Come vengono estratti i diamanti?

Il diamante spicca tra tutte le altre sostanze naturali con straordinaria durezza ed è anche piuttosto raro. Queste e altre straordinarie proprietà rendono questa roccia molto popolare in tutto il mondo. Perché è importante sapere come vengono estratti in natura.

Il paradosso del diamante è che è molto difficile, sebbene sia costituito da carbonio. Lo stesso carbonio, con un solo reticolo cristallino diverso, forma la grafite (la più morbida delle rocce). Tutti i diamanti che sono estratti sono formati da atomi estremamente densamente combinati. La forza eccezionale non impedisce al minerale di essere fragile: con un forte colpo, il cristallo si spezza. Si ritiene che l'emergere di diamanti si sia verificato a una profondità di decine o centinaia di chilometri, per centinaia di milioni di anni.

Molto spesso, per estrarre diamanti su scala industriale, cercano tubi di kimberlite. Queste formazioni geologiche prendono il nome dalla città di Kimberley, in Sudafrica, dove questo tipo di depositi è stato scoperto per la prima volta. La formazione del minerale nelle profondità della terra avviene a temperature e pressioni molto elevate. La versione finale dell'origine dei diamanti non è ancora stata sviluppata dalla scienza.

Le strutture geologiche in cui si trovano i diamanti vengono gradualmente distrutte dal vento e dall'acqua. La pietra schiacciata, i ciottoli, la ghiaia e le altre rocce circostanti si muovono. Ci sono solo ipotesi di vari gradi di affidabilità. Di conseguenza, si formano depositi sciolti. Un altro tipo (ma molto più raro) è una forma particolarmente solida di carbonio che appare nei luoghi in cui cadono i meteoriti.

In ognuno di questi casi, c'è un certo numero di sfumature, tuttavia è importante prestare attenzione al valore dei colori specifici. Raro (e quindi apprezzato) colore blu, verde e rosa trasparente. Il costo del 100% delle pietre incolori è ancora più alto.

Indipendentemente dalla versione a cui questi o altri specialisti aderiscono, tutti concordano su una cosa: le fasi importanti della formazione di una pietra avvengono in profondità. Da lì, insieme alle correnti magmatiche, la sostanza sale. A un certo punto, appaiono effettivamente tubi esplosivi. La profondità della loro presenza non supera i 1500 m.

Tutti sanno quasi della produzione industriale di diamanti in Yakutia e in Sud Africa. Ma anche è condotto:

• nella regione di Arkhangelsk;
• Australia occidentale;
• Canada;
• Congo;
• Botswana.

L'estrazione alluvionale è praticamente inesistente. Giocano solo un piccolo ruolo nella fornitura globale di diamanti grezzi. E la stabilità della fornitura di prodotti estratti è discutibile. La via aperta (carriera) viene di solito praticata quando si estraggono diamanti da una profondità di 600 m o meno. Nei tubi più profondi, la materia prima diamantata può essere estratta principalmente con l'aiuto delle miniere.

La costruzione di mine sta cercando di rimandare fino all'ultimo momento. Di solito si tratta di aree nella zona del permafrost o in aree particolarmente calde. Spesso a grandi profondità nei lavori è necessario pompare continuamente acque sotterranee. La razza dalle cave e poi dalle miniere in camion di grandi dimensioni viene trasportata nelle fabbriche. Lì questa materia prima viene pulita con acqua.

Le cave moderne hanno raggiunto quasi la massima profondità a cui possono andare.L'esperienza ha dimostrato che la ridotta larghezza della produzione e la pendenza dei lati complica ulteriormente la questione. Fin dall'inizio, progettano di estrarre diamanti con il metodo aperto con una suddivisione per fasi. Questa tecnica consente di monitorare più spesso i cambiamenti nelle proprietà rocciose e nella produzione nel suo complesso. Di conseguenza, è più facile scegliere i modi migliori e i modelli di lavoro.

Per scegliere i parametri giusti della scheda all'inizio dello sviluppo, è necessario utilizzare i pozzetti esplorativi. I campioni estratti da lì sono sottoposti a test fisico-chimici secondo un programma speciale. Inoltre, l'esperienza viene presa in considerazione nello sviluppo di cave simili. I contorni dei lati ottimizzano il design. Non possono essere molto vuoti, altrimenti il ​​lavoro è molto complicato.

Per tutti i contorni intermedi, le proprietà delle rocce vengono continuamente raffinate, tenendo conto dei campioni prelevati da ciascun lotto. A volte i test sul campo vengono praticati direttamente nel consiglio di amministrazione della cava. Un'attenzione particolare è dedicata alla valutazione del grado di rottura delle rocce. Inoltre, scopri come si comportano sui pendii ripidi. L'angolo di inclinazione del lato reale viene posto in progetti da 50 a 55 gradi.

Di solito il processo richiede mesi, ma a volte si estende per diversi anni. Assicurati di utilizzare calcoli speciali. Solo loro ci permettono di concludere dove si trovano i depositi solidi e dove sono fatti reperti casuali.

Sia le cave che le miniere o le miniere sono spesso costruite in luoghi difficili da raggiungere. Di conseguenza, vengono create infrastrutture residenziali e industriali. Ci sono un certo numero di esempi in cui il campo è diventato una struttura di formazione urbana per una città abbastanza grande. Poiché non è redditizio vendere materie prime nella loro forma pura, gli impianti di lavorazione sono in costruzione. I diamanti, finalmente separati dalla roccia, vengono portati alle imprese di taglio.

Anche il taglio viene organizzato in modo naturale nelle vicinanze. Più profondi sono i depositi, maggiori saranno i soldi che dovranno investire nel loro sviluppo e sviluppo sul campo.

Per molto tempo, diamanti e diamanti potrebbero essere ottenuti solo dall'India. Ma per quanto ricchi fossero i processi naturali rinviati allora, alla fine del XVII secolo, queste riserve erano già state ampiamente esaurite. La produttività è diminuita drasticamente. Tuttavia, lo sviluppo della tecnologia ha permesso di invertire la situazione. La situazione dopo la scoperta delle pipe in kimberlite è cambiata radicalmente.

Per comprendere più a fondo come avviene l'estrazione mineraria, dobbiamo tornare alla questione dell'aspetto dei diamanti in natura. La teoria prevalente è che si formano a profondità superiori a 100 km, dove si sviluppano temperature e pressioni molto elevate. La roccia sale nel processo di eruzioni vulcaniche.

È possibile trovare oggetti adatti e impostare la produzione su di essi solo a costi considerevoli. Il processo preparatorio è già costoso, complesso e lungo. Si stima che oltre 1000 kg di rocce debbano essere lavorate per estrarre ogni 2 carati di diamanti grezzi. Le carriere sono prima create dalla sabbiatura. Fanno dei buchi e inseriscono esplosivi, poi schiacciano la roccia a strati.

L'approfondimento del funzionamento è fatto fino all'arresto dei minerali. Un grosso problema è la separazione di preziose materie prime dal minerale. Vengono utilizzati i seguenti approcci:

• il lavoro dell'installazione grassa;
• cercare i cristalli desiderati nei raggi X;
• immersione in roccia in speciali sospensioni.

Il metodo del grasso consiste nel mescolare la roccia estratta con acqua e poi versarla su una superficie unta. I cristalli sono conservati nel grasso. Una tecnica più avanzata è la trasmissione a raggi X. Nella maggior parte dei casi, viene utilizzato il metodo di sospensione. In un fluido con una densità più alta, la roccia affogata è annegata, con pezzi di carbonio sulla superficie.

Nel recente passato, il Brasile e l'Australia sono stati i leader dell'estrazione di diamanti. Ma i depositi di diamanti australiani si stanno gradualmente esaurendo. L'Angola è tra i primi sei paesi. Tuttavia, in Canada, in Botswana, vengono estratte molte più preziose gemme.

Sia i piazzati che le miniere sono rapidamente sviluppati. Dobbiamo aggiornare sistematicamente la rete di miniere e cave. Più profonda è la stessa carriera, meno è probabile trovare una quantità significativa di materie prime. Pertanto, un numero crescente di cave con una profondità superiore a un chilometro si sta chiudendo a causa della non redditività. Il metodo di estrazione mineraria è più complesso e pericoloso, tuttavia è economicamente vantaggioso.

Il più grande deposito di diamanti nel nostro paese è Mir in Yakutia. È stato sviluppato dalla fine degli anni '50. Dal 1957 al 2001 il mio è stato estratto per $ 17 miliardi lì (a prezzi correnti). Per garantire un tale risultato, abbiamo dovuto schiacciare, sollevare ed estrarre circa 350 milioni di metri cubi. m. roccia residua. Alla fine degli anni '90, l'entità della produzione raggiunse proporzioni tali che gli autocarri a cassone ribaltabile dal punto di produzione al magazzino dovevano percorrere 8 km. Nel 2001, a causa dell'eccessiva complessità della cava, doveva essere messo fuori servizio.

E nel 2009 è iniziato l'uso della miniera Mir. L'acqua che circola sotto il terreno non viene solo pompata fuori, ma viene reindirizzata attraverso i tubi a faglie speciali scoperte dai geologi nelle vicinanze. Nel corso del 2013, il campo ha dato altri 2 milioni di carati di diamanti di eccellente qualità tecnica. La compagnia opera 7 giorni su 7, la durata dei turni minerari - 7 ore.

Le mietitrebbie usate nella miniera sono dotate di frecce con corone di fresatura. I denti, sebbene fatti di metallo temprato, sono soggetti ad un'usura molto pesante. Pertanto, ogni turno che inizia a lavorare controlla la parte lavorativa degli strumenti. Se necessario, sostituirlo immediatamente. La roccia frantumata viene spostata verso l'uscita dalla miniera con l'aiuto di nastri trasportatori.

In un certo numero di miniere di diamanti, le parti inferiori separate vengono lasciate intatte durante lo sviluppo. Il loro spessore può raggiungere diverse decine di metri. Se queste strutture fossero sviluppate, sarebbe praticamente impossibile evitare di allagare i campi. Inoltre, gli strati di materiali impermeabili sono utilizzati per la protezione. Il movimento delle rocce nelle miniere e nelle cave viene effettuato con l'aiuto di camion colossali (a volte con una capacità di oltre 100 tonnellate).

In passato, la situazione era completamente diversa. Fino al XIX secolo non venivano utilizzati dispositivi meccanici. La "regina" dell'estrazione di diamanti era una normale pala di montagna o piccone. A volte hanno semplicemente riempito la sabbia del fiume e l'hanno passato manualmente attraverso un setaccio. Ma questi metodi hanno da tempo perso la loro convenienza.

E tra i due metodi - carriera e miniera - la seconda opzione è più attraente. Molta attenzione nel lavoro quotidiano dei minatori di diamanti è data alle regole di sicurezza. Nessuno passa sottoterra senza un casco con lanterna incorporata e senza un respiratore indipendente. È severamente vietato lasciarlo a 3 metri di distanza da te. Assicurati di sistemare la ventilazione, attraverso la quale è normale respirare facilmente sottoterra.

Le imprese minerarie russe di diamanti (situate in particolare in Yakutia) sono forse le più high-tech al mondo. Usano veicoli progettati per gelate molto forti.Requisiti di temperatura molto rigidi sono imposti su altre apparecchiature. Si ritiene che un nuovo campo possa essere messo in funzione da zero per 3 o 4 miliardi di dollari. Se questo importo include il costo della ricerca geologica primaria - nessuna azienda segnala.

Ma più tardi, quando la cava o la miniera saranno pronte, sarà molto più economico utilizzarle e sviluppare la miniera. La maggiore difficoltà con il metodo sotterraneo è il mantenimento di un ambiente di lavoro ottimale. I bauli principali per il sollevamento delle rocce possono essere utilizzati in caso di incidenti. Le nicchie ricreative vengono preparate in vari luoghi delle miniere.

Per informazioni su come vengono estratti i diamanti in Russia, consultare il seguente video: