География залегания алмазной породы
Алмаз — это редкий, однако, широко распространённый камень. Он считается одним из самых значимых и дорогостоящих полезных ископаемых.
Алмазные месторождения присутствуют на всех континентах, кроме Антарктиды. Во всем мире известно более шестидесяти крупных месторождений алмазов, находящихся в разработке.
Скопления алмазов располагаются в геологически-стабильных частях континентов, так как там подходящие условия, способствующие образованию минерала. На глубине 100-200 километров, при температуре 1100-1300 °С, под давлением 35-50 килобар, углеродная решетка графита трансформируется в углеродную решетку алмаза. Длительность процесса неизвестна.
Во время вулканических извержений на поверхность земли изливается кимберлитовая или лампроитовая магма, которая содержит алмазы. Всего 3 – 4 процента трубок могут содержать алмазы.
Изначально алмазы находили в речных скоплениях Индии и Бразилии. Их время от времени находили во время промывки золотоносного песка.
На сегодняшний день алмазные месторождения были обнаружены более чем в 35 странах. В 25 из них ведется промышленная разработка месторождений.
Богатейший по залежам алмазов континент – Африка, самая развитая страна ЮАР находится на четвертом месте в списке стран-лидеров алмазной промышленности. Ежегодно здесь добывают драгоценные камни на 1,3 миллиарда долларов.
Еще одна страна Африки, которая имеет значительные залежи алмазной руды – Ботсвана. Алмазы, добываемые здесь высокого качества, на территории страны зафиксировано самое большое количество рудников, промышленную разведку которых начали в 1971 году. Основными экспортерами драгоценных камней, добытых тут, являются страны Западной Европы и США.
Африканский континент имеет еще одну страну с большими залежами алмазов – Анголу. Добыча алмазов в стране составляет 15% общего мирового объема и находится на пятом месте в рейтинге. Крупнейшее месторождение – Фукаума, стоимость добычи алмазов в год составляет 1,2 миллиарда долларов.
Североамериканский континент находится на третьем месте по объемам запасов алмазов. Основную добычу осуществляет Канада, она является лидером не только по объемам добычи, но и по объемам экспорта – 1,4 миллиарда долларов. Самый крупный рудник страны – Экати.
Самый большой континент Евразия также богат месторождениями алмазов. Россия занимает второе место в мире по объемам добычи этих драгоценных металлов, общая стоимость оценивается в 2 миллиарда долларов в год. Основные месторождения России расположены в республике Саха (Якутия), а также в Пермской и Архангельской областях.
Южноамериканский континент долгое время был лидирующим по объемам добычи бриллиантов. Самые первые месторождения были обнаружены в Бразилии, в 1725 году, именно эта страна была лидером алмазодобывающей отрасли, однако, с активной разработкой африканских месторождений стала значительно сдавать свои позиции.
В основном алмазы находят в кимберлитовых трубках. Алмазоносные лампроитовые породы довольно редки. Лампроитовыми трубками богат континент Австралия, но только одна находящаяся там лампроитовая трубка «Аргайл» находится в промышленной разработке.
Из алмазов, добываемых там 95% – технические и только 5% можно использоваться в ювелирном деле. Также трубка «Аргайл» является крупнейшим поставщиком розовых алмазов, которые довольно редко встречаются.
В России первый алмаз был найден в 1829 году в Пермской губернии на Урале крепостным крестьянином Павлом Поповым.
С тех пор поиски алмазных месторождений в России проводились еще полтора века и, в 1954 году, геолог Лариса Анатольевна Попугаева открыла первое российское коренное месторождение алмазов.
Кимберлитовая трубка была найдена в Якутии в Далдыно-Алакитском районе. Ей присвоили название «Зарница». Открытие этой трубки стало началом всей алмазодобывающей промышленности России.
Через год после открытия трубки «Зарница» было найдено еще 10 кимберлитовых трубок. Среди них была богатейшая по содержанию алмазов трубка «Удачная». Сегодня в разработке находится 12 рудников.
Технология добычи алмазов
Существует две технологии разработки алмазных рудников. Открытая и закрытая. Открытая технология заключается в раскапывании карьера на месте нахождения кимберлитовой трубки. Для этого по территории карьера ведутся взрывные работы. Буровой установкой создаются скважины, в которые помещается взрывной компонент. После взрыва алмазоносную руду вывозят на переработку в обогатительные фабрики. Там руда проходит процедуры дробления и многоуровневого процесса отделения алмазов от руды. Полученные алмазы отправляются на сортировку и обработку.
Самым большим карьером открытого типа является кимберлитовая трубка «Мир», которая находится в России. Его глубина составляет 525 метров, а диаметр 1200 метров. После 44 лет работы добыча алмазов открытым типом на карьере остановлена. Из соображений экономии и безопасности ведется разработка закрытого типа.
Закрытый тип подразумевает выкапывание шахт, которые уходят вглубь трубки. Таким образом, на карьере «Мир» планируется добывать руду еще 34 года. После доставки руды на поверхность, проводятся процедуры переработки.
Во-первых, большое скопление подземных вод сильно затрудняют строительство, их приходится постоянно откачивать.
Воды здесь имеют повышенную минерализацию и способны растворять даже автомобильные шины. Процесс откачки подземных вод продолжается постоянно в ходе эксплуатации шахты с помощью насосов.
Во-вторых, земная кора на 400 метров находится в зоне вечной мерзлоты, что затрудняет изъятие пластов пустой породы при строительстве шахт.
В-третьих, плохие погодные условия негативно сказываются на применении ручного труда, шахтеры и строители могут работать лишь по 2 – 3 часа, а для обеспечения нормального производственного процесса необходим большой штат сотрудников. Более 70% населения города Мирный, который расположен вблизи одноименного рудника, являются сотрудниками алмазодобывающего предприятия «АЛРОСА».
Добыча алмазов в шахте осуществляется по стандартной схеме, схожей с добычей каменного угля или других полезных ископаемых – комбайной проходкой. Подземные машины оснащены мощными насадками, имеющими металлические шипы, которые врезаются в горную породу и дробят ее. Затем руда собирается ковшами экскаваторов и грузится в подземный лифт, который представляет собой клеть с подъемником. Добытая таким способом алмазная руда направляется на дальнейшую переработку.
Промышленная обработка алмазной руды
Добытая порода с алмазных рудников направляется на обогатительные заводы, которые размещены вблизи месторождений. Поскольку пласты породы могут достигать 1,5 – 2 метров на первом этапе их дробят на более мелкие. Осуществляется это с помощью щековых дробилок, на выходе получается измельченное до 50 см сырье.
На следующем этапе измельченную пору сортируют с помощью вибросита, оно состоит из нескольких ярусов, каждый последующий имеет более мелкие фракции. С помощью пульсирующих струй воды пустую породу отделяют от алмазных соединений. Этот способ применяется к камням большой и средней фракции.
Для мелкофракционного материала применяют пневмофлорацию – использование химических реактивов, взаимодействуя с водой, они образуют пену, к которой прилипают частички алмазов.
Эти способы вместе с алмазами пропускают и частички руды, поэтому применяется еще один способ очистки с помощью рентгеновских лучей.
Конвейер доставляет сырье в специально оборудованные контейнеры, где осуществляется облучение руды, алмазы при попадании на них луча люминесцируют, на что реагируют воздухоподающие установки, которые выдувают камень из общей массы. Это самый эффективный способ очистки, но и он, к сожалению, не избавляет камни от примесей.
Поэтому на обогатительных комбинатах высока доля ручного труда. Каждый камень после промышленной обработки проходит еще как минимум трех специалистов, которые избавляют его от лишних примесей, сортируют по размерам и степени чистоты.
Применение алмазов
После очистки алмазы отправляются в сортировочные центры. Там они распределяются по четырем характеристикам:
- вес (карат);
- форма;
- качество (отсутствие, присутствие дефектов);
- цвет.
Так как не бывает двух одинаковых алмазов, их можно распределить более чем по 8 тыс. позициям.
По применению алмазы распределяются на две категории:
- ювелирные;
- технические.
Ювелирные алмазы составляют 70% от общего количества. Они проходят многоступенчатую обработку: сортировку, сертификацию, разметку, раскалывание, обдирку, огранку. Во время процесса обработки алмаз может потерять до 60% первоначальной массы. Обработанные алмазы называются бриллиантами. И уже их используют в создании ювелирных изделий.
Алмазы России
Российские алмазы присутствуют на мировом рынке немногим больше пятидесяти лет. Однако за это время они снискали репутацию особенно привлекательного товара. Этому поспособствовало два фактора:
В массе кристаллов, добываемых в России, большой процент камней имеет правильную форму. Это помогает уменьшить потери при обработке. За счет правильной формы они наиболее удобны в обработке. Также повышается скорость огранки.
Алмазы России имеют одни из лучших цветовых свойств в мире. То есть из российского алмаза вероятность получить «чистый бриллиант» больше, чем из алмаза другого происхождения.
97% алмазов России добывает компания «АЛРОСА». Ей принадлежат 12 разрабатываемых рудников. От мирового объема «АЛРОСА» добывает 30%. В 2012 году компанией было добыто 34,4 млн карат алмазов (примерно 6,88 тонн). До 2016 года эта цифра только росла. В 2016 году компания планирует добыть от 37 до 39 млн карат. К 2019 году прогнозируется рост добычи до 41 млн карат.
Ежегодная чистая прибыль компании составляет более 4 млрд долларов.
