Kā tiek iegūti dimanti?

Dimants izceļas starp citām dabiskajām vielām ar savu neparasto cietību, un tajā pašā laikā tas ir diezgan reti sastopams. Šīs un citas neparastās īpašības padara šādu akmeni ļoti populāru visā pasaulē. Tāpēc ir svarīgi zināt, kā tie tiek iegūti dabā.

Dimantu paradokss ir tāds, ka tie ir ļoti cieti, lai gan tie sastāv no oglekļa. Tas pats ogleklis, tikai ar atšķirīgu kristāla režģi, veido grafītu (mīkstāko no akmeņiem). Visus iegūtos dimantus veido ārkārtīgi cieši savienoti atomi. Izcilā izturība neliedz minerālam būt trauslam: pēc asa trieciena kristāls saplīst. Tiek uzskatīts, ka dimantu izcelsme notikusi desmitiem vai simtiem kilometru dziļumā, simtiem miljonu gadu.

Visbiežāk, lai iegūtu dimantus rūpnieciskā mērogā, viņi meklē kimberlīta caurules. Šie ģeoloģiskie veidojumi ir nosaukti pēc Kimberlijas pilsētas Dienvidāfrikā, kur šāda veida atradnes pirmo reizi tika atklātas. Minerāla veidošanās zemes dzīlēs notiek ļoti augstā temperatūrā un spiedienā. Zinātne vēl nav izstrādājusi galīgo dimantu izcelsmes versiju.

Vējš un ūdens pakāpeniski iznīcina ģeoloģiskās struktūras, kurās ir dimanti. Tiek pārvietoti šķembas, oļi, grants un citi apkārtējie akmeņi. Ir tikai dažādas ticamības pakāpes pieņēmumi. Tā rezultātā veidojas irdenas nogulsnes. Cits veids (bet daudz retāks) ir īpaši cieta oglekļa forma, kas parādās meteorītu krišanas vietās.

Katram no šiem gadījumiem ir sava toņu gamma, tomēr ir svarīgi pievērst uzmanību konkrētu krāsu vērtībai. Reti sastopams (un tāpēc novērtēts) caurspīdīgs zils, zaļš un rozā krāsojums. 100% bezkrāsainu akmeņu izmaksas ir vēl augstākas.

Neatkarīgi no tā, kādu versiju daži speciālisti pieturas, viņi visi ir vienisprātis par vienu lietu: svarīgi akmens veidošanās posmi notiek lielā dziļumā. No turienes kopā ar magmatiskajām plūsmām viela nonāk augšpusē. Noteiktā brīdī patiesībā parādās sprādzienbīstamas caurules. To dziļums nepārsniedz 1500 m.

Gandrīz visi zina par rūpniecisko dimantu ieguvi Jakutijā un Dienvidāfrikā. Bet tas tiek veikts arī:

• Arhangeļskas apgabalā;
• Rietumaustrālija;
• Kanāda;
• Kongo;
• Botsvāna.

Praktiski nav ieguves no placers. Tiem ir tikai neliela loma neapstrādāto dimantu piegādē pasaulē. Un uz virsmas iegūto produktu piegādes stabilitāte ir apšaubāma. Atklātās bedres metodi (karjeru) parasti izmanto, iegūstot dimantus no 600 m vai mazāka dziļuma. Dziļākās caurulēs neapstrādātus dimantus var iegūt galvenokārt ar raktuvju palīdzību.

Viņi cenšas atlikt raktuvju celtniecību uz pēdējo brīdi. Parasti tie ir apgabali mūžīgā sasaluma zonā vai īpaši karstās vietās. Bieži vien lielā darba dziļumā ir nepieciešams nepārtraukti izsūknēt pazemes ūdeni. Akmeņi no karjeriem un pēc tam no raktuvēm tiek transportēti ar lielām kravas automašīnām uz rūpnīcām. Tur šo izejvielu attīra ar ūdeni.

Mūsdienu karjeri jau ir sasnieguši gandrīz maksimālo dziļumu, kādā tie var nokļūt. Pieredze rāda, ka mazais darba platums un sānu stāvums šo lietu vēl vairāk sarežģī. Jau no paša sākuma dimantus plānots iegūt ar atvērto metodi ar sadalījumu pa posmiem. Šis paņēmiens ļauj biežāk uzraudzīt izmaiņas iežu īpašībās un ražošanā kopumā. Attiecīgi tas atvieglo optimālo darba metožu un shēmu izvēli.

Lai jau pašā izstrādes sākumā pareizi izvēlētos sānu parametrus, nepieciešams izmantot izpētes akas. No turienes paņemtajiem paraugiem pēc īpašas programmas tiek veiktas fizikāli ķīmiskās pārbaudes. Turklāt, izstrādājot līdzīgas atklātās bedres, tiek ņemta vērā pieredze. Dizaina laikā tiek optimizētas sānu kontūras. Tos nevar vadīt ļoti maigi, pretējā gadījumā darbs kļūst daudz grūtāks.

Visām starpkontūrām iežu īpašības tiek nepārtraukti pilnveidotas, ņemot vērā paraugus, kas ņemti no katras partijas. Dažreiz pilna mēroga pārbaudes tiek praktizētas tieši uz karjera dēļa. Īpaša uzmanība tiek pievērsta iežu plaisāšanas pakāpes novērtēšanai. Turklāt viņi pēta, kā viņi uzvedas stāvās nogāzēs. Reālās malas slīpuma leņķis ir paredzēts projektos no 50 līdz 55 grādiem.

Parasti process ilgst mēnešus, bet dažreiz tas aizņem vairākus gadus. Noteikti tiek izmantoti īpaši aprēķini. Tikai tie ļauj secināt, kur atrodas cietās atradnes un kur tika veikti nejauši atradumi.

Karjeri, kā arī raktuves vai raktuves visbiežāk tiek būvētas grūti sasniedzamās vietās. Tāpēc apkārt tiek veidota dzīvojamā un rūpnieciskā infrastruktūra. Ir zināmi vairāki piemēri, kad depozīts kļuva par pilsētu veidojošu objektu diezgan lielai pilsētai. Tā kā izejvielas tīrā veidā tirgot ir neizdevīgi, tiek celtas pārstrādes rūpnīcas. No tiem dimanti, kas beidzot atdalīti no atkritumiem, tiek transportēti uz griešanas uzņēmumiem.

Viņi arī dabiski cenšas organizēt pļaušanu tuvumā. Jo dziļāk būs atradnes, jo vairāk naudas būs jāiegulda to attīstībā un lauku attīstībā.

Ļoti ilgu laiku dimantus bija iespējams iegūt tikai no Indijas. Bet, lai cik bagātīga masa tur savulaik nogulsnētu, dabas procesi, 17. gadsimta beigās šīs rezerves jau lielā mērā bija izsmeltas. Ražošanas produktivitāte strauji kritās. Taču tehnoloģiju attīstība ir ļāvusi pavērst paisumu. Situācija krasi mainījās pēc kimberlīta cauruļu atklāšanas.

Lai dziļāk izprastu, kā notiek ieguve, jāatgriežas pie jautājuma par dimantu parādīšanos dabā. Dominē teorija, ka tie veidojas vairāk nekā 100 km dziļumā, kur attīstās ļoti augsta temperatūra un spiediens. Vulkāna izvirdumu laikā iezis paceļas uz augšu.

Piemērotu objektu atrašana un ražošanas iekārtošana tajos iespējama tikai ar ievērojamām izmaksām. Sagatavošanās process jau tā ir dārgs, sarežģīts un ilgs. Tiek uzskatīts, ka uz katriem iegūtajiem 2 karātiem neapstrādāto dimantu ir jāapstrādā vairāk nekā 1000 kg iežu. Karjeri vispirms tiek izveidoti ar spridzināšanu. Tiek izurbti urbumi un tajos ievietotas sprāgstvielas, pēc tam iezis tiek sasmalcinātas slāni pa slānim.

Darbu padziļināšana tiek veikta līdz derīgo izrakteņu ražošanas pārtraukšanai. Liela problēma ir vērtīgu izejvielu atdalīšana no rūdas. Tiek izmantotas šādas pieejas:

• treknā auga darbs;
• meklēt nepieciešamos kristālus rentgena staros;
• akmeņu iegremdēšana īpašās suspensijās.

Tauku metode ietver iegūto iežu samaisīšanu ar ūdeni un pēc tam uzlešanu uz virsmas, kas ieeļļota ar īpašu smērvielu. Uz taukiem tiek saglabāti kristāli. Progresīvāka tehnika ir rentgenstaru pārraide. Vairumā gadījumu tiek izmantota apturēšanas metode. Šķidrumā ar augstu blīvumu atkritumi tiek noslīcināti, bet uz virsmas parādās oglekļa gabali.

Nesenā pagātnē dimantu ieguves līdere bija Brazīlija, kurai sekoja Austrālija. Taču Austrālijas dimantu atradnes pamazām iztukšojas. Angola ir arī starp sešām vadošajām valstīm. Taču Kanādā, Botsvānā, iegūst daudz vērtīgākus dārgakmeņus.

Strauji tiek izstrādāti gan placers, gan mīnas. Mums ir sistemātiski jāatjaunina raktuvju un atklāto bedru tīkls. Jo dziļāk tie paši karjeri, jo mazāka iespēja atrast ievērojamu daudzumu izejvielu. Tāpēc nerentabilitātes dēļ tiek slēgts arvien vairāk vairāk nekā kilometru dziļo karjeru. Ieguves ieguves metode ir sarežģītāka un bīstamāka, tomēr ekonomiski izdevīga.

Lielākā dimantu atradne mūsu valstī ir Mir Jakutijā. Tā attīstība norisinās kopš pagājušā gadsimta piecdesmito gadu beigām. No 1957. līdz 2001. gadam tur tika iegūts minerālu karjers par 17 miljardiem dolāru (pašreizējās cenās)... Lai nodrošinātu šādu rezultātu, bija nepieciešams sasmalcināt, pacelt un izņemt aptuveni 350 miljonus kubikmetru. m atkritumi. Līdz 90. gadu beigām saražotās produkcijas apjoms sasniedza tādus izmērus, ka pašizgāzējiem no ražošanas vietas līdz noliktavai bija jābrauc 8 km. 2001. gadā karjera pārmērīgās sarežģītības dēļ nācās to novākt.

Un 2009. gadā sākās Mir raktuves izmantošana. Pazemē cirkulējošais ūdens netiek vienkārši izsūknēts – tas pa caurulēm tiek novirzīts speciālos defektos, kurus atklājuši tuvumā esošie ģeologi. 2013. gadā depozīts saražoja vēl 2 miljonus karātu izcilu tehniskās kvalitātes dimantu. Uzņēmums strādā 7 dienas nedēļā, kalnraču maiņu ilgums ir 7 stundas.

Raktuvēs izmantotie kombaini ir aprīkoti ar izlicēm ar frēžu uzgaļiem. Zobi, lai arī izgatavoti no rūdīta metāla, ir pakļauti ļoti lielam nodilumam. Tāpēc katrā maiņā, uzsākot darbu, tiek pārbaudīta instrumentu darba daļa. Ja nepieciešams, to nekavējoties nomaina. Sasmalcinātais iezis tiek transportēts uz raktuves izeju, izmantojot konveijera lentes.

Vairākās dimanta raktuvēs izstrādes laikā atsevišķas apakšējās daļas tiek apzināti atstātas neskartas. To biezums var sasniegt vairākus desmitus metru. Ja šīs struktūras tiktu attīstītas, būtu gandrīz neiespējami izvairīties no lauku applūšanas. Turklāt aizsardzībai tiek izmantoti ūdensnecaurlaidīgu materiālu slāņi. Akmeņu pārvietošana raktuvēs un karjeros tiek veikta, izmantojot kolosālas kravas automašīnas (dažkārt ar ietilpību vairāk nekā 100 tonnas).

Agrāk situācija bija ļoti atšķirīga. Līdz 19. gadsimtam netika izmantotas mehāniskas ierīces. Dimantu ieguves "karaliene" bija parasta kalnu lāpsta vai cērts. Dažreiz viņi vienkārši airēja upes smiltis un manuāli izlaida tās caur sietu. Bet šādas metodes jau sen ir zaudējušas savu iespējamību.

Un starp divām metodēm - atklātā bedre un mana - otrā iespēja izrādās pievilcīgāka. Dimantu ieguvēju ikdienas darbā liela uzmanība tiek pievērsta drošības noteikumiem. Neviens netiek ielaists pazemē bez ķiveres ar iebūvētu lukturīti un bez autonoma elpošanas aparāta. Ir stingri aizliegts to atstāt tālāk par 3 m no sevis. Jānodrošina ventilācija, pateicoties kurai parasti ir viegli elpot pazemē.

Krievijas dimantu ieguves uzņēmumi (īpaši tie, kas atrodas Jakutijā), iespējams, ir visaugstākās tehnoloģijas pasaulē. Viņi izmanto transportu, kas paredzēts ļoti stiprām salnām. Ļoti stingras temperatūras prasības tiek izvirzītas arī citām iekārtām. Tiek uzskatīts, ka ir iespējams nodot ekspluatācijā jaunu lauku no nulles par USD 3 vai 4 miljardiem. Vai šajā summā ir iekļautas primārās ģeoloģiskās izpētes izmaksas - uzņēmums neziņo.

Bet vēlāk, kad būs gatavs karjers vai raktuves, to izmantošana un darbības izstrāde būs daudz lētāka. Lielākais izaicinājums ar pazemes metodi ir optimālas darba vides uzturēšana. Galvenās šahtas akmeņu celšanai var izmantot negadījumu gadījumā. Dažādās raktuvju vietās tiek gatavotas atpūtas nišas.

Lai iegūtu papildinformāciju par to, kā Krievijā tiek iegūti dimanti, skatiet šo fideo: