В наши дни добыча алмазов в мире развита хорошо, но спрос на бриллианты намного превышает предложение. Специалисты утверждают, что ситуация усугубится. Это выгодно для стран, занимающихся добычей алмазов и их обработкой. Однако не каждое государство может похвастаться драгоценными месторождениями. Сегодня крупные шахты, карьеры есть только в Африке, России, Австралии и Канаде. Существует «большая пятерка» стран-лидеров добычи алмазов. Мы расскажем о ней и не только.
Первые мировые алмазы
Еще 7 тыс. лет назад люди узнали о существовании этих камней. Россыпи тогда обнаружили в Индии. Там же нашли самые крупные кристаллы. Тысячи лет люди добывали здесь драгоценные камни. Самые известные: «Шах», «Кохинур», «Орлов». В 19 веке месторождения опустели. Алмазы в Индии стали заканчиваться. Сегодня добыча алмазов в Индии продолжается, но в основном здесь занимаются огранкой камней, продажей бриллиантов.
К тому времени, как Индия сдала позиции, нашлись самоцветы в Южной Америке. Первое месторождение в этой стране открыли в 18 веке. Камни, которые добывались здесь, невелики, но отличаются прекрасным качеством. Стоит сказать о трех таких: «Звезда Египта», «Звезда Минаса», «Звезда Юга». У них удивительная чистота и форма. На протяжении века Бразилия лидировала в добыче драгоценных камней, но затем начались новые открытия, и пришло время других гигантов алмазной промышленности.
Уникальные находки попадались в ручьях и реках. Так, родина знаменитого алмаза «Эврика» весом 11 карат – Африка, его нашли в русле реки. После этого южноафриканские месторождения стали популярны.
Алмаз-великан и поиск самоцветов в России
Когда шахты Африки прославились, в регионе стали искать другие россыпи и кимберлитовые трубки. Значительная часть доходов шла Великобритании, так как алмазы добывали в ее колониях. Здесь же в 20 веке нашли самый большой на Земле кристалл – «Куллинан» — весом в 3160 карат.
Конечно, Россия не хотела отставать. В стране велись масштабные исследования, отправлялись экспедиции, которые искали месторождения. Первые найденные оказались россыпными, этого было мало. Нужны были трубки кимберлита. Первую обнаружили в 1949 году в Якутии, затем в Архангельской области. Благодаря этому наше государство стало одним из лидеров в добыче и обработке драгоценных камней.
Новые залежи в России ищут, разрабатывают и сегодня. По прогнозам, наши запасы еще велики.
Драгоценности Австралии и ЮАР
Сегодня есть несколько стран, сохраняющих первенство в добыче драгоценных камней, и крупнейших алмазных месторождений.
Очень долго в списке крупнейших государств, где добывают алмазы, находилась Австралия, но теперь ее запасы на исходе. Сейчас камни добывают только в шахте Аргиль, что возле города Кимберли. Недавно здесь обнаружили редкую розовую разновидность алмаза. Такие кристаллы продаются только на аукционах. Тем не менее австралийские кимберлитовые отложения вот-вот истощатся.
Большие запасы алмазов находятся в ЮАР. Страна богата полезными ископаемыми, самоцветами. Неудивительно, что из всех стран Африки только она не относится к отсталым.
Первые залежи в ЮАР открыли в 1867 году. Почти 2 века она занимала первое место среди стран по добыче алмазов. Почти 60% всех камней в мире шли оттуда. Затем стали активно разрабатываться залежи в других странах, и ЮАР уступила лидерство.
С 2006 года объем добычи самоцветов в ЮАР снизился в 2 раза. Также Южно-Африканская Республика поставляет намного меньше камней на мировой рынок. С одной стороны, это результат кризиса в стране и мире. С другой – гранильная отрасль в ЮАР развивается хорошо, вырос местный спрос на алмазы, и покидают они страну уже бриллиантами.
В ЮАР находится одна из крупнейших алмазных корпораций Дэ Бирс (De Beers). Она контролирует разработку месторождений, добычу, обработку и то, кому продаются алмазы ЮАР. Самый крупный рудник – «Венеция».
Высококачественные кристаллы Анголы
На четвертом месте среди государств мира по добыче алмазов еще одна страна Африки – рудник – «Венеция». В год здесь добывают 2 тонны драгоценных кристаллов.
Среди алмазов Анголы почти не встречаются мелкие или некачественные. Ангольские камни крупные, бесцветные, либо розовые.
Первые месторождения здесь были разведаны в начале 20 века. Они были аллювиальными, то есть камни находились в песке и глине вдоль речных берегов. Когда страна получила независимость, алмазы долго были валютой, за которую покупали оружие, причем добывали их неофициально. В мире самоцветы из Анголы называли кровавыми.
Сегодня ситуация изменилась. В рудниках Анголы добывают легальные камни в объеме 8,7 млн. карат в год. Стоимость их в целом 1,5 млрд. долларов. Запасы оцениваются в 180 млн. карат. К настоящему времени известно 700 кимберлитовых трудок.
Самый крупный алмазный рудник — Фукаума.
Также здесь неплохо развита обработка драгоценных кристаллов.
Добыча самоцветов в Канаде и США
Первые ценные кристаллы на территории Канады нашли в конце 19 века, но промышленное извлечение началось лишь в 1990-х годах. Тогда в мире стали обращать внимание на то, как в Африке добывают алмазы и куда они идут. Говорили об ужасных условиях труда, о финансировании военных конфликтов. Легальность, «чистота» алмазов стали много значить.
Основные рудники Канады расположены в северной и северо-западной части страны. Крупных несколько, особенно велики и известны «Ренар» и «Гачо Куэй». В 2017 году на их долю пришлась третья часть мирового прироста объемов добычи самоцветов. Сегодня в списке стран, которым принадлежит лидерство в алмазодобывающей отрасли, Канада на третьем месте. В год она производит 12 млн. карат самоцветов на 2 млрд. долларов.
В США алмазные рудники есть только в штате Арканзас. Страна не входит в список лидеров отрасли, но упомянуть ее стоит по двум причинам. Во-первых, в Арканзасе находится знаменитый «Алмазный кратер», оставшийся от вулкана. Некоторое время здесь добывали драгоценные камни. Во-вторых, многие добываемые в мире камни не минуют Америки, ведь тут находится крупнейший центр огранки самоцветов.
Ботсвана и другие страны Африки
В деле добычи алмазов в Африке лидирует Ботсвана. В общемировом рейтинге она вторая. Больше половины страны – бесплодная пустыня, заниматься сельским хозяйством не позволяет климат. Золото и нефть добывают в небольшом количестве. Однако скоро Ботсвана может перегнать ЮАР по уровню жизни, и все благодаря алмазам.
Драгоценные камни здесь нашли только в 1970-х годах, но рудники страны прославились быстро – из всех месторождений мира только эти приносят зеленые алмазы . Эти кристаллы чрезвычайно редки, это самое дорогое приобретение. Они стали визитной карточкой Ботсваны, благодаря которой ее знает мировой алмазный рынок.
В год здесь добывают больше 40 млн. карат самоцветов. Экспорт приносит 2 млрд. долларов ежегодно. Наибольшее число камней находят на рудниках Джваненг и Орапа, а также Дамтшаа и Летлхакан.
Африка богата алмазами, их добывают и в других странах: в Танзании, Намибии, Сьерра-Леоне, Заире, Конго. Есть как обильные россыпи, так и трубки. Отдельно, пожалуй, можно сказать о Намибии. Здесь есть крупные месторождения, и страну относят к весомым алмазодобывающим государствам.
Где находят больше всего самоцветов
Богатейшие месторождения алмазов в мире находятся в России. Топ 10 крупнейших карьеров выглядит так:
- «Юбилейный», РФ;
- «Удачный», РФ;
- «Мир», РФ;
- «Аргайл», Австралия;
- «Катока», Ангола;
- «Венеция», ЮАР;
- им. В.П. Гриба, РФ;
- «Джваненг», Ботсвана;
- «Орапа», Ботсвана;
- «Ботоубинская», РФ.
Как видите, три первых места занимает наша страна. Если поискать рудники на картах, увидим, что большинство находится в Якутии.
Если же говорить об объемах найденных кристаллов, добыча алмазов по странам распределяется иначе. Итак, по добыче алмазов страны-лидеры это:
- Ботсвана;
- Россия;
- Канада;
- Ангола.
Крупнейшие месторождения планеты, добычу камней, их оборот контролируют несколько крупных компаний, международных корпораций. Некоторые владеют рудниками в разных точках Земли. Можно отметить 3 таких ведущих компании: Де Бирс (ЮАР), Би-Эйч-Пи Биллтон (Австралия) и российская «АЛКОРОСА».
Кимберлитовые трубки, из которых добывают алмазы, – результат извержений подземных вулканов, произошедших миллионы лет назад. Под воздействием высоких температур и огромного давления углерод получил прочную кристаллическую решетку и превратился в драгоценный камень. Впоследствии открытие этого свойства позволило наладить производство искусственных алмазов. Но натуральные камни, разумеется, гораздо ценнее.
На фото – вид основного карьера Удачнинского горнообогатительного комбината – «Удачный». Горные работы на одноименном месторождении были начаты в 1971 г. и в течение последних 25 лет комбинат является ведущим предприятием алмазодобывающей отрасли России и одним из крупнейших открытых карьеров в мире. В 2010 г. на долю Удачнинского ГОКа пришлось 33,8% алмазодобычи в стоимостном выражении и 12,5% горных работ из общего объема по группе «Алроса» .
Первая масштабная промышленная добыча алмазов началась на юге Африки порядка ста лет назад. В России кимберлитовые трубки были открыты только в середине прошлого века – в Якутии. Это открытие положило начало «Алросе» – сегодня мировому лидеру по добыче алмазов. Так, прогнозные запасы компании составляют около трети от общемировых, а разведанных хватит для поддержания текущего уровня добычи в течение 25 лет без снижения качества сырья. Если в цифрах, то запасы алмазов на принадлежащих «Алросе» месторождениях составляют (по данным, опубликованным в мае 2011 года) 1,23 млрд карат по российской классификации (1,014 млрд – доказанных и 0,211 млрд – вероятных).
Последние пять лет компания ежегодно направляла на геологоразведочные работы от 2,5 до 3,5 млрд руб. В 2011 г. затраты на геологоразведку составили около 4 млрд руб., а в 2012 г. на эти цели планируется направить свыше 5,36 млрд руб.
На своих месторождениях «Алроса» добывает около 35 млн карат алмазов в год, являясь крупнейшим в мире производителем этого сырья в физическом выражении: на ее долю приходится около 97% российской добычи и 25% мировой. При этом содержание алмазов в руде кимберлитовых трубок традиционно невелико – обычно несколько карат на тонну. Якутские месторождения в этом плане выигрышны, и считаются одними из наиболее богатых по содержанию.
В 2010 г. объем реализации алмазов и бриллиантового сырья «Алросы» составил $3,48 млрд, а в 2011-м, по предварительным данным, компания продала продукции на $5 млрд – рекордный показатель за всю ее историю. Выручка компании в первой половине 2011 г. по МСФО составила 66,15 млрд руб. (+3% к предыдущему году), а чистая прибыль увеличилась в пять раз до 26,27 млрд.
Кимберлитовые трубки имеют форму конуса, расширяющегося кверху, поэтому их отработку обычно начинают с карьерной добычи. Проектная глубина карьера «Удачный», изображенного на этих фотографиях, – 600 м. Чтобы подняться со дна карьера на поверхность, самосвал по «серпантину» преодолевает путь длиной около 10 км.
А вот так ведется добыча в карьерах. Буровая установка делает скважину, в которую закладывается взрывчатое вещество (на фото – процесс закладки). Кстати, хотя алмаз и является самым твердым минералом, он достаточно хрупок. Поэтому при взрывных работах используются щадящие технологии, позволяющие максимально сохранить целостность кристаллов. После взрыва фрагменты породы грузятся в самосвалы и вывозятся на обогатительную фабрику.
Основные предприятия компании расположены в Западной Якутии, на территории четырех районов Республики Саха (Якутия) – Мирнинского, Ленского, Анабарского, Нюрбинского – в одном из наиболее суровых регионов планеты, с резко континентальным климатом, большим перепадом температур, в зоне вечной мерзлоты. В Удачном зима длится до 8 месяцев, температура зимой порой опускается до -60 С. Поэтому большая часть техники сделана под заказ – это машины, адаптированные к работе в условиях низких температур. В итоге работы на месторождениях ведутся круглый год в любых погодных условиях. В карьерных работах одновременно задействовано большое количество техники – колесные погрузчики, самосвалы, экскаваторы. Большегрузных самосвалов в парке «Алросы» всего около 300, грузоподъемностью от 40 до 136 т. – в основном, «БелАЗы», есть также Cat и Komatsu.
После достижения определенной глубины запасы в пределах карьера исчерпываются, разработка открытым способом становится нерентабельной. В среднем карьеры разрабатываются до глубины около 600 м. Однако кимберлитовые трубки залегают под землей на глубину до 1,5 км. Для дальнейшей отработки строится рудник. Подземная добыча более затратна по сравнению с карьером, однако это единственный экономически выгодный способ добраться до глубоко залегающих запасов. В перспективе «Алроса» собирается существенно увеличить долю подземной добычи алмазов. Сейчас компания завершает открытую разработку карьера «Удачный» и параллельно ведет строительство подземного рудника. Ожидается, что он будет запущен в 2014 г.
Стоимость перехода к подземной добыче алмазов оценивается в $3–4 млрд, но в дальнейшем это должно привести к сокращению издержек. Во многом из-за строительства подземных рудников долг «Алросы» к острой фазе кризиса 2008 г. вырос на 64% до 134,4 млрд руб. Но государство компанию в беде не оставило: она попала в список системообразующих предприятий, непрофильные газовые активы купил ВТБ за $620 млн, а когда спрос на алмазы упал, продукцию «Алросы» стал покупать Гохран.
При слове «алмазные копи» невольно представляешь себе красивую картинку: пещера, в стенах которой драгоценные камни переливаются всеми цветами радуги. На самом деле алмазный рудник – не самое романтичное место на земле. Стены отнюдь не искрятся алмазным блеском, а глядя на руду, вообще сложно предположить, что в ней сокрыты будущие «лучшие друзья девушек». На фото – рабочие в одной из вентиляционных горизонтальных выработок будущего подземного рудника, глубина – 380 метров.
Строительство рудников проходит в уникальных горно-геологических условиях. Помимо вечной мерзлоты, оно осложняется агрессивными подземными водами, которые за счет высокой минерализации способны не только размывать стены горных выработок, но и разъедать (!) колесные шины самосвалов. Кроме того, на месторождениях «Алросы» присутствуют битумо- и нефтепроявления, которые также осложняют добычу алмазов.
Параллельно ведется строительство наземных объектов будущего рудника – например, вентиляционных и калориферных установок. Подземный рудник «Удачный» станет одним из крупнейших в мире – его производительность ожидается на уровне 4 млн т руды в год. Это не первый подземный рудник компании: с 1999 г. «Алроса» работает на руднике «Интернациональный». Кроме того, в августе 2009 г. компания ввела в эксплуатацию подземный рудник «Мир». Ожидается, что когда все рудники выйдут на полную мощность, доля подземной добычи в общем объеме операций «Алросы» вырастет до 40%. Всего в России компания ведет добычу алмазов на 9 коренных и 10 россыпных месторождениях, расположенных в Якутии и Архангельской области. Кроме того, компания владеет алмазодобывающим предприятием «Катока» в Анголе – вместе с местной госкомпанией «Эндиама».
Как будет выглядеть подземная добыча на «Удачном» через 2–3 года? Для примера – фотография уже работающего рудника «Мир». Добыча алмазной руды под землей ведется в основном комбайновой проходкой (на фото). Также специалисты компании изучают и возможность применения традиционной для горнодобычи шпуровой отбойки – когда породу разрушают взрывчаткой, заложенной в пробуренные скважины. Далее схема та же: погрузочные машины забирают руду и вывозят на поверхность, откуда она попадет на обогатительную фабрику. Теперь на нее отправимся и мы.
Начальная стадия обогащения алмазной руды выглядит так же, как и для любого другого минерала. Изначально на фабрику попадают большие куски породы размером до нескольких метров. После крупного дробления в щековых или конусных дробилках руда подается на мельницы мокрого самоизмельчения (на фото), где с использованием воды фрагменты породы размером до 1,5 м дробятся до размера 0,5 м и менее.
Контрольный пакет акций «Алросы» (51%) находится в федеральной собственности (с 2006 по 2008 г. 10% этого пакета принадлежали ВТБ), 32% акций принадлежат правительству Якутии, 8% контролируют улусы этого субъекта федерации. В апреле 2011 г. компания была преобразована из ЗАО в ОАО, чтобы иметь возможность привлекать средства на рынке. С середины прошлого года акции «Алросы» торгуются на российских биржах, но объем сделок по ним невелик из-за низкой ликвидности (на биржу попали лишь акции миноритариев). Осенью 2011 г. в число акционеров «Алросы» вошла «Нафта-Москва» Сулеймана Керимова, скупившая на рынке около 1% акций компании.
На следующем этапе спиральные классификаторы разделяют сырье в зависимости от его плотности и размера. Принцип работы очень прост. Вода подхватывает мелкие частицы и уносит в слив. Крупные частицы (размером до нескольких сантиметров) вода унести уже не в может – они оседают в нижней части резервуара, после чего спираль поднимает их наверх.
Следующая стадия обогащения – грохот, названный так за шум, которым сопровождается работа. «Грохот» – это огромное вибрирующее сито с отверстиями разного размера, позволяющее сортировать сырье по разным фракциям. Разделение сырья по размерным группам необходимо, поскольку в дальнейшем каждая из них будет обогащаться по-разному.
Теперь нужно как-то вычленить алмазы из мелких кусков руды, полученных после дробления. Куски руды среднего размера направляются в отсадочные машины и на тяжелосреднее обогащение: под воздействием пульсации воды кристаллы алмазов вычленяются и оседают тяжелой фракцией. Мелкий «порошок» проходит через пневмофлотацию, в ходе которой, взаимодействуя с реагентами, мелкие кристаллы алмазов прилипают к пузырькам пены.
На следующем этапе все сырье пройдет основную процедуру – рентгенолюминесцентную сепарацию (РЛС).
Вот только показать, что происходит внутри сепаратора в процессе его работы, не получится: принцип РЛС основан на постоянном рентгеновском излучении. Заглядывать внутрь во время работы сепаратора, мягко говоря, небезопасно. Если описывать на словах, то в основе метода лежит уникальное свойство алмаза – это единственный минерал, который люминесцирует в рентгеновских лучах. По ленте транспортера внутри сепаратора постоянно движется измельченная руда, облучаемая рентгеном. Как только в зону облучения попадает алмаз, фотоэлементы фиксируют люминесцентную вспышку и поток воздуха «выбивает» сверкнувший фрагмент в отдельный резервуар.
Разумеется, поток воздуха внутри сепаратора не может отделить только один маленький кристалл – вместе с ним отсеивается и какое-то количество пустой породы. По сути, весь процесс обогащения руды направлен только на то, чтобы минимизировать количество этого «пустого» материала и потом облегчить ручную обработку. Причем «ручную» в буквальном смысле слова: специалисты выбирают кристаллы, чистят их и проводят так называемую «конечную доводку». Как бы ни популярно сейчас было желание автоматизировать вообще все производственные процессы, но вот в алмазодобыче обойтись без человеческого фактора совершенно невозможно. Численность сотрудников компании (на декабрь 2010 г.) – более 31 000 человек.
А вот чьи это были руки.
Так или иначе, но именно при Федоре Андрееве «Алроса» стала готовиться к IPO, и компания была включена в программу приватизации на 2012–2013 гг. В настоящее время она ждет правительственного решения о параметрах и сроках приватизации. Представители Якутии заявляли, что республика не видит препятствий для приватизации части пакета, но настаивает, что контроль должен остаться за государством. Недавно акционеры договорились, что на рынке будет продано только 14% акций (по 7% от Росимущества и Минимущества Якутии), за которые планируется выручить около $1 млрд. Предположительно размещение пройдет осенью 2012 г. или весной 2013 г. на ММВБ-РТС.
Из цеха конечной доводки все алмазное сырье направляется в Центр сортировки в Мирный. Здесь сырье разбивают по основным группам и дают ему первичную оценку, после чего оно может направляться на продажу через Единую сбытовую организацию «Алросы».
Кстати, около половины продукции «Алросы» реализуется за пределами России. До недавнего времени компания продавала свои алмазы на мировой рынок, пользуясь услугами монополиста De Beers. Однако в начале 2009 г. они прекратили сотрудничество и «Алроса» начала реорганизацию своей сбытовой системы, предусматривающую продажи по прямым контрактам и равный подход к зарубежным и российским покупателям, проработала клиентскую базу и ввела практику «длинных» контрактов.
В целом сырье с каждого из месторождений имеет свои отличительные признаки. Опытные эксперты при взгляде на алмаз могут определить, с какого именно рудника он прибыл. Но это касается только общих признаков. Двух одинаковых алмазов не существует. Потому не существует и организованных биржевых торгов алмазами, например, как золотом или медью – это не стандартизированный товар, каждый камень имеет уникальные характеристики.
Такая уникальность заметно осложняет и сортировку, и оценку. При оценке эксперты берут за основу три характеристики: размер, цвет и чистоту (отсутствие внутри включений, прозрачность). Самые дорогие камни – «чистой воды», абсолютно прозрачные и не имеющие выраженного цвета. Каждая из характеристик имеет разные градации. В результате, в зависимости от размера, цвета и других параметров получается около 8000 возможных позиций алмазного сырья.
Как добывают алмазы?
Алмазом принято считать наиболее твердый природный минерал из всех известных, молекулярно являющийся формой углерода. Среди драгоценных камней алмаз прочно занимает одно из самых главных мест, а ограненные алмазы, или бриллианты, считаются самыми главными драгоценностями. Как добывают алмазы?
Природа и месторождения алмазов
По своей природе алмаз является очень твердым диэлектриком, который обладает высокой износостойкостью и упругостью, а также способностью к люминесценции. Подавляющее число алмазов имеет желтый или коричневый цвет, но в природе также встречаются розовые, зеленые, синие и даже красные алмазы (в мире насчитывается порядка 10 таких алмазов). Алмазы применяют в изготовлении сверл и резцов, в ядерной промышленности, а также при производстве микроэлектроники для компьютеров и часов.
Прежде чем понять, как получают алмаз, нужно знать природу образования этих драгоценных камней. Современные ученые придерживаются мантийной теории происхождения алмазов, согласно которой углеродные атомы формируются в алмазную кристаллическую решетку под большим давлением под землей на глубине больше 200 км. Впоследствии такие алмазные породы выталкиваются вулканической магмой на поверхность земли в так называемых «трубках взрыва». Помимо этого, эти драгоценные камни встречаются в речных россыпях, поэтому в горной промышленности такие залежи алмазов принято считать вторичным типом алмазного месторождения.
Изначально алмазы добывались на протяжении многих столетий именно из россыпей в Индии в легендарных копях Голконды, но к XVIII веку индийские алмазные месторождения истощились. С 1725 года главной алмазодобывающей страной стала Бразилия, которая поставляла алмазные кристаллы высокого качества из разветвленной сети речных россыпей. Но через 150 лет добыча алмазов кардинально поменялась благодаря тому, что в 1867 году в Южной Африке в местечке Кимберли была найдена первая «трубка взрыва». Именно поэтому в дальнейшем месторождения алмазов стали называть кимберлитовыми трубками, а современная алмазодобывающая промышленность целиком и полностью построена на добыче алмазов из кимберлитовых и лампроитовых трубок.
Сейчас в мире насчитывается около 35 алмазодобывающих стран, среди которых лидирующими считаются Ботсвана, Россия, Канада, ЮАР. Ангола и Намибия. В России самыми богатыми считаются месторождения алмазов в Якутии, Архангельской области и Пермском крае.
Этапы добычи алмазов
Добыча алмазов считается очень затратным и сложным процессом, который первоначально требует больших финансовых вложений. Для того чтобы понять, как добывают алмазы, нужно рассмотреть все этапы организации добычи алмазов от начала до конца:
- Разведывательный этап. Не один год, а иногда и десятилетие уходит на то, чтобы сначала найти месторождение алмаза и добыть первый его экземпляр, подтверждающий залежи драгоценного камня именно на этой территории.
- Инфраструктурный этап. После подтверждения запасов алмазов, подготавливается площадка, на которой будет происходить разработка камня, закупается техника и все необходимое оборудование, создается жилая инфраструктура для людей, которые будут заниматься добычей и обработкой камня. Так, для подготовки площадки используют следующие способы:
- если кимберлитовая трубка залегает на дне океана, то последующая добыча алмазов будет совершаться при помощи специальных роботов, оснащенных электронным управлением, которые при извлечении горной породы сразу же находят драгоценные камни и упаковывают их в закрытые контейнеры;
- если кимберлитовая трубка находится глубоко под землей, то разработка алмазов ведется с использованием закрытых подземных рудников, что считается чрезвычайно опасным и сложным производством алмазов, которое требует еще больших вложений.
- Фабричный этап. Как только будет создана вся необходимая инфраструктура, начинается строительство обогатительной фабрики, где алмазы будут извлекаться из горной породы. Кроме этого, руководство занимается подбором персонала, который будет обслуживать все стадии алмазодобывающего процесса.
- Добывающий этап. Этот этап считается одновременно заключительным и начинающим, ведь именно на нем запускается все производство от добычи до обработки алмазов. Как добывают алмазы на этом этапе? Согласно распространенной технологии добычи и обработки алмазов, весь процесс состоит из следующих этапов:
- первичное размельчение руды до объемов 50-150 мм, просеивание и сортировка руды на алмазный кимберлит и сопутствующую породу (этот этап совершается на самом руднике с помощью специальных мобильных установок);
- вторичное размельчение руды до объемов 1-32 мм, просеивание, сортировка руды на 4 категории чистого алмазного кимберлита (1-4 мм, 4-8 мм, 8-16 мм, 16-32 мм) и отделение его от сопутствующих пород (этот этап совершается на фабрике);
- отправка в сортировочный цех, где с помощью специальной технологии происходит окончательный осмотр и отбор алмазов по диаметру, классу и весу.
- Как правило, после завершения процесса сортировки, извлеченные при помощи различных технологий, алмазы становятся предметом торговли.
Технологии добычи алмазов
- Как получают алмаз? Среди современных технологий отделения и сортировки алмазов особой популярностью пользуются следующие:
- Использование жировых установок. Жировые установки считаются довольно примитивными, так как при сортировке алмазов используются столы, покрытые слоем жира, на которые пускают алмазный кимберлит, смешанный с водой. В результате горная порода уносится вместе с водой, а алмазы, прилипшие к жировой поверхности, собираются вручную.
- Использование рентгеновских установок. Рентгеновские установки считаются более совершенными, так как при облучении руды алмазы начинают светиться голубым светом, что приводит в действие пневматический толкатель, автоматически отсекающий драгоценные камни.
- Использование электромагнитных установок. Так как алмаз практически не притягивается магнитами, а горная порода, в которой его находят, наоборот, имеет значительную степень магнитного излучения, то при помощи электромагнитных установок драгоценные камни легко отделяются от горной руды.
- Использование суспензионных установок. Этот способ применяют при извлечении драгоценных камней из алмазных россыпей путем помещения алмазосодержащей породы в жидкость с большой плотностью (ферросицилий). При этом тяжелые камни уходят на дно, а легкие остаются на поверхности и впоследствии проходят стадию обогащения.
- Использование установок с пенным флотатором. Этот способ используется в производстве алмазной пыли, когда горную алмазосодержащую породу перерабатывают в цехах с жерновами. Так как кимберлит имеет меньшую твердость, то полученную алмазную пыль извлекают при помощи установки с пенным флотатором.
На просторах российской земли первые алмазы стали находить в восемнадцатом веке. В данный период времени именно Россия является самым крупным поставщиком самого драгоценного в мире камня. Крупные месторождения алмазов находятся в снежных районах страны. Самым большим из всех них является то, которое расположено в Якутии. Именно якутские бриллианты считаются одними из самых дорогих в мире.
С чего все начиналось
До наступления 30-х годов двадцатого века никто и не думал о том, чтобы сделать добычу алмазов промышленной. Как раз в этот период времени исследователь по имени Владимир Соболев выдвинул свое предположение о том, что Сибирская платформа геологически весьма похожа с Южной Африкой.
Было известно, что в Африке находятся довольно большие месторождения алмазов. Это означало, что есть огромный шанс того, что земля, располагающаяся над Сибирской платформой, также будет богата залежами дорогостоящего камня.
После того, как была окончена война, в Сибирь отправились несколько экспедиций, задача которых была выяснить, действительно ли данная земля хранит в себе огромные алмазные залежи и месторождения? В 1949 году был найден первый алмаз, а по истечению пяти лет было открыто первое, на территории пока еще Советского Союза, коренное месторождение алмазов. Ему дали название «Зарница». Еще год спустя геологами было найдено еще одно месторождение - кимберлитовая трубка, которую наименовали «Мир».
Изначально драгоценные минералы добывали в месторождении открытым путем. Но постепенно карьер углублялся, и пришлось сделать добычу ископаемого минерала подземной.
Поговорим об алмазах подробнее
Слово «алмаз» произошло от греческого слова «adamas», которое в переводе на русский язык означает «несокрушимый», «непобедимый». Данный минерал образовывается путем кристаллической модификации самородного углерода.
Алмазы являются самыми прочными во всем мире минералами. Данное свойство им обеспечивают сильнейшие ковалентные связи между атомами, угол наклона наименьших частиц по отношению друг к другу, а также особенное строение этих драгоценных камней.
Кристаллики алмазов могут иметь самые различные формы. Основные из них - это:
- октаэдр;
- тетраэдр;
- ромбододекаэдр;
Какой бы ни была форма кристалла, она может иметь гладкую поверхность или пластинчато-ступенчатые грани. Также возможно наличие округлых поверхностей с различными аксцессориями.
Кристаллы могут иметь как простую, так и сложно комбинированную форму. Они могут быть уплощенными или же удлиненными, двойниками срастания или прорастания, которые определяются по шпинелевому закону.
Разновидность алмаза зависит от его поликристаллических образований:
- борт - сросшиеся мелкие ограненные кристаллы либо зерна различной формы. Их цвет может быть серым или черным;
- баллас - это сферолиты, строение которых радиально-лучистое;
- карбонадо - образования, которые могут быть нескольких видов: скрытокристаллическими, плотными, шлакоподобными пористыми, с поверхностью типа «эмаль». Каждое из них состоит в основном из мизерных зерен алмаза, не превышающих размера в 20 мкм, которые плотно срослись вместе;
Драгоценные природные минералы могут быть самых различных размеров - начиная от микрочастиц, заканчивая крупными, массивными камнями в несколько сотен карат. Один карат сопоставляется двум десятым частям одного грамма.
Как правило, при добыче чаще всего встречаются камни, масса которых составляет от 0,1 до 1 карата. Экземпляры с большим весом в природе, к сожалению, встречаются довольно редко.
Химия драгоценных минералов
| Формула | C |
| Молекулярный вес | 12.01 |
| Примесь | N |
| Статус IMA | действителен |
| Класс | Самородные элементы |
| Группа | Полиморфы углерода |
| Цвет | Бесцветный, жёлтый, коричневый, синий, голубой, зелёный, красный, розовый, чёрный |
| Цвет черты | Отсутствует |
| Блеск | Алмазный |
| Прозрачность | Прозрачный |
| Твёрдость | 10 |
| Хрупкость | хрупкий |
| Спайность | Совершенная по {111} |
| Излом | Раковистый до занозистого |
| Плотность | 3,47—3,55 г/см³ |
| Точечная группа | m3m (4/m -3 2/m) -гексоктаэдрический |
| Пространственная группа | Fd3m (F41/d -3 2/m) |
| Сингония | Кубическая |
| Двойникование | обычны двойники прорастания по шпинелевому закону |
| Оптический тип | изотропный |
| Показатель преломления | 2,417—2,419 |
| Двулучепреломление | отсутствует, так как оптически изотропный |
| Оптический рельеф | умеренный |
| Дисперсия оптических осей | сильная |
| Плеохроизм | не плеохроирует |
| Люминесценция | голубой, зеленый, желтый, красный |
Химический состав алмазов впечатляет. Более сложного камня в природе не существует. В нем содержатся такие элементы, как кремний, алюминий, кальций, магний, натрий, барий, марганец, железо, хром и даже титан. Но главнейшей примесью является азот. Его количество в минерале играет очень важную роль и от него многое зависит.
- 1-й тип - содержание азота в камне составляет примерно четверть от общего объема примесей. Данный тип не просвечивает ультрафиолетовое излучение;
- 2-й тип - содержание азота всего одна тысячная доля от общего объема. Их именуют безазотными алмазами.
Физические характеристики алмазов
В природе встречаются как бесцветные алмазы, так и те, которые имеют свой оттенок. Не редкостью бывают случаи, когда попадаются минералы, имеющие лиловый, синий, зеленый, голубой, розоватый оттенки. Также часто встречаются камни, переливающиеся серым, желтым или же коричневым цветом.
Еще никому не удалось цветной алмаз сделать кристально прозрачным и этот процесс остается одним из самых долгожданных открытий.
Для алмазов характерен высокий показатель преломления и красивый блеск. Игра различных цветов в драгоценных камнях обуславливается благодаря наличию сильно выраженного эффекта дисперсии.
Удивителен тот факт, что плотность каждой грани алмаза разная.
Алмазы используют не только в ювелирном деле
Так как тверже алмаза в природной среде каких-либо веществ пока не обнаружено, именно данный минерал активно применяют в различных отраслях промышленности. Алмазы активно используются в рабочих инструментах, которые предназначаются для сверления, распила, а также обработки других материалов.
Не менее популярным и широко известным является использование алмазов в науке и даже технике. Те камни, которые не проходят отбор для ювелирных украшений по каким-либо причинам - будь то неподходящий размер, оттенок, непрозрачность и тому подобное, все они попадают в промышленные отрасли.
В таких отраслях весьма кстати приходятся свойства алмазов, такие как быстрая проводимость тепла, например. Не менее важную роль играет поражающая твердость минералов. Если алмаз прозрачен, то сквозь него проходит даже инфракрасный и ультрафиолеттовый свет. Также он очень полезен в науке и технике тем, что одновременно может как являться проводником тока, так и не проводить его вовсе.
Только алмазы могут выдержать нагрузку, которую не под силу выдержать другим материалам. Благодаря своей сверх плотности, алмазы отлично выдерживают не только физическое давление, но и химическую, а также радиоактивную среду.
Очень активно алмазы используют в медицине. В наше время наука дошла до того, что были изобретены специальные лезвия для скальпелей, имеющие алмазное покрытие. Благодаря такому новшеству хирурги могут делать более аккуратные и меньше по размеру надрезы.
Алмазная столица
В двадцать первом веке алмазной столицей Российской Федерации считается якутский город Мирный. Он расположился в западной части якутской земли. В далеком 1955 году, во время открытия алмазной трубки «Мир», на месте нынешнего большого города располагался всего лишь маленький палаточный городок, в котором проживали те, кто отправился в экспедицию, а также рабочие. Но после открытия кимберлитовой трубки и активных раскопок месторождения драгоценного минерала, менее чем через четыре года город Мирный стал важным городом на карте страны.
В нынешнее время население Мирного составляет около тридцати пяти тысяч человек. Практически все население города занято в алмазодобывающей промышленности. Алмазы добывают в карьере, который располагается совсем рядом с самим городом. Данный объект входит в число самых крупных карьеров в мире. Глубина его более полукилометра, а диаметр более одного километра.
По склону карьера в Мирном проходит серпантинная дорога. За время существования карьера ее длина превысила отметку в восемь километров. Данный карьер не единственный в городе. В таких объектах алмазы добывают открытым способом.
Также в Мирном есть подземные рудники, которые тоже активно используются в добыче драгоценного минерала. В таких местах рабочие трудятся безостановочно - в посменном режиме. В году им дают лишь два выходных дня - Новый год и день шахтера.
Если месторождение богато, то в одной тонне добытой руды может находиться девять карат алмазов. Для того, чтобы добытую руду вывезти на поверхность, шахтеры используют самосвалы, каждый из которых за раз может вывезти почти сто сорок тонн руды, что соответственно составляет около четырех сотен карат алмазов. Далее камни передаются на специальный завод, где и происходит их дальнейшая обработка.
Без огранки - ты стекляшка, а с огранкой - миллион
После рудника все алмазы поставляют в сортировочный центр, который также функционирует в Мирном. Первичная оценка каждого камня в отдельности и их сортировка по весу происходят именно здесь. Самые большие экземпляры отбираются специалистами исключительно вручную.
Специально подготовленные люди пристально осматривают каждый камешек, чтобы правильно оценить его форму, размер, окрас. Данная процедура проходит только при многократном увеличении камня под специальными приборами, такими как различные лупы и микроскоп. Не менее важным является качество драгоценного минерала и его прозрачность.
Каждый попавший в руки к специалисту камень внимательно изучается трижды. Через его руки в течении одного часа может попасть до одного десятка камней.
После отбора подходящих для ювелирного дела камней, их отправляют на завод, где им придадут оптимальную форму. К данному вопросу обученные мастера подходят очень щепетильно, так как каждый камень весьма дорогостоящий и ошибиться допустить ошибку здесь просто неприемлемо.
Специалист изучает способы правильной обрезки камня с тем учетом, чтобы оставить наиболее большой каратный вес и минимизировать потери.
Разрезать алмаз возможно прибегая исключительно к специально разработанным лезвиям, которые покрыты алмазным напылением. До тех пор, пока алмаз не был обработан - он может стоить не так уж и дорого. Но в момент, когда камень получает огранку - его цена может резко возрасти даже в миллионы раз.
Российский лидер
Именно российская компания занимает лидирующую позицию на мировом рынке алмазодобывающей промышленности. Это компания, носящая название «Алроса». Годовой объем добычи алмазов достиг отметки почти в сорок миллионов карат.
Данная компания добывает тридцать процентов драгоценных минералов в мире. Практически вся алмазодобывающая промышленность Российской Федерации находится в ее владении.
Большое количество карьеров и рудников, которые являются собственностью Алросы, являются единственными на всей планете и не имеют абсолютно ничего общего с остальными мировыми месторождениями. Самые большие объемы регулярно добываемого сырья, строжайший отбор и наивысшее качество делают компанию серьезнейшим конкурентом на мировом отраслевом рынке.
Лучшие друзья девушек – это бриллианты, получаемые, как известно, путем обработки . Тщательная огранка традиционными и современными методами придает этим драгоценным камням ослепительный блеск, благодаря которому они имеют такую огромную ценность. Но сначала месторождения алмазов нужно разработать и получить само сырье.
Обработка алмаза и его добыча приносят немалый доход тем, кто этим занимается. Но это дело несет с собой немалые сложности. Мало кто задумывается, сколько трудных шагов проходит самородок алмаза перед попаданием его на прилавок ювелирного магазина: добыча открытым и подземным способами, сортировка, промывка, огранка… Не говоря уже о том, сколько времени и химических реакций нужно на то, чтобы месторождение алмазов вообще образовалось в недрах земли. Для тех, кому это интересно, мы расскажем, и где добывают алмазы, а в частности опишем основное месторождение, и как происходит добыча алмазов в России.
Месторождения алмазов и их появление в природе
Алмаз, самый твердый минерал как на нашей планете, так и во всей Вселенной (по крайней мере, изученной ее части), состоит из углерода. Как и его близкий родственник – графит, который, напротив, отличается высокой степенью мягкости. Все дело в том, что их кристаллические решетки сильно отличаются по плотности. Все месторождения алмазов, за исключением метеоритных, когда-то были графитными.
Превращение самого мягкого камня в самый твердый на нашей планете происходит при очень высоких температурах (от 1100°С) и громадном давлении (35 килобар и выше) глубоко под землей (от 100 километров). Именно в таких условиях происходит уплотнение кристаллической решетки и образуются алмазы, которые впоследствии перерастают в целые месторождения.
Конечно, на такой глубине камень не добывается – слишком тяжело добраться. Способы добычи алмазов предполагают не проникновение на сотни километров вглубь планеты, а поиски тех мест, где они сами выходят ближе к поверхности, и разработка их. Вам уже стало интересно, где и как добывают алмазы? Тогда читайте дальше.
Места, где находят алмазы, и методы их добычи
В результате произошедших глубоко под землей извержений магмы алмазные залежи выталкиваются к поверхности земной коры и располагаются в кимберлитовых трубках. Материал их – минерал кимберлит – назван в честь городка Кимберли в ЮАР, где впервые было обнаружено это явление. В этой породе и находятся драгоценные кристаллы, которые потом становятся бриллиантами.
Самые крупные месторождения алмазов нашли в Канаде, уже упомянутой ЮАР, также этот камень был найден в Ботсване, Намибии и Анголе. В Австралии добывают редчайший . Но в самых больших объемах (в 2014 году – более 38 миллионов каратов) добывают алмазы в России.
Российская Федерация является признанным мировым лидером в алмазной промышленности. Для сравнения, в Ботсване, стоящей на втором месте, в 2014 году добывалось 25 миллионов каратов (). При этом 99% всех добываемых в РФ бриллиантов – якутские.
Но и кимберлитовые трубки, вышедшие максимально близко к поверхности, не так уж легко доступны. Обычная глубина их пролегания – 1,5 километра. Поэтому их трудно обнаружить, и требуется много средств для извлечения породы с содержанием кристаллов на поверхность. Этим отчасти и объясняется высокая стоимость бриллиантов – для работы с залежами алмазов требуется гигантское количество финансовых, трудовых и временных ресурсов .
Чтобы обнажить кимберлитовую породу и начать извлекать из нее минералы, требуется один или несколько четко рассчитанных взрывов. Образуются карьеры до 600 м в глубину, откуда ведутся так называемые открытые работы. Закрытые, или подземные, работы по добыче достаются рудникам, которые располагаются гораздо глубже.
Рудник – это не подземная пещера, переливающаяся всеми цветами радуги. Подобный образ скорее из приключенческого романа или голливудского фильма. На самом деле в подземных разработках будущие бриллианты находятся среди другой породы, которую еще предварительно нужно промыть, отсортировать и просветить рентгеновскими лучами. Под их воздействием кристаллы начинают светиться.
Но это не единственный способ их извлечения из руды:
- Жировые установки - самый примитивный метод. Порода вместе с водой попадает на плоскую поверхность, куда также наносится жировой слой. К нему прилипают кристаллы, а остальная порода уносится водой.
- Использование суспензий - гораздо более удобный метод. После обработки породы жидкостью с высокой плотностью ненужное сырье тонет, а драгоценные камни - всплывают.
Существует и более простой способ добычи – из россыпей. Россыпи встречаются гораздо реже и получаются, когда кимберлитовую породу в горах разрушают погодные условия – дожди, град, снег – и кристаллы вместе со щебнем и песком скатываются к подножию. Тогда они лежат буквально на поверхности. Поэтому рассказы о пляжах, покрытых алмазами, тоже являются правдой, хотя такие месторождения иссякают очень быстро. С древних времен бриллианты получали именно таким образом – просто просеивали щебень и песок вручную, выбирая оттуда драгоценности.
Применение
Алмазы, которые получены из кимберлитовых трубок или россыпей, отправляются не только на стол к ювелиру, вопреки всеобщему мнению. Половина из них, по каким-то причинам не подходящая для огранки, находит техническое . Ведь этот минерал очень востребован не только из-за своего очаровательного внешнего вида, но и из-за уникальных физических свойств.
Как уже упоминалось, это самый твердый камень во Вселенной. Поэтому он нужен в строительстве и промышленности.
Из него получаются прекрасные инструменты для резки других материалов. Даже алмазная крошка, нанесенная на напильник или диск шлифовальной машины, в разы увеличивает их надежность и функциональность. Если требуется аккуратно разрезать или пробить какой-либо твердый материал, то лучше алмаза в таком деле не найти. Он даже используется для бурения скважин в других горных породах.
Чтобы удешевить инструменты, в которых используются технические алмазы, было изобретено несколько способов их синтеза из углерода. Синтетические собратья практически не отличаются по качествам от настоящих, при этом на их получение не тратится много времени и усилий.