Чтобы добыть самые твердые в мире минералы, надо переработать тонны руды, в которой они могут содержаться. Это очень тяжелый труд, несмотря на механизацию многих процессов. Мировое лидерство в добыче алмазов принадлежит России (группа «АЛРОСА»), далее идут страны Африки и Канада.

Наверное, каждый школьник, который на уроке химии впервые услышал о том, что драгоценный алмаз и графит в простом карандаше – по сути, один и тот же углерод, испытывал желание сейчас же бежать и самостоятельно делать алмазы из графита. Это возможно, но требуется соблюсти несколько условий: температура должна превышать 1200 ℃, давление – 50 000 атмосфер, и, наконец, требуется поддерживать этот режим несколько сотен лет. Алмазы добывают как раз там, где сама природа создавала такие лаборатории: на месте потухших вулканов.

В СССР искусственные алмазы впервые получили в 1961 году. Срок выращивания в лабораторных условиях – до недели. В основном такие камни используют в технике и производстве более дешевых, по сравнению с натуральными, ювелирных изделий.

Месторождения алмазов

Алмазы можно обнаружить:

  • На местах падения метеоритов – импактные месторождения.
  • Россыпи находят в основном по руслам и поймам действующих или пересохших рек, куда породу выносило водой, а также местах выбросов алмазов во время извержений древних вулканов и последующего переноса породы оползнями и другими природными процессами.
  • Коренные месторождения – жерла потухших вулканов, в которых образовывались кимберлитовые трубки.

Минерал кимберлит – предвестник того, что в породе могут быть найдены алмазы.

Способы добычи

В зависимости от характера месторождения технология добычи алмазов будет разной и сильно напоминает промывку золота. Иногда камни собирают буквально руками (хотя таких россыпей остается все меньше). Ручной труд распространен в Африке. В большинстве случаев необходимо разрабатывать карьеры или глубокие шахты (иногда называют рудник).

Об одной из технологий рассказывается в фильме компании «АЛРОСА».

На россыпном месторождении снимают почвенный слой и увозят на ГОКи – горно-обогатительные комбинаты. Сложности этого способа заключаются в необходимости перевозки больших объемов груза, восстановлении почвы на больших площадях, а также удаленности перерабатывающего предприятия от места добычи. При этом способ прост и дешев.

В карьере добыча ведется открытым способом. Породу взрывают направленным взрывом, потом осколки выбирают экскаваторами и вывозят на ГОКи для дальнейшей переработки. За годы разработок карьеры уходят в землю на глубину более полукилометра и по площади становятся сравнимы с целыми городскими кварталами.

Справка! Чтобы добыть один карат алмазов, нужно перебрать до полтонны руды. 1 карат равен 0,2 грамма.

Фото: карьер на месте кимберлитовой трубки

Фото: карьер на месте кимберлитовой трубки

Шахтный способ, как правило, используется, когда карьерным добывать алмазы становится невозможно. Глубина шахт достигает одного километра. Породу поднимают наверх и так же, как в других случаях, перерабатывают на ГОКе.

Фото: работа в алмазной шахте

Фото: работа в алмазной шахте

Работа под землей

После того как дальше нет технологической возможности разрывать карьер, добычу продолжают под землей. На месторождениях устраивают вертикальные и наклонные стволы шахт, от которых с шагом не более 100 метров отходят горизонтальные выработки. Работы на шахте ведутся непрерывно, в три смены по 7 часов.

Вам может быть интересно: как добывают уран.

Фото: Комбайн ломает руду

Фото: Комбайн ломает руду

Отбойку руды производят специальные комбайны с помощью фрезерной установки с зубцами из стали повышенной твердости и прочности. Каждую смену их осматривают и по необходимости заменяют.

Отбитая руда по конвейеру или в специальных вагонетках транспортируется к месту подъема. Там ее загружают в скипы (большие саморазгружающиеся короба), поднимают наверх, проходит первичное дробление и отправляется в ГОК.

Переработка на горно-обогатительных комбинатах

Первыми куски руды обрабатывают шнековые или конусные дробилки, из которых она попадает на мельницы мокрого самоизмельчения.

Далее размельченные камни с водой поступают в спиральные классификаторы. Вода смывает мелкие и легкие частицы, а крупные оседают и поднимаются по спирали в грохоты.

Фото: промывка

Фото: промывка

Грохот – это огромное сито с отверстиями разного размера. После просеивания и калибровки руда будет в дальнейшем обрабатываться по-разному.

Куски среднего размера в отсадочных машинах обрабатываются пульсацией воды, при которой алмазы «выбивают» из породы. Мелкие частицы обрабатывают специальными реагентами, к пене которых алмазы «прилипают».

Далее вся обогащенная руда проходит рентгенолюминесцентную сепарацию (РЛС). Дело в том, что алмазы обладают свойством светиться в рентгеновских лучах. В специальных камерах всю рудную крошку, которая двигается по конвейеру, облучают. При этом фотоэлементы фиксируют малейшие вспышки и воздушной струей выбивают все светящиеся элементы в специальный резервуар.

Из резервуара алмазы вместе с крошкой руды поступают на ручную обработку. Только люди могут отделить мельчайшие драгоценные крупинки от обычных камушков и песчинок. На сегодняшний день обойтись без ручного труда невозможно. Вся работа огромных машин направлена только на то, чтобы облегчить и минимизировать ручной труд.

Фото: ручная сортировка

Фото: ручная сортировка

Далее алмазы сортируют. Их оценивают по размеру, цвету и чистоте. Двух одинаковых камней не бывает в природе. Всего выделяют около 8 000 градаций алмазного сырья. Специалист может на глаз определить, с какого месторождения пришли камни.

Далее они поступают на специальные торговые биржи, где продаются для дальнейшей обработки.

Объемы добычи

Россия занимает первое место в мире не только по количеству, но и по качеству добытых алмазов. В Африке большое количество алмазных россыпей, в которых находят очень крупные камни.

Таблица 1. Мировые объемы добычи на 2016 год

Страна

Объем добычи в год, млн карат

Крупнейшие месторождения

Россия

40,32

Якутия, Архангельская обл., Мурманская обл., Карелия, Пермский край

Конго

23,20

 

Ботсвана

20,50

Орапа, Джваненг, Летлхакан, Дамтшаа

Австралия

13,96

Аргайл (редчайшие розовые алмазы)

Канада

13,03

Гачо Куэй, Ренар

Ангола

8,7

Венеция, Фукаума

ЮАР

8,3

Кимберли (очень крупные камни)

Источники: Алроса, Zakamnem

Большие объемы не всегда предполагают самые крупные прибыли, так как стоимость камней складывается из разных факторов.

Таблица 2. Доходы стран от добычи на 2016 год

Страна

Прибыль в год, млн долларов

Россия

3,579

Ботсвана

2,846

Канада

1,397

ЮАР

1,249

Ангола

1,079

Источники: Алроса

Группе «АЛРОСА» принадлежит до 93% всей добычи в России, и 27% – в мире. Кроме того, компанией ведутся работы в Анголе, Ботсване (ГРР), Зимбабве (ГРР). 66% акций находится в государственном управлении. Разрабатывается 11 кимберлитовых трубок и 16 россыпных месторождений. Около 70% добываемых алмазов – ювелирного качества.