

Um besser zu verstehen, wie Bergbau stattfindet, muss man auf die Frage nach dem Auftreten von Diamanten in der Natur zurückkommen. Die vorherrschende Theorie ist, dass sie sich in Tiefen von über 100 km bilden, wo sich sehr hohe Temperaturen und Drücke entwickeln. Der Fels steigt bei Vulkanausbrüchen auf.

Geeignete Objekte zu finden und darauf zu produzieren ist nur mit erheblichen Kosten möglich. Der Vorbereitungsprozess ist bereits teuer, kompliziert und langwierig. Es wird angenommen, dass für die Gewinnung von jeweils 2 Karat Rohdiamanten über 1000 kg Gestein verarbeitet werden müssen. Karrieren entstehen zuerst durch Sprengen. Bohren Sie Bohrlöcher und legen Sie dort Sprengstoff ab. Zerdrücken Sie dann das Gestein Schicht für Schicht.

Die Vertiefung der Arbeiten erfolgt bis zum Erhalt der Bodenschätze. Das große Problem ist die Trennung wertvoller Rohstoffe vom Erz. Die folgenden Ansätze werden verwendet:

• den Betrieb der Fettanlage;
• Suche nach den notwendigen Kristallen in Röntgenstrahlen;
• Eintauchen von Gestein in spezielle Suspensionen.

Bei der Fettmethode wird das extrahierte Gestein mit Wasser gemischt und dann auf eine mit Spezialfett gefettete Oberfläche gegossen. Kristalle werden auf Fett gespeichert. Eine fortgeschrittenere Technik sind Röntgenscans. In den meisten Fällen wird die Suspensionsmethode verwendet. In einer Flüssigkeit mit erhöhter Dichte ertrinkt das Abfallgestein, wobei sich Kohlenstoffstücke auf der Oberfläche befinden.

In der jüngeren Vergangenheit waren Brasilien und dann Australien führend im Diamantenabbau. Aber australischen Diamantenvorkommen geht der Dampf aus. Angola ist auch einer der sechs führenden Staaten. In Kanada werden in Botswana jedoch viel wertvollere Edelsteine ​​gewonnen.

Sowohl Placer als auch Minen entwickeln sich schnell. Wir müssen das Netzwerk der Minen und Steinbrüche systematisch aktualisieren. Je tiefer die gleichen Steinbrüche sind, desto unwahrscheinlicher ist es, dass eine erhebliche Menge an Rohstoffen gefunden wird. Daher wird eine zunehmende Anzahl von Steinbrüchen mit einer Tiefe von mehr als einem Kilometer wegen Unrentabilität geschlossen. Die Bergbaumethode ist komplexer und gefährlicher, jedoch wirtschaftlich rentabel.

Die größte Diamantenlagerstätte in unserem Land ist Mir in Jakutien. Seine Entwicklung dauert seit den späten 1950er Jahren an. Von 1957 bis 2001 Dort wurden Mineralien im Wert von 17 Milliarden US-Dollar auf berufliche Weise gefördert (zu aktuellen Preisen).. Um dieses Ergebnis zu gewährleisten, mussten rund 350 Millionen Kubikmeter zerkleinert, angehoben und exportiert werden. m. Abfallgestein. Ende der neunziger Jahre erreichte die Produktion ein derartiges Ausmaß, dass Muldenkipper 8 km vom Produktionspunkt zum Lager fahren mussten. Im Jahr 2001 mussten die Steinbrüche wegen der übermäßigen Komplexität eingemottet werden.

Und im Jahr 2009 begann die Nutzung der Mir-Mine. Unterirdisch zirkulierendes Wasser wird nicht nur abgepumpt, sondern durch Rohre zu speziellen Fehlern umgeleitet, die von nahe gelegenen Geologen entdeckt wurden. Im Jahr 2013 produzierte die Lagerstätte weitere 2 Millionen Karat exzellenter Diamanten von technischer Qualität. Das Unternehmen ist 7 Tage die Woche tätig, die Dauer der Bergbauschichten beträgt 7 Stunden.

Mähdrescher, die in der Mine eingesetzt werden, sind mit Pfeilen mit Fräskronen ausgestattet.Die Zähne sind, obwohl sie aus gehärtetem Metall bestehen, sehr starkem Verschleiß ausgesetzt. Daher prüft jede Schicht, um mit der Arbeit zu beginnen, den Arbeitsteil der Werkzeuge. Falls erforderlich, ersetzen Sie es sofort. Schotter wird mit Förderbändern zum Ausgang der Mine transportiert.

In einer Reihe von Diamantenminen bleiben einzelne Bodenteile während der Entwicklung besonders intakt. Ihre Dicke kann mehrere zehn Meter erreichen. Wenn diese Strukturen entwickelt würden, wäre es praktisch unmöglich, eine Überflutung von Ablagerungen zu vermeiden. Zusätzlich werden Schichten wasserdichter Materialien zum Schutz verwendet. Gestein wird in Minen und Steinbrüchen mit kolossalen Lastwagen transportiert (manchmal mit einer Kapazität von mehr als 100 Tonnen).

In der Vergangenheit war die Situation völlig anders. Bis zum 19. Jahrhundert wurden keine mechanischen Geräte verwendet. Die „Königin“ des Diamantenabbaus war eine gewöhnliche Bergschaufel oder Spitzhacke. Manchmal ruderten sie einfach Flusssand und führten ihn manuell durch ein Sieb. Aber solche Methoden haben längst ihre Nützlichkeit verloren.

Und unter den beiden Methoden - Karriere und meine - ist die zweite Option attraktiver. Bei der täglichen Arbeit von Diamantenminenarbeitern wird viel Wert auf Sicherheitsregeln gelegt. Niemand darf ohne Helm mit eingebauter Taschenlampe und ohne autonomes Atemgerät in den Untergrund gehen. Es ist strengstens verboten, ihn weiter als 3 m von sich entfernt zu lassen. Achten Sie auf eine gute Belüftung, dank derer es normal ist, unter der Erde leicht zu atmen.

Russische Diamantenminenunternehmen (insbesondere in Jakutien) sind vielleicht die Hightech-Unternehmen der Welt. Sie verwenden Fahrzeuge, die für sehr starke Fröste ausgelegt sind. Für andere Geräte gelten sehr strenge Temperaturanforderungen. Es wird angenommen, dass ein neues Feld für 3 oder 4 Milliarden US-Dollar von Grund auf neu in Betrieb genommen werden kann. Ob dieser Betrag die Kosten für die primäre geologische Exploration beinhaltet - kein einziges Unternehmen berichtet.

Aber später, wenn der Steinbruch oder die Mine fertig sind, wird es viel billiger sein, sie zu nutzen und die Mine zu entwickeln. Die größte Schwierigkeit bei der unterirdischen Methode ist die Aufrechterhaltung eines optimalen Arbeitsumfelds. Die Hauptstämme zum Anheben von Steinen können bei Unfällen verwendet werden. An verschiedenen Stellen der Minen werden Erholungsnischen vorbereitet.

Informationen zum Abbau von Diamanten in Russland finden Sie im folgenden Video: