石頭和礦物

鑽石是如何開采的?

鑽石是如何開采的?
內容
  1. 特點
  2. 鑽石有多深?
  3. 訓練
  4. 採礦方法

鑽石以非凡的硬度在任何其他天然物質中脫穎而出,同時它也相當罕見。這些和其他不尋常的特性使這塊岩石在世界範圍內非常受歡迎。因此,重要的是要知道它們是如何在自然界中提取的。

特點

鑽石的矛盾之處在於它們非常堅硬,儘管它們是由碳組成的。相同的碳,只是具有不同的晶格,形成石墨(最軟的岩石)。 所有開采的鑽石都是由極其密集排列的原子形成的。 卓越的強度並不能防止礦物變脆:用力一擊,晶體就會破裂。人們認為,鑽石的出現發生在數十或數百公里的深度,歷經數億年。

大多數情況下,為了以工業規模開採鑽石,他們尋找金伯利岩管。這些地質構造以南非金伯利市的名字命名,這種類型的礦床最早是在這裡發現的。地球深處礦物的形成發生在非常高的溫度和壓力下。鑽石起源的最終版本尚未被科學開發出來。

只有不同程度的確定性假設。

鑽石所在的地質構造逐漸被風和水破壞。移動碎石、鵝卵石、礫石等圍岩。 只有不同程度的確定性假設。 結果,形成鬆散的沉積物。另一種類型(但更罕見)是一種特別堅硬的碳,它出現在隕石墜落的地方。

對於珠寶,使用淡黃色、棕色煙熏色和棕色色調的鑽石。

這些案例中的每一個都有自己的色調範圍,但是,重要的是要注意特定顏色的價值。稀有(因此很有價值)透明的藍色、綠色和粉紅色。 100% 無色寶石的成本更高。

價格領先的是那些具有濃重明亮色調和對齊邊緣的寶石。

鑽石有多深?

無論這些或那些專家堅持哪個版本,他們都同意一件事:石頭形成的重要階段發生在很深的地方。從那裡,隨著岩漿流動,物質上升。在某一時刻,爆炸管實際上出現了。它們出現的深度不超過1500 m。

幾乎每個人都知道雅庫特和南非的工業鑽石開採。 但它也運行:

  • 在阿爾漢格爾斯克地區;
  • 澳大利亞西部;
  • 加拿大;
  • 剛果;
  • 博茨瓦納。

    從砂礦開採實際上是不進行的。它們在全球毛坯鑽石供應中只發揮了很小的作用。而地表開采出來的產品供應的穩定性也存在問題。 當從 600 m 或更小的深度提取鑽石時,通常採用開放式方法(採石場)。 在更深的管道中,可以主要在礦山的幫助下提取毛坯鑽石。

    訓練

    他們試圖將礦山建設推遲到最後一刻。通常這些地區要么位於永久凍土帶,要么位於特別炎熱的地區。 通常在工作的很深處,有必要不斷地抽出地下水。 來自採石場和礦山的岩石被大型卡車運送到工廠。在那裡,這種原材料用水清洗。

    現代職業已經達到了幾乎可以達到的最大深度。工作經驗表明,工作的小寬度和側面的陡峭使事情變得更加複雜。 從一開始,他們就計劃以開放的方式提取鑽石,按階段分解。 這種技術可以更頻繁地監測岩石和一般工作性質的變化。因此,便於選擇最佳方法和工作方案。

    為了在開發之初正確選擇壁面參數,需要使用探井。 從那裡取出的樣品根據特殊程序進行物理和化學測試。 此外,在開採類似採石場時也會考慮經驗。在設計過程中優化了側面的輪廓。它們不能非常溫和地進行,否則工作會變得更加複雜。

    對於所有中間輪廓,岩石的性質不斷細化,同時考慮到從每批中提取的樣本。有時,在採石場一側進行全面測試。 特別注意評估岩石開裂的程度。 此外,他們還研究了它們在陡坡上的表現。實板的傾斜角度在 50 到 55 度的項目中鋪設。

    首先,進行了徹底的地質勘探。找到合適的金伯利岩管或砂礦,對其進行研究並證明開採權宜之計並非易事。

    通常這個過程需要幾個月的時間,但有時會持續幾年。請務必使用特殊計算。只有它們才能讓我們得出結論,固體沉積物的位置以及隨機發現的位置。

    採石場和礦山或礦山通常都建在難以到達的地方。 因此,住宅和工業基礎設施正在建設中。 當礦床成為一個相當大的城市的城市形成對象時,已知有許多例子。由於以純形式交易原材料是無利可圖的,因此正在建造濃縮工廠。從他們那裡,最終從廢石中分離出來的鑽石被帶到切割企業。

    切割也自然是想在附近組織起來。礦床越深,需要在其開發和油田開發上投入的資金就越多。

    砂礦機通常比原生礦床產出更多的毛坯鑽石。但它們的壽命也較短。但是準備生產會更容易。

    採礦方法

    很長一段時間,鑽石只能從印度獲得。但無論自然過程在他們那個時代有多麼豐富,到 17 世紀末,這些儲備已經基本耗盡。 採礦生產率急劇下降。 然而,技術的進步已經扭轉了局面。在發現金伯利岩管後,情況發生了巨大變化。

    要更深入地了解採礦是如何發生的,我們必須回到自然界中鑽石外觀的問題。流行的理論是它們形成於 100 公里以上的深度,那裡會產生非常高的溫度和壓力。在火山噴發的過程中,岩石上升。

    金伯利岩管幾乎遍布世界每個地區。但其中98%以上不適合產業發展。

    只有付出高昂的成本才能找到合適的設施並在其上進行生產。準備過程已經是昂貴、複雜和漫長的。 據信,每提取 2 克拉毛坯鑽石,就需要加工 1000 多公斤的岩石。 採石場首先通過爆破創建。鑽孔並在那裡放置炸藥,然後將岩石分層粉碎。

    進行深化工作,直到礦物提取停止。一個大問題是從礦石中分離有價值的原材料。 應用了以下方法:

    • 脂肪廠的操作;
    • 在 X 射線中尋找所需的晶體;
    • 岩石浸泡在特殊的懸浮液中。

    脂肪法包括將提取的岩石與水混合,然後將其倒在用特殊脂肪潤滑的表面上。晶體儲存在脂肪上。更先進的技術是 X 射線傳輸。在大多數情況下,使用懸浮法。在密度增加的液體中,廢石被淹沒,而碳塊則在表面。

    在最近的過去,鑽石開采的領導者是巴西,然後是澳大利亞。 但澳大利亞的鑽石礦藏正在逐漸枯竭。安哥拉也是前六名的國家之一。然而,在加拿大,博茨瓦納,更有價值的寶石被提取出來。

    而產量第一的絕對是我們國家。

    砂礦和礦山都在迅速發展。我們必須系統地更新礦山和採石場網絡。相同的職業越深,找到大量原材料的可能性就越小。 因此,越來越多的深度超過一公里的採石場因無利可圖而被關閉。 開采的採礦方法更加複雜和危險,但在經濟上是可行的。

    我國最大的鑽石礦床是雅庫特的米爾。自 1950 年代後期以來,它一直在開發中。從 1957 年到 2001 年在那裡,以 170 億美元的價格通過採石法開采了一種礦物(按當前價格計算).為了確保這樣的結果,需要粉碎、提升和取出大約 3.5 億立方米。 m. 廢石。 到 1990 年代末,生產量達到這樣的比例,自卸卡車必須從生產點開到倉庫 8 公里。 2001年,由於採石場過於復雜,不得不封存。

    2009 年,開始使用 Mir 礦。地下循環的水不僅被抽出,還通過管道重定向到附近地質學家發現的特殊斷層。 2013 年,該礦床又生產了 200 萬克拉技術品質優良的鑽石。 企業每週工作 7 天,礦工輪班時間為 7 小時。

    礦山使用的聯合收割機配有帶銑頂的箭頭。齒,雖然它們是由硬化金屬製成的,但會受到非常高的磨損。因此,每班開始工作都要檢查工具的工作部分。如有必要,立即更換。使用傳送帶將碎石運送到礦井出口。

    在許多鑽石礦中,個別底部部件在開發過程中特別完好無損。它們的厚度可以達到幾十米。如果開發這些結構,幾乎不可能避免淹沒沉積物。 此外,防水材料層用於保護。 礦山和採石場中的岩石移動是在巨型卡車(有時容量超過 100 噸)的幫助下進行的。

    過去,情況完全不同。直到 19 世紀,還沒有使用任何機械設備。鑽石開采的“女王”是一把普通的採礦鏟或鎬。有時他們只是簡單地將河沙劃過,然後手動將其通過篩子。但這些方法早已失去了用處。

    它們在技術上不合理,在經濟上無利可圖。

    在採石場和礦山這兩種方法中,第二種選擇更具吸引力。鑽石礦工日常工作中的安全規則備受關注。沒有帶內置手電筒的頭盔和自給式呼吸器,任何人不得進入地下。嚴禁將其放置在距離您 3 m 以上的地方。 一定要配備通風設備,因此在地下容易呼吸是正常的。

    俄羅斯鑽石開採企業(尤其是位於雅庫特的企業)可能是世界上高科技含量最高的企業。它使用專為非常嚴重的霜凍設計的運輸工具。非常嚴格的溫度要求適用於其他設備。相信以 3 或 40 億美元從頭開始投入運營一個新領域是可能的。任何公司均未報告該金額是否包括初級地質勘探費用。

    但是後來,當採石場或礦山準備好時,使用它們並開發工作方式會便宜得多。井下方法最大的困難是保持最佳的工作環境。 用於提升岩石的主軸可在發生事故時使用。 娛樂場所正在礦山的不同地方准備。

    毫無疑問,鑽石開採業將會發展和改善。

    有關俄羅斯如何開採鑽石的信息,請觀看以下視頻:

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