От алмаза до бриллианта

В настоящее время верхние горизонты большей части алмазоносных кимберлитовых трубок отрабатываются открытым способом. Так как верхняя граница карьера значительно шире, чем контуры трубки, то этим полностью исключается возможность обвалов стенок карьера. Стенки карьера имеют достаточно небольшой наклон и ступенчатый профиль. Спиралевидной лентой обвивает весь карьер проложенная по этим «ступенькам» дорога, по которой днем и ночью медленно двигаются могучие многотонные автомобили: сначала вниз, где мощные экскаваторы загружают их разрыхленным взрывами кимберлитом, затем вверх, доставляя руду на обогатительные фабрики (рис. 13).

Рис. 13. Современный алмазный рудник на кимберлитовой трубке.

На фабриках кимберлит сначала дробится с помощью специальных мельниц. Затем раздробленный материал поступает в промывочные машины, каждая из которых является одновременно мешалкой и центрифугой и обеспечивает смыв легких частиц. Оставшаяся часть разделяется на несколько порций (фракций) по величине зерен (как говорят специалисты, на несколько классов крупности) и направляется в отсадочные аппараты. В итоге всех этих операций получают концентрат, объем которого во много раз меньше, чем объем исходной пробы кимберлита.

Следующая задача — извлечь из этого концентрата алмазы. И вот здесь-то вступает в действие древнейший способ Синдбада-морехода — Одиссея, правда, в его несколько модифицированном, современном виде.

Французский журналист Жан Виллан, побывавший на одном из южноафриканских алмазных рудников, принадлежавших компании «Де Бирс», так описывал свои впечатления от обстановки, в которой производится извлечение алмазов на этой стадии: «дубовая дверь со сложными запорами. Кнопка звонка передает внутрь секретный опознавательный знак, пароль. Шаркающие шаги, позвякивание ключей. Мы в тесной клетушке: из-за стеклянной перегородки глазами кобры за нами следит охранник. Входная дверь снова захлопывается, щелкают замки, и мое имя заносится в книгу. Ее относят к какому-то незримому, всегда бдящему церберу, потом она возвращается, и перед нами раскрывается следующая дверь — к легендарным „гризи тейблз“ — столам с покрытой жиром поверхностью (рис. 14).

Рис. 14. Схема извлечения алмазов на жировом столе.

Решетки, решетки, решетки… А за ними наклонно поставленные, покрытые толстым слоем жира плоскости, по которым струятся, поплескивая, кристально чистые водопады. То тут, то там на „гризи тейблз“ что-то блеснет в текущей воде, и алмаз застревает в клейком ложе ручейка. Появляется пожилой человек в шерстяном пуловере без карманов, за которым наблюдает другой, еще более пожилой человек в жилете уже с карманами. У первого в руках лопаточка. Он торжественно открывает двойной висячий замок на окованном медными обручами бочонке и не спеша начинает очищать „гризи тейблз“. Осторожными движениями он отправляет зернистую массу в раскрытое горло бочонка. Так он собирает в течение дня около 3 тысяч каратов алмазов…»

В 1939 г. советский ученый М. Г. Богомольский предложил использовать для обнаружения и извлечения алмазов рентгенолюминесценцию, так как рентгеновские лучи вызывают свечение всех без исключения находящихся в руде алмазов. На практике это происходит следующим образом. Распределенный по степени крупности материал из бункера подается на ленту транспортера, передвигающуюся в закрытом аппарате. На ленту направляются рентгеновские лучи, которые вызывают люминесценцию алмазов, а также некоторых других минералов. Однако люминесценция алмазов в рентгеновских лучах настолько своеобразна, что четко отличается обычно от свечения других минералов. Оператор, наблюдая за ходом процесса через закрытое стекло, останавливает транспортер и вставленным в закрытый аппарат пинцетом (внешне это напоминает хирургическую операцию, проводимую в современной герметической камере высокого давления) снимает зерно алмаза и опускает его в специальный ящик, откуда алмазы достаются уже после отключения рентгеновского аппарата.

При больших объемах материала процесс отбора алмазов методом рентгенолюминесценции обычно автоматизирован. Разрыхленная алмазоносная порода из бункера движется по транспортеру, в конце которого облучается тремя узкими пучками рентгеновских лучей, отстоящих один от другого на расстоянии 10 мм. Попадая в просвечиваемую зону, алмаз начинает светиться. Световая вспышка улавливается фотоумножителями, преобразующими ее в электрический сигнал, подаваемый на пульт управления. Раздается звонок, транспортер останавливается, и специальное устройство мгновенно отсекает алмаз от породы. Он попадает в копилку-бункер, а порода после нескольких повторных проверок уходит в отвал. Вся операция автоматизирована полностью.