Com s'extreuen els diamants?

El diamant destaca entre les altres substàncies naturals per la seva extraordinària duresa, i alhora és força rar. Aquestes i altres propietats extraordinàries fan que aquesta roca sigui molt popular a tot el món. Per tant, és important saber com s'extreuen a la natura.

La paradoxa dels diamants és que són molt durs, tot i que estan composts per carboni. El mateix carboni, només amb una xarxa cristal·lina diferent, forma grafit (la més tova de les roques). Tots els diamants que s'extreuen estan formats per àtoms molt combinats. Una resistència excepcional no impedeix que el mineral sigui trencadissa: en un impacte fort, el cristall es trenca. Es creu que l'origen dels diamants va tenir lloc a una profunditat de desenes o centenars de quilòmetres, durant centenars de milions d'anys.

Molt sovint, per extreure diamants a escala industrial, busquen canonades de kimberlita. Aquestes formacions geològiques reben el nom de la ciutat de Kimberley, a Sud-àfrica, on es va descobrir per primera vegada aquest tipus de jaciments. La formació del mineral a les profunditats de la terra es produeix a temperatures i pressions molt elevades. La ciència encara no ha elaborat la versió final de l'origen dels diamants.

Les estructures geològiques que contenen diamants estan sent destruïdes gradualment pel vent i l'aigua. Es mouen pedres triturades, còdols, grava i altres roques circumdants. Només hi ha supòsits de diferents graus de fiabilitat. Com a resultat, es formen dipòsits solts. Un altre tipus (però molt més rar) és una forma particularment dura de carboni que apareix als llocs on cauen meteorits.

Cadascun d'aquests casos té la seva pròpia gamma de tons, però, és important parar atenció al valor dels colors específics. Rara (i per tant valorada) coloració transparent blava, verda i rosa. El cost de les pedres 100% incolores és encara més gran.

Independentment de quina versió s'adhereixin certs especialistes, tots coincideixen en una cosa: les etapes importants en la formació d'una pedra tenen lloc a grans profunditats. Des d'allà, juntament amb els fluxos magmàtics, la substància entra al cim. En un moment determinat, realment apareixen tubs explosius. La seva profunditat no supera els 1500 m.

Gairebé tothom sap sobre la mineria industrial de diamants a Yakutia i Sud-àfrica. Però també s'està duent a terme:

• a la regió d'Arkhangelsk;
• Austràlia Occidental;
• Canadà;
• Congo;
• Botswana.

Pràcticament no hi ha mineria de placers. Només tenen un petit paper en el subministrament mundial de diamants en brut. I l'estabilitat del subministrament de productes extrets a la superfície és qüestionable. El mètode a cel obert (pedrera) s'acostuma a practicar quan s'extreuen diamants des d'una profunditat de 600 m o menys. En canonades més profundes, els diamants en brut es poden extreure principalment amb l'ajuda de les mines.

Intenten ajornar fins a l'últim moment la construcció de mines. Normalment es tracta d'àrees a la zona de permafrost o a zones especialment calentes. Sovint, a grans profunditats en treballs, cal bombejar contínuament l'aigua subterrània. La roca de les pedreres i després de les mines és transportada amb grans camions fins a les fàbriques. Allà, aquesta matèria primera es purifica amb aigua.

Les pedreres modernes ja han assolit gairebé la màxima profunditat a la qual poden arribar. L'experiència ha demostrat que la petita amplada de treball i la inclinació dels costats compliquen encara més la qüestió. Des del primer moment, es preveu extreure diamants pel mètode obert amb un desglossament per etapes. Aquesta tècnica permet controlar amb més freqüència els canvis en les propietats de les roques i la producció en general. En conseqüència, facilita la selecció dels mètodes i esquemes de treball òptims.

Per seleccionar correctament els paràmetres laterals al començament del desenvolupament, cal utilitzar pous d'exploració. Les mostres extretes d'allà se sotmeten a proves fisicoquímiques segons un programa especial. A més, es té en compte l'experiència a l'hora de treballar a cel obert similars. Els contorns dels costats s'optimitzen durant el disseny. No es poden dur a terme amb molta suavitat, en cas contrari el treball es fa molt més difícil.

Per a tots els contorns intermedis, les propietats de les roques es perfeccionen contínuament tenint en compte les mostres preses de cada lot. De vegades es practiquen proves a gran escala just al tauler de la pedrera. Es presta especial atenció a l'avaluació del grau d'esquerdament de la roca. A més, estudien com es comporten en pendents pronunciats. L'angle d'inclinació del costat real es col·loca en projectes de 50 a 55 graus.

Normalment el procés dura mesos, però de vegades triga diversos anys. S'utilitzen necessàriament càlculs especials. Només ells ens permeten concloure on es troben els dipòsits sòlids, i on es van fer troballes aleatòries.

Les pedreres, així com les mines o mines, es construeixen sovint en llocs de difícil accés. Per tant, s'està creant una infraestructura residencial i industrial al voltant. Es coneixen una sèrie d'exemples quan un dipòsit es va convertir en un objecte de formació de ciutats per a una ciutat bastant gran. Com que no és rendible comercialitzar matèries primeres en la seva forma pura, s'estan construint plantes de processament. A partir d'ells, els diamants, finalment separats de la roca residual, es transporten a les empreses de tall.

També, naturalment, intenten organitzar el tall a prop. Com més profunds siguin els dipòsits, més diners s'hauran d'invertir en el seu desenvolupament i desenvolupament de camp.

Durant molt de temps, només va ser possible obtenir diamants de l'Índia. Però, per molt rica que la massa hi fos dipositada en el seu moment, processos naturals, a finals del segle XVII, aquestes reserves ja estaven en gran part esgotades. La productivitat de la producció va caure bruscament. Tanmateix, el desenvolupament de la tecnologia ha permès capgirar el rumb. La situació va canviar dràsticament després del descobriment de canonades de kimberlita.

Per entendre més profundament com es desenvolupa la mineria, hem de tornar a la qüestió de l'aparició dels diamants a la natura. La teoria predominant és que es formen a profunditats superiors als 100 km, on es desenvolupen temperatures i pressions molt elevades. La roca puja cap amunt durant les erupcions volcàniques.

Trobar objectes adequats i muntar-hi la producció només és possible amb uns costos importants. El procés preparatori ja és car, complicat i llarg. Es creu que per cada 2 quirats de diamants en brut extrets, s'han de processar més de 1.000 kg de roques. Les pedreres es creen primer per voladura. Es foren forats i s'hi col·loquen explosius, després la roca es tritura capa per capa.

L'aprofundiment dels treballs es realitza fins que s'atura la producció de minerals. La separació de matèries primeres valuoses del mineral és un gran problema. S'utilitzen els enfocaments següents:

• el treball de la planta grassa;
• cercar els cristalls necessaris en raigs X;
• immersió de roques en suspensions especials.

El mètode del greix consisteix a barrejar la roca extreta amb aigua, i després abocar-la sobre una superfície lubricada amb un greix especial. Els cristalls es mantenen al greix. Una tècnica més avançada és la transmissió de raigs X. En la majoria dels casos, s'utilitza el mètode de suspensió. En un líquid amb una alta densitat, les roques residuals s'ofega, mentre apareixen trossos de carboni a la superfície.

En el passat recent, Brasil era el líder en mineria de diamants, seguit d'Austràlia. Però els dipòsits de diamants australians s'estan esgotant a poc a poc. Angola també es troba entre els sis estats líders. Tanmateix, al Canadà, Botswana, s'extreuen gemmes molt més valuoses.

Tant els col·locadors com les mines s'estan desenvolupant ràpidament. Hem d'actualitzar sistemàticament la xarxa de mines i cel obert. Com més profundes siguin les mateixes pedreres, menys probabilitats hi ha de trobar una quantitat important de matèries primeres. Per tant, un nombre creixent de pedreres de més d'un quilòmetre de profunditat estan sent tancades per manca de rendibilitat. El mètode d'explotació minera és més complex i perillós, però és rendible econòmicament.

El jaciment de diamants més gran del nostre país és Mir a Yakutia. El seu desenvolupament s'ha desenvolupat des de finals dels anys cinquanta. Del 1957 al 2001 allà es va extreure una pedrera d'un mineral per 17.000 milions de dòlars (a preus actuals)... Per garantir aquest resultat, va ser necessari aixafar, aixecar i eliminar uns 350 milions de metres cúbics. m. roca estéril. A finals de la dècada de 1990, la quantitat de producció va assolir unes dimensions tals que els camions bolquets van haver de conduir 8 km des del punt de producció fins al magatzem. L'any 2001, a causa de l'excessiva complexitat de la pedrera, es va haver de suspendre.

I l'any 2009 va començar l'ús de la mina Mir. L'aigua que circula sota terra no només es bombeja, sinó que es redirigeix ​​a través de canonades cap a falles especials descobertes pels geòlegs propers. El 2013, el jaciment va produir altres 2 milions de quirats de diamants excel·lents de qualitat tècnica. L'empresa funciona 7 dies a la setmana, la durada dels torns del miner és de 7 hores.

Les recol·lectores utilitzades a la mina estan equipades amb barres amb broques de tall. Les dents, tot i que són de metall endurit, estan subjectes a un desgast molt important. Per tant, cada torn d'inici de treball inspecciona la part de treball de les eines. Si cal, es substitueix immediatament. La roca triturada es transporta fins a la sortida de la mina mitjançant cintes transportadores.

En diverses mines de diamants, les parts inferiors separades es deixen intactes deliberadament durant el desenvolupament. El seu gruix pot arribar a diverses desenes de metres. Si es desenvolupessin aquestes estructures, seria gairebé impossible evitar la inundació dels camps. A més, s'utilitzen capes de materials impermeables per a la protecció. El moviment de roques en mines i pedreres es realitza mitjançant camions colossals (de vegades amb una capacitat superior a 100 tones).

En el passat, la situació era molt diferent. Fins al segle XIX no es van utilitzar aparells mecànics. La "reina" de la mineria de diamants era una pala o picota de muntanya normal. De vegades simplement remaven la sorra del riu i la passaven manualment per un sedàs. Però aquests mètodes han perdut durant molt de temps la seva viabilitat.

I entre els dos mètodes, a cel obert i el meu, la segona opció resulta més atractiva. Es presta molta atenció a les normes de seguretat en el treball diari dels miners de diamants. Ningú no està permès sota terra sense casc amb llanterna incorporada i sense aparell de respiració autònom. Està totalment prohibit deixar-lo a més de 3 m de distància. S'ha de proporcionar ventilació, gràcies a la qual normalment és fàcil respirar sota terra.

Les empreses russes de mineria de diamants (especialment les ubicades a Yakutia) són potser les de més alta tecnologia del món. Utilitzen transport dissenyat per a gelades molt severes. També s'imposen requisits de temperatura molt estrictes a altres equips. Es creu que és possible encarregar un nou camp des de zero per 3 o 4 mil milions de dòlars. Si aquesta quantitat inclou els costos de la prospecció geològica primària - no hi ha informes de l'empresa.

Però més endavant, quan una pedrera o mina estigui a punt, serà molt més barat utilitzar-los i desenvolupar treballs. El major repte amb el mètode subterrani és mantenir un entorn de treball òptim. Els eixos principals per a l'aixecament de roques es poden utilitzar en cas d'accident. S'estan preparant nínxols recreatius en diferents llocs de les mines.

Per obtenir més informació sobre com s'extreuen els diamants a Rússia, consulteu el següent fideo: