Hvordan blir diamanter utvunnet?

Diamond skiller seg ut blant andre naturlige stoffer med sin ekstraordinære hardhet, og er samtidig ganske sjelden. Disse og andre uvanlige egenskapene gjør denne steinen veldig populær over hele verden. Derfor er det viktig å vite hvordan de trekkes ut i naturen.

Det paradoksale ved diamanter er at de er veldig harde, selv om de er laget av karbon. Det samme karbonet, bare med et annet krystallgitter, danner grafitt (det mykeste av bergarter). Alle diamanter som er utvunnet er dannet av ekstremt tett innrettede atomer. Eksepsjonell styrke forhindrer ikke mineralet fra å bli sprøtt: med en kraftig innvirkning bryter krystallen. Det antas at forekomsten av diamanter skjedde på en dybde på titalls eller hundrevis av kilometer, over hundrevis av millioner av år.

Oftest, for å gruve diamanter i industriell skala, ser de etter kimberlit-rør. Disse geologiske formasjonene er oppkalt etter byen Kimberley i Sør-Afrika, der denne typen forekomster først ble oppdaget. Dannelsen av et mineral i jordens dyp skjer ved svært høye temperaturer og trykk. Den endelige versjonen av diamantenes opprinnelse er ennå ikke utviklet av vitenskapen.

De geologiske strukturene diamanter befinner seg i blir gradvis ødelagt av vind og vann. Knust stein, rullesteiner, grus og andre omkringliggende bergarter beveger seg. Det er bare antakelser om ulik grad av pålitelighet. Som et resultat dannes løse forekomster. En annen type (men mye sjeldnere) er en spesielt hard form for karbon som vises på steder der meteoritter faller.

I hvert av disse tilfellene er det et antall nyanser, men det er viktig å være oppmerksom på verdien av spesifikke farger. Gjennomsiktige blå, grønne og rosa farger er sjeldne (og derfor verdsatt). Enda høyere er kostnadene for 100% fargeløse steiner.

Uansett hvilken versjon noen eksperter holder seg til, er de alle enige om en ting: viktige stadier av steindannelse finner sted på store dyp. Derfra, sammen med magmatiske strømmer, går stoffet opp. I et bestemt øyeblikk dukker det faktisk opp eksplosive rør. Dybden av forekomsten deres overstiger ikke 1500 moh.

Alle vet nesten om industriell produksjon av diamanter i Yakutia og Sør-Afrika. Men også det blir ført:

• i Arkhangelsk-regionen;
• vestlige Australia;
• Canada;
• Kongo;
• Botswana.

Gruvedrift fra placers er praktisk talt ikke gjennomført. De spiller bare en liten rolle i den globale tilførselen av grove diamanter. Ja, og stabiliteten i leveransene av overflateekstraherte produkter er i spørsmålet. En open pit-metode (steinbrudd) praktiseres vanligvis når du trekker ut diamanter fra en dybde på 600 m eller mindre. I dypere rør kan grove diamanter utvinnes ved bruk av miner.

De prøver å utsette bygging av gruver til siste øyeblikk. Vanligvis er dette tomter enten i permafrostsonen, eller på spesielt varme steder. Ofte på store dyp i arbeidene er det nødvendig å kontinuerlig pumpe underjordisk vann. Bergarten fraktes fra steinbrudd og deretter fra gruver i store lastebiler til fabrikker. Der renser de dette råstoffet med vann.

Moderne karriere har allerede nådd nesten den maksimale dybden de kan gå inn i. Erfaringen har vist at den kompliserte saken ytterligere er den lille arbeidsbredden og bratt på sidene. Helt fra begynnelsen er det planlagt å åpne diamanter etter trinn. Denne teknikken gjør det mulig å oftere spore endringer i bergegenskaper og produksjon generelt. Følgelig blir det mulig å velge optimale metoder og arbeidsplaner.

