Cum se extrag diamantele?

Diamantul se remarcă printre orice alte substanțe naturale prin duritatea sa extraordinară și, în același timp, este destul de rar. Acestea și alte proprietăți extraordinare fac ca o astfel de stâncă să fie foarte populară în întreaga lume. Prin urmare, este important să știm cum sunt extrase în natură.

Paradoxul diamantelor este că sunt foarte dure, deși sunt compuse din carbon. Același carbon, doar cu o rețea cristalină diferită, formează grafitul (cea mai moale dintre roci). Toate diamantele care sunt extrase sunt formate din atomi extrem de strâns combinați. Rezistența excepțională nu împiedică mineralul să fie fragil: la un impact puternic, cristalul se sparge. Se crede că originea diamantelor a avut loc la o adâncime de zeci sau sute de kilometri, pe parcursul a sute de milioane de ani.

Cel mai adesea, pentru a extrage diamante la scară industrială, ei caută țevi de kimberlit. Aceste formațiuni geologice poartă numele orașului Kimberley, din Africa de Sud, unde a fost descoperit pentru prima dată acest tip de zăcăminte. Formarea mineralului în adâncurile pământului are loc la temperaturi și presiuni foarte ridicate. Știința nu a elaborat încă versiunea finală a originii diamantelor.

Structurile geologice care conțin diamante sunt treptat distruse de vânt și apă. Piatra zdrobită, pietricelele, pietrișul și alte roci din jur sunt mutate. Există doar ipoteze cu diferite grade de fiabilitate. Ca urmare, se formează depozite libere. Un alt tip (dar mult mai rar) este o formă deosebit de tare de carbon, care apare în locurile unde cad meteoriții.

Fiecare dintre aceste cazuri are propria sa gamă de nuanțe, cu toate acestea, este important să acordați atenție valorii culorilor specifice. Rară (și, prin urmare, apreciată) colorare transparentă albastră, verde și roz. Costul pietrelor care sunt 100% incolore este chiar mai mare.

Indiferent de versiunea la care aderă anumiți specialiști, toți sunt de acord asupra unui singur lucru: etapele importante ale formării pietrei au loc la adâncimi mari. De acolo, odată cu fluxurile magmatice, substanța intră în vârf. La un moment dat, chiar apar tuburi explozive. Adâncimea lor nu depășește 1500 m.

Aproape toată lumea știe despre exploatarea industrială a diamantelor în Yakutia și Africa de Sud. Dar se desfășoară și:

• în regiunea Arhangelsk;
• Australia de Vest;
• Canada;
• Congo;
• Botswana.

Practic nu există minerit de la placeri. Ele joacă doar un rol mic în furnizarea globală de diamante brute. Iar stabilitatea aprovizionării cu produse extrase la suprafață este discutabilă. Metoda carierei deschise (cariera) este de obicei practicata la extragerea diamantelor de la o adancime de 600 m sau mai putin. În țevile mai adânci, diamantele brute pot fi extrase în principal cu ajutorul minelor.

Aceștia încearcă să amâne construcția minelor până în ultimul moment. De obicei, acestea sunt zone fie în zona de permafrost, fie în zone deosebit de calde. Adesea, la adâncimi mari în lucrări, este necesară pomparea continuă a apei subterane. Roca din cariere și apoi din mine este transportată cu camioane mari la fabrici. Acolo, această materie primă este purificată cu apă.

Carierele moderne au atins deja aproape adâncimea maximă la care pot ajunge. Experiența a arătat că lățimea mică de lucru și abruptul lateral complică și mai mult problema. De la bun început, este planificată extragerea diamantelor prin metoda deschisă cu o defalcare pe etape. Această tehnică face posibilă monitorizarea mai des a modificărilor proprietăților rocilor și producției în general. În consecință, facilitează selecția metodelor și schemelor optime de lucru.

Pentru a selecta corect parametrii laterali chiar la începutul dezvoltării, este necesară utilizarea puțurilor de explorare. Probele prelevate de acolo sunt supuse unor teste fizico-chimice conform unui program special. În plus, experiența este luată în considerare atunci când se lucrează la gropi deschise similare. Contururile laturilor sunt optimizate în timpul proiectării. Ele nu pot fi conduse foarte ușor, altfel munca devine mult mai dificilă.

Pentru toate contururile intermediare, proprietățile rocilor sunt rafinate continuu luând în considerare probele prelevate din fiecare lot. Uneori, testele la scară largă sunt practicate chiar pe bordul carierei. O atenție deosebită este acordată evaluării gradului de fisurare a rocii. În plus, ei studiază modul în care se comportă pe pante abrupte. Unghiul de înclinare al părții reale este așezat în proiecte de la 50 la 55 de grade.

De obicei, procesul durează luni, dar uneori durează câțiva ani. Sunt utilizate în mod necesar calcule speciale. Doar ele ne permit să concluzionam unde se află depozitele solide și unde s-au făcut descoperiri aleatorii.

Carierele, precum și minele sau minele sunt construite cel mai adesea în locuri greu accesibile. Prin urmare, în jur se creează o infrastructură rezidențială și industrială. Sunt cunoscute o serie de exemple când un depozit a devenit un obiect formator de oraș pentru un oraș destul de mare. Deoarece comerțul cu materii prime nu este rentabil, se construiesc fabrici de procesare. Din acestea, diamantele, în cele din urmă separate de roca sterilă, sunt transportate la întreprinderile de tăiere.

De asemenea, în mod natural încearcă să organizeze tăierea în apropiere. Cu cât depozitele sunt mai adânci, cu atât vor trebui investiți mai mulți bani în dezvoltarea lor și dezvoltarea terenului.

De foarte multă vreme, a fost posibil să se obțină diamante doar din India. Dar oricât de bogată a fost depozitată acolo masa la timp, procesele naturale, până la sfârșitul secolului al XVII-lea, aceste rezerve erau deja în mare măsură epuizate. Productivitatea producției a scăzut brusc. Cu toate acestea, dezvoltarea tehnologiei a făcut posibilă schimbarea valului. Situația s-a schimbat dramatic după descoperirea conductelor de kimberlit.

Pentru a înțelege mai profund modul în care are loc mineritul, trebuie să revenim la problema aspectului diamantelor în natură. Teoria predominantă este că se formează la adâncimi de peste 100 km, unde se dezvoltă temperaturi și presiuni foarte ridicate. Roca se ridică în sus în timpul erupțiilor vulcanice.

Găsirea obiectelor potrivite și instalarea producției pe ele este posibilă doar cu costuri semnificative. Procesul pregătitor este deja costisitor, complicat și lung. Se crede că pentru fiecare 2 carate de diamante brute extrase, mai mult de 1.000 kg de roci trebuie prelucrate. Carierele sunt create mai întâi prin sablare. Se forează foraje și acolo se pun explozivi, apoi roca este zdrobită strat cu strat.

Aprofundarea lucrărilor se realizează până la încetarea producției de minerale. Separarea materiilor prime valoroase de minereu este o mare problemă. Sunt utilizate următoarele abordări:

• munca plantei grase;
• căutarea cristalelor necesare în raze X;
• scufundarea rocilor în suspensii speciale.

Metoda grăsimii presupune amestecarea rocii extrase cu apă, apoi turnarea acesteia pe o suprafață lubrifiată cu unsoare specială. Cristalele sunt reținute pe grăsime. O tehnică mai avansată este transmisia cu raze X. În cele mai multe cazuri, se utilizează metoda suspendării. Într-un lichid cu o densitate mare, sterilul este înecat, în timp ce bucăți de carbon apar la suprafață.

În trecutul recent, Brazilia a fost lider în minerit de diamante, urmată de Australia. Dar depozitele de diamante australiene se epuizează treptat. Angola este, de asemenea, printre cele șase state lider. Cu toate acestea, în Canada, Botswana, sunt extrase pietre prețioase mult mai valoroase.

Atât plaserii, cât și minele sunt în curs de dezvoltare rapid. Trebuie să actualizăm sistematic rețeaua de mine și cariere deschise. Cu cât aceleași cariere sunt mai adânci, cu atât este mai puțin probabil să găsiți o cantitate semnificativă de materii prime. Prin urmare, un număr tot mai mare de cariere de peste un kilometru adâncime sunt închise din cauza nerentabilității. Metoda de exploatare minieră este mai complexă și mai periculoasă, totuși, este profitabilă din punct de vedere economic.

Cel mai mare zăcământ de diamante din țara noastră este Mir în Yakutia. Dezvoltarea sa a avut loc de la sfârșitul anilor 1950. Din 1957 până în 2001 acolo a fost extrasă o carieră de mineral pentru 17 miliarde de dolari (la prețurile curente)... Pentru a asigura un astfel de rezultat, a fost necesară zdrobirea, ridicarea și îndepărtarea a aproximativ 350 de milioane de metri cubi. m. rocă sterilă. Până la sfârșitul anilor 1990, cantitatea de producție a atins astfel de dimensiuni încât basculantele trebuiau să conducă 8 km de la punctul de producție până la depozit. În 2001, din cauza complexității excesive a carierei, aceasta a trebuit să fie eliminată.

Și în 2009 a început utilizarea minei Mir. Apa care circulă în subteran nu este doar pompată, ci este redirecționată prin conducte în falii speciale descoperite de geologi din apropiere. În 2013, zăcământul a produs încă 2 milioane de carate de diamante excelente de calitate tehnică. Întreprinderea funcționează 7 zile pe săptămână, durata turelor minerului este de 7 ore.

Mașinile de recoltat folosite în mină sunt echipate cu brațe cu burghie de tăiere. Dinții, deși sunt fabricați din metal întărit, sunt supuși unei uzuri foarte puternice. Prin urmare, fiecare schimb care începe lucrul inspectează partea de lucru a uneltelor. Dacă este necesar, se înlocuiește imediat. Roca sfărâmată este transportată la ieșirea din mină cu ajutorul benzilor transportoare.

Într-un număr de mine de diamante, părțile inferioare separate sunt lăsate intacte în timpul dezvoltării. Grosimea lor poate ajunge la câteva zeci de metri. Dacă s-ar dezvolta aceste structuri, ar fi aproape imposibil să se evite inundarea câmpurilor. În plus, pentru protecție sunt folosite straturi de materiale impermeabile. Mișcarea rocilor în mine și cariere se realizează cu camioane colosale (uneori cu o capacitate mai mare de 100 de tone).

În trecut, situația era foarte diferită. Până în secolul al XIX-lea nu au fost folosite dispozitive mecanice. „Regina” mineritului de diamante era o lopată sau un târnăcop obișnuit de munte. Uneori, pur și simplu vâslau nisipul de râu și îl treceau manual printr-o sită. Dar astfel de metode și-au pierdut de mult fezabilitate.

Și dintre cele două metode - cariera deschisă și a mea - a doua opțiune se dovedește a fi mai atractivă. Se acordă multă atenție regulilor de siguranță în munca zilnică a minerilor de diamante. Nimeni nu are voie în subteran fără cască cu lanternă încorporată și fără aparat de respirat autonom. Este strict interzis sa-l lasi la mai mult de 3 m distanta de tine. Trebuie asigurată ventilație, datorită căreia în mod normal este ușor să respirați sub pământ.

Întreprinderile rusești de extragere a diamantelor (în special cele situate în Yakutia) sunt poate cele mai high-tech din lume. Folosesc transporturi concepute pentru înghețuri foarte severe. Cerințele de temperatură foarte stricte sunt impuse și altor echipamente. Se crede că este posibil să dați în exploatare un câmp nou de la zero pentru 3 sau 4 miliarde de dolari. Dacă această sumă include costurile de prospectare geologică primară - nu există rapoarte ale companiei.

Dar mai târziu, când o carieră sau o mină este gata, va fi mult mai ieftin să le folosești și să dezvolti lucrări. Cea mai mare provocare cu metoda subterană este menținerea unui mediu de lucru optim. Arborii principali pentru ridicarea rocii pot fi utilizați în caz de accidente. Se pregătesc nișe de agrement în diferite locuri ale minelor.

Pentru mai multe informații despre cum sunt extrase diamantele în Rusia, consultați următorul fideo: