Як видобувають алмази?

Алмазом прийнято вважати найбільш твердий природний мінерал з усіх відомих, молекулярно є формою вуглецю. Серед дорогоцінних каменів алмаз міцно займає одне з найголовніших місць, а ограновані алмази, або діаманти, вважаються найголовнішими коштовностями. Як видобувають алмази?

Природа і родовища алмазів

За своєю природою алмаз є дуже твердим діелектриком, який має високу зносостійкість і пружністю, а також здатністю до люмінесценції. Переважна кількість алмазів має жовтий або коричневий колір, але в природі також зустрічаються рожеві, зелені, сині і навіть червоні алмази (в світі налічується близько 10 таких алмазів). Алмази застосовують у виготовленні свердел і різців, в ядерній промисловості, а також при виробництві мікроелектроніки для комп`ютерів і годин.

Перш ніж зрозуміти, як отримують алмаз, потрібно знати природу освіти цих дорогоцінних каменів. Сучасні вчені дотримуються мантийной теорії походження алмазів, згідно з якою вуглецеві атоми формуються в алмазну кристалічну решітку під великим тиском під землею на глибині більше 200 км. Згодом такі алмазні породи виштовхуються вулканічної магмою на поверхню землі в так званих «трубках вибуху». Крім цього, ці дорогоцінні камені зустрічаються в річкових розсипах, тому в гірській промисловості такі поклади алмазів прийнято вважати вторинним типом алмазного родовища.

Спочатку алмази здобувалися протягом багатьох століть саме з розсипів в Індії в легендарних копальнях Голконди, але до XVIII століття індійські алмазні родовища виснажені. З 1725 року Головній алмазодобувної країною стала Бразилія, яка поставляла алмазні кристали високої якості з розгалуженої мережі річкових розсипів. Але через 150 років видобуток алмазів кардинально змінилася завдяки тому, що в 1867 році в Південній Африці в містечку Кімберлі була знайдена перша «трубка вибуху». Саме тому в подальшому родовища алмазів стали називати кімберлітових трубками, а сучасна алмазодобувна промисловість цілком і повністю побудована на видобутку алмазів з кімберлітових і лампроїтові трубок.

Зараз в світі налічується близько 35 алмазодобивающих країн, серед яких лідирують вважаються Ботсвана, Росія, Канада, ПАР. Ангола і Намібія. У Росії найбагатшими вважаються родовища алмазів в Якутії, Архангельської області і Пермському краї.

Етапи видобутку алмазів

Видобуток алмазів вважається дуже витратним і складним процесом, який спочатку вимагає великих фінансових вкладень. Для того щоб зрозуміти, як добувають алмази, потрібно розглянути всі етапи організації видобутку алмазів від початку до кінця:

Розвідувальний етап. Не один рік, а іноді і десятиліття йде на те, щоб спочатку знайти родовище алмаза і добути перший його примірник, який підтверджує поклади дорогоцінного каменю саме на цій території.
Інфраструктурний етап. Після підтвердження запасів алмазів, готується майданчик, на якій буде відбуватися розробка каменю, закуповується техніка і все необхідне обладнання, створюється житлова інфраструктура для людей, які будуть займатися видобутком і обробкою каменю. Так, для підготовки майданчика використовують такі способи:

якщо кімберлітові трубка залягає на дні океану, то подальша видобуток алмазів буде відбуватися за допомогою спеціальних роботів, оснащених електронним управлінням, які при добуванні гірської породи відразу ж знаходять дорогоцінні камені і упаковують їх в закриті контейнери;
якщо кімберлітові трубка знаходиться глибоко під землею, то розробка алмазів ведеться з використанням закритих підземних копалень, що вважається надзвичайно небезпечним і складним виробництвом алмазів, яке вимагає ще більших вкладень.

Фабричний етап. Як тільки буде створена вся необхідна інфраструктура, починається будівництво збагачувальної фабрики, де алмази будуть вилучатись з гірської породи. Крім цього, керівництво займається підбором персоналу, який буде обслуговувати всі стадії алмазодобувного процесу.

Видобувний етап. Цей етап вважається одночасно заключним і початківцям, адже саме на ньому запускається все виробництво від видобутку до обробки алмазів. Як видобувають алмази на цьому етапі? Згідно з поширеною технологією видобутку та обробки алмазів, весь процес складається з наступних етапів:

первинне подрібнення руди до обсягів 50-150 мм, просіювання і сортування руди на алмазний кимберлит і супутню породу (цей етап відбувається на самому руднику за допомогою спеціальних мобільних установок);

вторинне подрібнення руди до обсягів 1-32 мм, просіювання, сортування руди на 4 категорії чистого алмазного кимберлита (1-4 мм, 4-8 мм, 8-16 мм, 16-32 мм) і відділення його від супутніх порід (цей етап відбувається на фабриці);

відправка в сортувальний цех, де за допомогою спеціальної технології відбувається остаточний огляд та відбір алмазів по діаметру, класу і вагою.

Як правило, після завершення процесу сортування, витягнуті за допомогою різних технологій, алмази стають предметом торгівлі.

Технології видобутку алмазів

Як отримують алмаз? Серед сучасних технологій відділення та сортування алмазів особливою популярністю користуються наступні:
Використання жирових установок. Жирові установки вважаються досить примітивними, так як при сортуванні алмазів використовуються столи, покриті шаром жиру, на які пускають алмазний кимберлит, змішаний з водою. В результаті гірська порода несеться разом з водою, а алмази, які прилипли до жирової поверхні, збираються вручну.
Використання рентгенівських установок. Рентгенівські установки вважаються більш досконалими, так як при опроміненні руди алмази починають світитися блакитним світлом, що пускає в хід пневматичний штовхач, автоматично відсікає дорогоцінні камені.
Використання електромагнітних установок. Так як алмаз практично не притягується магнітами, а гірська порода, в якій його знаходять, навпаки, має значний ступінь магнітного випромінювання, то за допомогою електромагнітних установок дорогоцінні камені легко відокремлюються від гірської руди.
Використання суспензійних установок. Цей спосіб застосовують при добуванні дорогоцінних каменів з алмазних розсипів шляхом приміщення алмазосодержащей породи в рідину з великою щільністю (ферросіцілій). При цьому важкі камені йдуть на дно, а легкі залишаються на поверхні і згодом проходять стадію збагачення.
Використання установок з пінним флотатора. Цей спосіб використовується у виробництві алмазного пила, коли гірську алмазосодержащих породу переробляють в цехах з жорнами. Так як кимберлит має меншу твердість, то отриману алмазну пил витягають за допомогою установки з пінним флотатора.