Pierres et minéraux

Comment sont extraits les diamants ?

Comment sont extraits les diamants ?
Teneur
  1. Particularités
  2. Quelle est la profondeur des diamants ?
  3. Préparation
  4. Méthodes de production

Le diamant se distingue de toutes les autres substances naturelles par son extraordinaire dureté et en même temps, il est assez rare. Ces propriétés extraordinaires et d'autres rendent une telle roche très populaire dans le monde entier. Par conséquent, il est important de savoir comment ils sont extraits dans la nature.

Particularités

Le paradoxe des diamants est qu'ils sont très durs, bien qu'ils soient composés de carbone. Le même carbone, uniquement avec un réseau cristallin différent, forme du graphite (la plus tendre des roches). Tous les diamants extraits sont formés d'atomes extrêmement étroitement combinés. Une résistance exceptionnelle n'empêche pas le minéral d'être cassant : lors d'un choc brutal, le cristal se brise. On pense que l'origine des diamants a eu lieu à une profondeur de dizaines ou de centaines de kilomètres, sur des centaines de millions d'années.

Le plus souvent, pour extraire des diamants à l'échelle industrielle, ils recherchent des tuyaux de kimberlite. Ces formations géologiques portent le nom de la ville de Kimberley, en Afrique du Sud, où ce type de gisements a été découvert pour la première fois. La formation du minéral dans les profondeurs de la terre se produit à des températures et des pressions très élevées. La science n'a pas encore élaboré la version finale de l'origine des diamants.

Il n'y a que des hypothèses plus ou moins fiables.

Les structures géologiques contenant des diamants sont progressivement détruites par le vent et l'eau. La pierre concassée, les cailloux, le gravier et les autres roches environnantes sont déplacés. Il n'y a que des hypothèses plus ou moins fiables. En conséquence, des dépôts meubles se forment. Un autre type (mais beaucoup plus rare) est une forme de carbone particulièrement dure, qui apparaît aux endroits où tombent des météorites.

Pour les bijoux, des diamants de tons jaunâtres, bruns fumés et bruns sont utilisés.

Chacun de ces cas a sa propre gamme de nuances, cependant, il est important de faire attention à la valeur des couleurs spécifiques. Coloration bleue, verte et rose transparente rare (et donc appréciée). Le coût des pierres 100 % incolores est encore plus élevé.

Et le prix le plus élevé sont les pierres qui ont un ton brillant et épais et des bords alignés.

Quelle est la profondeur des diamants ?

Quelle que soit la version à laquelle adhèrent certains spécialistes, ils s'accordent tous sur une chose : les étapes importantes de la formation de la pierre se déroulent à de grandes profondeurs. De là, avec les flux magmatiques, la substance pénètre dans le sommet. A un certain moment, des tubes explosifs apparaissent effectivement. Leur profondeur ne dépasse pas 1500 m.

Presque tout le monde connaît l'exploitation industrielle des diamants en Yakoutie et en Afrique du Sud. Mais il est également mené :

  • dans la région d'Arkhangelsk ;
  • Australie occidentale;
  • Canada;
  • Congolais ;
  • Botswana.

    Il n'y a pratiquement pas d'exploitation des placers. Ils ne jouent qu'un petit rôle dans l'offre mondiale de diamants bruts. Et la stabilité de l'approvisionnement en produits extraits en surface est discutable. La méthode à ciel ouvert (carrière) est généralement pratiquée lors de l'extraction de diamants à une profondeur de 600 m ou moins. Dans les canalisations plus profondes, les diamants bruts peuvent être extraits principalement à l'aide de mines.

    Préparation

    Ils essaient de reporter la construction des mines jusqu'au dernier moment. Ce sont généralement des zones situées soit dans la zone de pergélisol, soit dans des zones particulièrement chaudes. Souvent, à de grandes profondeurs dans les chantiers, il est nécessaire de pomper en continu les eaux souterraines. La roche des carrières puis des mines est transportée par gros camions vers les usines. Là, cette matière première est purifiée avec de l'eau.

    Les carrières modernes ont déjà atteint presque la profondeur maximale à laquelle elles peuvent aller. L'expérience a montré que la faible largeur de travail et la raideur des côtés compliquent encore les choses. Dès le début, il est prévu d'extraire les diamants par la méthode ouverte avec une décomposition par étapes. Cette technique permet de suivre plus souvent l'évolution des propriétés des roches et de la production en général. En conséquence, il facilite la sélection de méthodes et de schémas de travail optimaux.

    Afin de sélectionner correctement les paramètres secondaires au tout début du développement, il est nécessaire d'utiliser des puits d'exploration. Les échantillons qui y sont prélevés sont soumis à des tests physico-chimiques selon un programme spécial. De plus, l'expérience est prise en compte lors de l'élaboration de fosses à ciel ouvert similaires. Les contours des côtés sont optimisés lors de la conception. Ils ne peuvent pas être conduits très doucement, sinon le travail devient beaucoup plus difficile.

    Pour tous les contours intermédiaires, les propriétés des roches sont affinées en continu en tenant compte des échantillons prélevés sur chaque lot. Parfois, des tests grandeur nature sont pratiqués directement sur le plateau de la carrière. Une attention particulière est portée à l'évaluation du degré de fissuration de la roche. De plus, ils étudient leur comportement sur des pentes raides. L'angle d'inclinaison du côté réel est posé dans des projets de 50 à 55 degrés.

    Tout d'abord, une exploration géologique approfondie est effectuée. Trouver une cheminée ou un placer de kimberlite approprié, l'étudier et justifier la faisabilité de l'exploitation minière n'est pas facile.

    Habituellement, le processus prend des mois, mais parfois cela prend plusieurs années. Des calculs spéciaux sont nécessairement utilisés. Eux seuls permettent de conclure où se situent les gisements solides, et où des trouvailles aléatoires ont été faites.

    Les carrières ainsi que les mines ou les mines sont le plus souvent construites dans des endroits difficiles d'accès. Par conséquent, une infrastructure résidentielle et industrielle est en train de se créer autour. On connaît un certain nombre d'exemples où un gisement est devenu un objet citadin pour une assez grande ville. Le commerce des matières premières n'étant pas rentable, des usines de transformation sont en cours de construction. De là, les diamants, finalement séparés des stériles, sont transportés vers les entreprises de taille.

    Ils essaient aussi naturellement d'organiser la coupe à proximité. Plus les gisements sont profonds, plus il faudra investir d'argent dans leur développement et le développement des champs.

    Les placers produisent généralement plus de diamants bruts que les gisements primaires. Mais ils ont aussi une durée de vie plus courte. Mais se préparer pour l'exploitation minière sera plus facile.

    Méthodes de production

    Pendant très longtemps, il n'a été possible d'obtenir des diamants qu'en provenance d'Inde. Mais quelle que soit la richesse de la masse qui s'y est déposée en temps voulu, processus naturels, à la fin du XVIIe siècle, ces réserves étaient déjà largement épuisées. La productivité de la production a fortement chuté. Cependant, le développement de la technologie a permis de renverser la vapeur. La situation a radicalement changé après la découverte de cheminées de kimberlite.

    Pour mieux comprendre comment se déroule l'exploitation minière, il faut revenir à la question de l'apparition des diamants dans la nature. La théorie dominante est qu'ils se forment à des profondeurs supérieures à 100 km, où des températures et des pressions très élevées se développent. La roche monte vers le haut lors des éruptions volcaniques.

    Les tuyaux de kimberlite se trouvent dans presque toutes les régions du monde. Cependant, plus de 98% d'entre eux ne sont pas adaptés au développement industriel.

    Trouver des objets adaptés et mettre en place la production sur eux n'est possible qu'à des coûts importants. Le processus préparatoire est déjà coûteux, compliqué et long. On pense que pour 2 carats de diamants bruts extraits, plus de 1 000 kg de roches doivent être traités. Les carrières sont créées d'abord par dynamitage. Des forages y sont forés et des explosifs y sont placés, puis la roche est concassée couche par couche.

    L'approfondissement des travaux est effectué jusqu'à l'arrêt de la production de minéraux. La séparation des matières premières précieuses du minerai est un gros problème. Les approches suivantes sont utilisées :

    • le travail de la plante grasse ;
    • rechercher les cristaux requis dans les rayons X ;
    • immersion de roches dans des suspensions spéciales.

    La méthode de la graisse consiste à mélanger la roche extraite avec de l'eau, puis à la verser sur une surface lubrifiée avec une graisse spéciale. Les cristaux sont retenus sur la graisse. Une technique plus avancée est la transmission des rayons X. Dans la plupart des cas, la méthode de suspension est utilisée. Dans un liquide à haute densité, les stériles sont noyés, tandis que des morceaux de carbone apparaissent à la surface.

    Dans un passé récent, le Brésil était le leader de l'extraction de diamants, suivi de l'Australie. Mais les gisements de diamants australiens s'épuisent progressivement. L'Angola fait également partie des six principaux États. Cependant, au Canada, au Botswana, des pierres précieuses beaucoup plus précieuses sont extraites.

    Et la toute première place en termes de volumes de production appartient définitivement à notre pays.

    Les placers et les mines se développent rapidement. Nous devons systématiquement mettre à jour le réseau de mines et de fosses à ciel ouvert. Plus les mêmes carrières sont profondes, moins il est probable qu'elles trouvent une quantité importante de matières premières. Par conséquent, un nombre croissant de mines à ciel ouvert de plus d'un kilomètre de profondeur sont fermées en raison de leur non-rentabilité. La méthode d'exploitation minière est plus complexe et dangereuse, cependant, elle est économiquement rentable.

    Le plus grand gisement de diamants de notre pays est Mir en Yakoutie. Son développement se poursuit depuis la fin des années 1950. De 1957 à 2001 là, une carrière d'un minerai a été extraite pour 17 milliards de dollars (aux prix actuels)... Pour assurer un tel résultat, il a fallu broyer, soulever et enlever environ 350 millions de mètres cubes. m. stériles. À la fin des années 1990, la quantité de production atteignait des dimensions telles que les camions-benne devaient parcourir 8 km du point de production à l'entrepôt. En 2001, en raison de la complexité excessive de la carrière, elle a dû être mise en veilleuse.

    Et en 2009, l'exploitation de la mine Mir a commencé. L'eau circulant sous terre n'est pas simplement pompée - elle est redirigée par des tuyaux vers des failles spéciales découvertes par les géologues à proximité. En 2013, le gisement a produit 2 millions de carats supplémentaires d'excellents diamants de qualité technique. L'entreprise fonctionne 7 jours sur 7, la durée des quarts de travail du mineur est de 7 heures.

    Les abatteuses utilisées dans la mine sont équipées de flèches avec trépans de coupe. Les dents, bien qu'en métal durci, sont soumises à une usure très importante. Par conséquent, chaque équipe commençant le travail inspecte la partie travaillante des outils. Si nécessaire, il est remplacé immédiatement. La roche concassée est transportée jusqu'à la sortie de la mine à l'aide de bandes transporteuses.

    Dans un certain nombre de mines de diamants, des parties inférieures séparées sont délibérément laissées intactes pendant le développement. Leur épaisseur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Si ces structures étaient aménagées, il serait presque impossible d'éviter l'inondation des champs. De plus, des couches de matériaux imperméables sont utilisées pour la protection. Le déplacement des roches dans les mines et carrières s'effectue à l'aide de camions colossaux (d'une capacité parfois supérieure à 100 tonnes).

    Dans le passé, la situation était très différente. Jusqu'au 19ème siècle, aucun appareil mécanique n'était utilisé. La "reine" de l'extraction de diamants était une pelle ou une pioche de montagne ordinaire. Parfois, ils ramaient simplement du sable de rivière et le passaient manuellement à travers un tamis. Mais de telles méthodes ont depuis longtemps perdu leur faisabilité.

    Ils sont à la fois techniquement irrationnels et économiquement non rentables.

    Et parmi les deux méthodes - mine à ciel ouvert et mine - la deuxième option s'avère plus attrayante. Une grande attention est accordée aux règles de sécurité dans le travail quotidien des mineurs de diamants. Personne n'est autorisé sous terre sans casque avec lampe de poche intégrée et sans appareil respiratoire autonome. Il est strictement interdit de le laisser à plus de 3 m de vous. Une ventilation doit être prévue, grâce à laquelle il est normalement facile de respirer sous terre.

    Les entreprises d'extraction de diamants russes (en particulier celles situées en Yakoutie) sont peut-être les plus high-tech au monde. Ils utilisent des moyens de transport conçus pour les gelées très sévères. Des exigences de température très strictes sont également imposées aux autres équipements. On pense qu'il est possible de mettre en service un nouveau champ à partir de zéro pour 3 ou 4 milliards de dollars. Que ce montant inclue les coûts de la prospection géologique primaire - aucun rapport d'entreprise.

    Mais plus tard, quand une carrière ou une mine sera prête, il sera beaucoup moins cher de les utiliser et de développer des chantiers. Le plus grand défi avec la méthode souterraine est de maintenir un environnement de travail optimal. Les arbres principaux pour le levage de roches peuvent être utilisés en cas d'accident. Des niches récréatives se préparent à différents endroits des mines.

    Il ne fait aucun doute que l'exploitation des diamants va se développer et s'améliorer.

    Pour plus d'informations sur la façon dont les diamants sont extraits en Russie, consultez le fideo suivant :

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