For å velge riktig sideparametere helt i begynnelsen av utviklingen, er det nødvendig å bruke letebrønner. Prøvene som ble trukket ut derfra blir utsatt for fysiske og kjemiske tester i henhold til et spesielt program. I tillegg tas erfaringer med på å utvikle lignende steinbrudd. Konturene på sidene optimaliserer designet. De kan ikke utføres veldig hule, ellers blir arbeidet veldig komplisert.

For alle mellomløkker blir bergens egenskaper kontinuerlig foredlet under hensyntagen til prøvene som er tatt fra hver batch. Noen ganger blir feltprøver praktisert om bord i steinbruddet. Spesiell oppmerksomhet rettes mot vurdering av graden av sprekker i bergarter. I tillegg studerer hvordan de oppfører seg i bratte skråninger. Helningsvinkelen til den virkelige siden er lagt i prosjekter fra 50 til 55 grader.

Vanligvis tar prosessen måneder, men strekker seg noen ganger over flere år. Sørg for å bruke spesielle beregninger. Bare de lar oss konkludere hvor de faste forekomstene er lokalisert, og hvor tilfeldige funn ble gjort.

Både steinbrudd og gruver eller gruver er oftest bygd på vanskelig tilgjengelige steder. Derfor blir bolig- og industriell infrastruktur skapt rundt. En rekke eksempler er kjent da et felt ble et bydannende objekt for en ganske stor by. Siden det ikke er lønnsomt å handle råvarer i sin rene form, bygges anrikningsanlegg. Med dem blir diamanter som endelig er skilt fra avfallsberg fraktet til lapidary foretak.

De prøver også naturlig å organisere et snitt i nærheten. Jo dypere innskudd, jo mer penger vil det måtte investeres i deres utvikling og feltutvikling.

I veldig lang tid kunne diamanter og diamanter bare fås fra India. Men uansett hvor rike massene av naturlige prosesser ble lagt til side i sin tid, på slutten av 1600-tallet var disse reservene allerede oppbrukt i stor grad. Produktiviteten falt. Imidlertid har utviklingen av teknologi bidratt til å snu tidevannet. Situasjonen har endret seg dramatisk etter åpningen av kimberlitrør.

For å forstå dypere hvordan gruvedrift skjer, må man gå tilbake til spørsmålet om diamanters utseende i naturen. Den rådende teorien er at de dannes på dybder over 100 km, der det utvikler seg veldig høye temperaturer og trykk. Bergarten stiger opp i ferd med vulkanutbrudd.

Det er bare mulig å finne passende objekter og etablere produksjon på dem. Den forberedende prosessen er allerede kostbar, komplisert og lang. Det antas at for utvinning av hver 2. karat grove diamanter, er det nødvendig å bearbeide over 1000 kg bergart. Karrierer skapes først ved sprengning. Bor borehull og legg eksplosiver der, og knus deretter fjellet lag for lag.

Utdypingen av arbeidene utføres til mottak av mineralressurser opphører. Det store problemet er separasjon av verdifulle råvarer fra malm. Følgende tilnærminger brukes:

• driften av fettinstallasjonen;
• søk etter de nødvendige krystaller i røntgenstråler;
• nedsenking av rock i spesielle suspensjoner.

Fettmetoden innebærer å blande den ekstraherte bergarten med vann, og deretter helle den på en overflate smurt med spesialfett. Krystaller lagres på fett. En mer avansert teknikk er røntgenskanning. I de fleste tilfeller brukes suspensjonsmetoden. I en væske med høyere tetthet drukner avfallsbergarten, med biter av karbon på overflaten.

I den siste tiden var Brasil og deretter Australia ledende innen diamantgruvedrift. Men australske diamantforekomster går tom for damp. Angola er også en av de seks ledende statene. I Canada blir Botswana imidlertid utvunnet mye mer verdifulle perler.

Både placers og gruver er raskt utviklet. Vi må systematisk oppdatere nettverket av gruver og steinbrudd. Jo dypere de samme steinbruddene, desto mindre sannsynlig er det å finne en betydelig mengde råvarer. Derfor er et økende antall steinbrudd med en dybde på mer enn en kilometer stengt på grunn av ulønnsomhet. Gruvemetoden for gruvedrift er mer kompleks og farlig, men den er økonomisk levedyktig.

Den største diamantforekomsten i landet vårt er Mir i Yakutia. Utviklingen har pågått siden slutten av 1950-tallet. Fra 1957 til 2001 Mineralverdi på 17 milliarder dollar ble utvunnet der på en karriere måte (til nåværende priser). For å sikre dette resultatet var det nødvendig å knuse, løfte og eksportere cirka 350 millioner kubikkmeter. m. avfallsbergart. På slutten av 1990-tallet nådde produksjonen slike proporsjoner at tippbiler måtte kjøre 8 km fra produksjonsstedet til lageret. I 2001 måtte steinbruddene males på grunn av den store kompleksiteten.

Og i 2009 begynte bruken av Mir-gruven. Vann som sirkulerer under jorden pumpes ikke bare ut - det omdirigeres gjennom rør til spesielle feil oppdaget av nærliggende geologer. I 2013 produserte forekomsten ytterligere 2 millioner karat med utmerkede diamanter av teknisk kvalitet. Selskapet opererer 7 dager i uken, varigheten av gruveskift er 7 timer.

Skurtreskere som brukes ved gruven er utstyrt med piler med fresekroner.Tennene, selv om de er laget av herdet metall, er utsatt for svært alvorlig slitasje. Derfor inspiserer hvert skift for å starte arbeidet arbeidsdelen av verktøyene. Skift den ut umiddelbart. Knust berg blir transportert til avkjørselen fra gruven ved hjelp av transportbånd.

I en rekke diamantgruver blir enkeltbunndeler spesielt intakt under utvikling. Deres tykkelse kan nå flere titalls meter. Hvis disse strukturene ble utviklet, ville det være praktisk talt umulig å unngå flom av forekomster. I tillegg brukes lag med vanntette materialer for beskyttelse. Berg blir transportert i gruver og steinbrudd ved hjelp av store lastebiler (noen ganger med en kapasitet på mer enn 100 tonn).

I det siste var situasjonen en helt annen. Inntil 1800-tallet ble ingen mekaniske enheter brukt. "Dronningen" av diamantgruvedrift var en vanlig fjellspade eller pickaxe. Noen ganger rodde de bare elvesand og førte den manuelt gjennom en sil. Men slike metoder har lenge mistet nytten.

Og blant de to metodene - karriere og min - er det andre alternativet mer attraktivt. Sikkerhetsregler er gitt mye oppmerksomhet i det daglige arbeidet med diamantgruvearbeidere. Ingen får gå under jorden uten hjelm med innebygd lommelykt og uten et autonomt pusteapparat. Det er strengt forbudt å forlate ham lenger enn 3 m fra deg selv. Sørg for å utstyre ventilasjon, takket være det det er normalt å puste lett under jorden.

Russiske diamantgruvedrift (spesielt de som ligger i Yakutia) er kanskje den mest høyteknologiske i verden. De bruker kjøretøyer designet for veldig alvorlig frost. Svært strenge temperaturkrav gjelder for annet utstyr. Det antas at et nytt felt kan tas i bruk fra bunnen av for 3 eller 4 milliarder dollar. Hvorvidt dette beløpet inkluderer kostnadene for primær geologisk undersøkelse - ikke et eneste selskap rapporterer.

Men senere, når steinbruddet eller gruven er klar, vil det være mye billigere å bruke dem og utvikle gruven. Den største vanskeligheten med den underjordiske metoden er vedlikehold av et optimalt arbeidsmiljø. Hovedstammene for å heve bergarter kan brukes i tilfelle ulykker. Rekreasjonsnisjer blir tilberedt forskjellige steder i gruvene.

For følgende diamanter er utvunnet i Russland, se følgende video: