¿Cómo se extraen los diamantes?

El diamante destaca entre otras sustancias naturales por su extraordinaria dureza y, al mismo tiempo, es bastante raro. Estas y otras propiedades extraordinarias hacen que esta roca sea muy popular en todo el mundo. Por tanto, es importante saber cómo se extraen en la naturaleza.

La paradoja de los diamantes es que son muy duros, aunque están compuestos de carbono. El mismo carbono, solo que con una red cristalina diferente, forma grafito (la roca más blanda). Todos los diamantes extraídos están formados por átomos sumamente combinados. Una fuerza excepcional no evita que el mineral se vuelva quebradizo: ante un impacto fuerte, el cristal se rompe. Se cree que el origen de los diamantes tuvo lugar a una profundidad de decenas o cientos de kilómetros, durante cientos de millones de años.

La mayoría de las veces, para extraer diamantes a escala industrial, buscan tuberías de kimberlita. Estas formaciones geológicas llevan el nombre de la ciudad de Kimberley, en Sudáfrica, donde se descubrió por primera vez este tipo de depósitos. La formación del mineral en las profundidades de la tierra se produce a temperaturas y presiones muy elevadas. La ciencia aún no ha elaborado la versión final del origen de los diamantes.

Las estructuras geológicas que contienen diamantes están siendo destruidas gradualmente por el viento y el agua. Se mueven piedras trituradas, guijarros, grava y otras rocas circundantes. Solo hay supuestos de diversos grados de fiabilidad. Como resultado, se forman depósitos sueltos. Otro tipo (pero mucho más raro) es una forma de carbono especialmente dura, que aparece en los lugares donde caen los meteoritos.

Cada uno de estos casos tiene su propia gama de tonos, sin embargo, es importante prestar atención al valor de colores específicos. Coloración rara (y por lo tanto valorada) transparente azul, verde y rosa. El costo de las piedras que son 100% incoloras es aún mayor.

Independientemente de la versión a la que se adhieran ciertos especialistas, todos coinciden en una cosa: las etapas importantes de la formación del cálculo tienen lugar a grandes profundidades. Desde allí, junto con los flujos magmáticos, la sustancia entra por la cima. En cierto momento, aparecen tubos explosivos. Su profundidad no supera los 1500 m.

Casi todo el mundo conoce la minería industrial de diamantes en Yakutia y Sudáfrica. Pero también se está llevando a cabo:

• en la región de Arkhangelsk;
• El oeste de Australia;
• Canadá;
• Congo;
• Botswana.

Prácticamente no hay extracción de placeres. Juegan solo un papel pequeño en el suministro mundial de diamantes en bruto. Y la estabilidad del suministro de productos extraídos en la superficie es cuestionable. El método a cielo abierto (cantera) se suele practicar cuando se extraen diamantes desde una profundidad de 600 mo menos. En tuberías más profundas, los diamantes en bruto se pueden extraer principalmente con la ayuda de minas.

Están tratando de posponer la construcción de minas hasta el último momento. Por lo general, estas son áreas en la zona de permafrost o en áreas particularmente cálidas. A menudo, a grandes profundidades en los trabajos, se requiere bombear continuamente agua subterránea. La roca de las canteras y luego de las minas se transporta en grandes camiones a las fábricas. Allí, esta materia prima se purifica con agua.

Las canteras modernas ya han alcanzado casi la profundidad máxima a la que pueden llegar. La experiencia ha demostrado que la pequeña anchura de trabajo y la inclinación de los lados complican aún más el asunto. Desde el principio, está previsto extraer diamantes por el método abierto con un desglose por etapas. Esta técnica permite monitorear más a menudo los cambios en las propiedades de la roca y la producción en general. En consecuencia, facilita la selección de métodos y esquemas de trabajo óptimos.

Para seleccionar correctamente los parámetros laterales al comienzo del desarrollo, es necesario utilizar pozos de exploración. Las muestras extraídas de allí se someten a pruebas fisicoquímicas según un programa especial. Además, se tiene en cuenta la experiencia cuando se trabaja en pozos abiertos similares. Los contornos de los lados se optimizan durante el diseño. No pueden llevarse a cabo con mucha suavidad, de lo contrario el trabajo se vuelve mucho más difícil.

Para todos los contornos intermedios, las propiedades de las rocas se refinan continuamente teniendo en cuenta las muestras tomadas de cada lote. A veces, las pruebas a gran escala se practican directamente en el tablero de la cantera. Se presta especial atención a la evaluación del grado de agrietamiento de la roca. Además, estudian cómo se comportan en pendientes pronunciadas. El ángulo de inclinación del lado real se coloca en proyectos de 50 a 55 grados.

Por lo general, el proceso lleva meses, pero a veces lleva varios años. Se utilizan necesariamente cálculos especiales. Solo nos permiten concluir dónde se encuentran los depósitos sólidos y dónde se realizaron los hallazgos aleatorios.

Tanto las canteras como las minas o minas se construyen con mayor frecuencia en lugares de difícil acceso. Por lo tanto, se está creando una infraestructura residencial e industrial alrededor. Se conocen varios ejemplos cuando un depósito se convirtió en un objeto formador de ciudad para una ciudad bastante grande. Dado que no es rentable comerciar con materias primas, se están construyendo plantas de procesamiento. Desde ellos, los diamantes, finalmente separados de la roca estéril, son transportados a las empresas de corte.

Naturalmente, también intentan organizar el corte cerca. Cuanto más profundos sean los depósitos, más dinero tendrá que invertirse en su desarrollo y desarrollo del campo.

Durante mucho tiempo, solo fue posible obtener diamantes de la India. Pero no importa cuán rica se haya depositado allí la masa a su debido tiempo, procesos naturales, a fines del siglo XVII, estas reservas ya estaban en gran parte agotadas. La productividad de la producción se redujo drásticamente. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología ha hecho posible cambiar el rumbo. La situación cambió drásticamente después del descubrimiento de las pipas de kimberlita.

Para comprender más profundamente cómo se lleva a cabo la minería, debemos volver a la cuestión de la aparición de diamantes en la naturaleza. La teoría predominante es que se forman a profundidades superiores a los 100 km, donde se desarrollan temperaturas y presiones muy altas. La roca se eleva hacia arriba durante las erupciones volcánicas.

Encontrar objetos adecuados y configurar la producción en ellos solo es posible a costos significativos. El proceso preparatorio ya es caro, complicado y largo. Se cree que por cada 2 quilates de diamantes en bruto extraídos, se deben procesar más de 1.000 kg de rocas. Las canteras se crean primero mediante voladuras. Se perforan pozos y se colocan explosivos allí, luego la roca se tritura capa por capa.

La profundización de las labores se realiza hasta que cesa la producción de minerales. La separación de materias primas valiosas del mineral es un gran problema. Se utilizan los siguientes enfoques:

• el trabajo de la planta grasa;
• buscar los cristales requeridos en rayos X;
• inmersión de rocas en suspensiones especiales.

El método de la grasa consiste en mezclar la roca extraída con agua y luego verterla sobre una superficie lubricada con grasa especial. Los cristales se retienen en la grasa. Una técnica más avanzada es la transmisión de rayos X. En la mayoría de los casos, se utiliza el método de suspensión. En un líquido de alta densidad, la roca estéril se ahoga, mientras que en la superficie aparecen trozos de carbono.

En el pasado reciente, Brasil fue el líder en la extracción de diamantes, seguido de Australia. Pero los depósitos de diamantes australianos se están agotando gradualmente. Angola también se encuentra entre los seis estados líderes. Sin embargo, en Canadá, Botswana, se extraen gemas mucho más valiosas.

Tanto los placeres como las minas se están desarrollando rápidamente. Tenemos que actualizar sistemáticamente la red de minas y tajos abiertos. Cuanto más profundas sean las mismas canteras, menos probabilidades hay de encontrar una cantidad significativa de materias primas. Por lo tanto, un número creciente de tajos abiertos de más de un kilómetro de profundidad se están cerrando debido a la falta de rentabilidad. El método minero de minería es más complejo y peligroso, sin embargo, es económicamente rentable.

El depósito de diamantes más grande de nuestro país es Mir en Yakutia. Su desarrollo ha continuado desde finales de la década de 1950. Desde 1957 hasta 2001 allí se extrajo una cantera de un mineral por 17 mil millones de dólares (a precios corrientes)... Para asegurar tal resultado, fue necesario triturar, levantar y remover alrededor de 350 millones de metros cúbicos. m. roca estéril. A fines de la década de 1990, la cantidad de producción alcanzó tales dimensiones que los camiones volquete tuvieron que conducir 8 km desde el punto de producción hasta el almacén. En 2001, debido a la excesiva complejidad de la cantera, tuvo que ser suspendida.

Y en 2009, comenzó el uso de la mina Mir. El agua que circula bajo tierra no solo se bombea, sino que se redirige a través de tuberías hacia fallas especiales descubiertas por geólogos cercanos. En 2013, el depósito produjo otros 2 millones de quilates de excelentes diamantes de calidad técnica. La empresa opera los 7 días de la semana, la duración de los turnos del minero es de 7 horas.

Las cosechadoras utilizadas en la mina están equipadas con brazos con brocas. Los dientes, aunque están hechos de metal endurecido, están sujetos a un desgaste muy intenso. Por lo tanto, cada trabajo de inicio de turno inspecciona la parte de trabajo de las herramientas. Si es necesario, se reemplaza inmediatamente. La roca triturada se transporta a la salida de la mina mediante cintas transportadoras.

En varias minas de diamantes, las partes inferiores separadas se dejan deliberadamente intactas durante el desarrollo. Su espesor puede alcanzar varias decenas de metros. Si se desarrollaran estas estructuras, sería casi imposible evitar la inundación de los campos. Además, se utilizan capas de materiales impermeables para la protección. El movimiento de rocas en minas y canteras se realiza mediante colosales camiones (a veces con una capacidad de más de 100 toneladas).

En el pasado, la situación era muy diferente. Hasta el siglo XIX, no se utilizaron dispositivos mecánicos. La "reina" de la extracción de diamantes era una pala o pico de montaña ordinario. A veces, simplemente remaban arena de río y la pasaban manualmente a través de un tamiz. Pero estos métodos han perdido su viabilidad hace mucho tiempo.

Y entre los dos métodos, a cielo abierto y mío, la segunda opción resulta más atractiva. Se presta mucha atención a las reglas de seguridad en el trabajo diario de los mineros de diamantes. Nadie puede estar bajo tierra sin un casco con linterna incorporada y sin un aparato de respiración autónomo. Está estrictamente prohibido dejarlo a más de 3 m de distancia de usted. Debe proporcionarse ventilación, gracias a la cual normalmente es fácil respirar bajo tierra.

Las empresas mineras de diamantes rusas (especialmente las ubicadas en Yakutia) son quizás las de más alta tecnología del mundo. Utilizan transporte diseñado para heladas muy severas. También se imponen requisitos de temperatura muy estrictos a otros equipos. Se cree que es posible encargar un nuevo campo desde cero por $ 3 o 4 mil millones. Si esta cantidad incluye los costos de la prospección geológica primaria, no hay informes de la compañía.

Pero luego, cuando una cantera o mina esté lista, será mucho más económico utilizarlas y desarrollar labores. El mayor desafío del método subterráneo es mantener un entorno de trabajo óptimo. Los ejes principales para levantar rocas se pueden utilizar en caso de accidentes. Se están preparando nichos recreativos en diferentes lugares de las minas.

Para obtener más información sobre cómo se extraen los diamantes en Rusia, consulte el siguiente video: