Где обрабатывают алмазы. Предприятия обработки алмазов

Да, да, дорогой читатель. Не пароходами едиными известна «Звездочка». С начала 2000-х годов на предприятии запущено производство по огранке алмазов в бриллианты. Как многие, вероятно, знают, алмаз, при всех его прочих достоинствах технического характера, лишь тогда становится «the girl’s best friend», когда превращается в бриллиант. О том, какой путь ему при этом предстоит пройти наш сегодняшний фоторепортаж.

Начинается все… Угадали с вешалки. Сторонним посетителям, преодолевшим пост производства обработки твердых материалов (так официально именуется огранка), предлагают облачиться в халат и прикрепляют минимум двух сопровождающих: работника цеха, выполняющего роль экскурсовода и работника отдела экономической безопасности. Доверяй, как говорится, но проверяй.

Теперь мы готовы к знакомству с цехом. Первый пункт на маршруте следования – кладовая сырья.

Именно сюда поступает сырье — неограненные алмазы. Здесь их оприходуют: пересчитают, взвесят, проверят соответствие отгрузочным документам, занесут каждый камень в электронную базу учета и выпишут на каждый камень своеобразную маршрутную карту. В этой маршрутной карте, свернутой в конверт, алмаз и будет путешествовать по участкам.

Делается это при помощи системы компьютерной разметки. Установка сканирует алмаз и формирует его трехмерную цифровую модель. Используя эту модель технолог примет решение, сколько бриллиантов выйдет из конкретного камня и какую форму они будут иметь. Во главу угла поставлен принцип сочетания стоимости будущего бриллианта и минимизации отходов. Программа не только позволяет визуально представить скрытые в алмазе бриллианты, но и даст их примерную стоимость. Классическая форма огранки КР-57 обычно имеет максимальную стоимость. К сожалению, не каждый природный камень позволяет добиться именно этой формы при максимальном использовании сырья.
Стоимость этой алмазной россыпи 3560 долларов.

Из этого камня выйдет один бриллиант, но побольше. Его стоимость составит чуть меньше трех тысяч долларов.

А из этого – два, но поменьше и, соответственно, на более скромный карман.

Перед тем, как покинуть участок, камни наклеиваются на специальные оправки для последующей обработки. Эта стоечка нагревается в печи, чтобы клей надежно прихватил алмазы.

С УЗТЦ камни попадают на участок распиловки и обдирки. В былые времена распиловка камня выполнялась механически при помощи бронзового диска с алмазным напылением.

Сегодня основной объем распиловки проводится лазером. Оператор установки имеет возможность визуально контролировать процесс.

Лазерная резка, во-первых, более скоростная. Процесс распиловки в зависимости от размеров камня может занимать от пяти минут до получаса. Во-вторых, толщина реза лазера составляет всего 2 микрона, что существенно экономит алмазное сырье.

Впрочем, некоторые камни, имеющие высокое внутреннее напряжение, резать лазером опасно. И тогда распиловка проводится по старинке – бронзовым диском.

После распиловки алмазы, каждый из которых упакован в отдельный лист-конвертик со штрих-кодом, перечнем всех операций, проведенных с камнем, именованием фамилий каждого из работников, чьи руки прикасались к камню, и иной информацией отправляется на ограночный участок. Именно здесь алмаз превратится в бриллиант.

Огранка алмаза проводится на вращающемся чугунном диске с алмазным напылением. Подвергаясь механическому воздействию шлифовального диска, углерод меняет структуру. На кристалле образуется тончайшая графитовая пленка, которая истирается, доводя алмаз до нужной формы.

Алмаз закрепляется в посадочное место специального ручного приспособления – цанги.

При помощи регулировочных винтов огранщик изменяет положение камня в цанге, таким образом, чтобы алмаз ложился на диск под нужным углом. Так бесформенный камень обретает площадку, грани и клинья.

Бывает и так, что камень выпадает из крепления цанги. Вращающийся диск может отправить его в «путешествие» по участку. Тогда раздается команда «потеря» и невезучий огранщик отправляется на поиски улетевшего алмаза. Несмотря на то, что каждое место огранщика оборудовано специальными улавливателями камней, случалось, что поиски занимали весьма продолжительное время.

Вообще, при сигнале «потеря» все производство превращается в «подводную лодку», с которой, как известно, никуда не денешься. Выход за пределы участка прекращается на время поисков утерянного камня. За всю историю работы окончательно утерянным считался лишь один алмаз. Но и он нашелся. Вылетев с диска огранщика камень «прилип» к стене, где его обнаружили лишь спустя несколько лет.

При оценке ограненные камни сравниваются с этими эталонами.

Цвет и дефектность камня – едва ли не решающие факторы его цены. Цена камней сходного веса и огранки, но различных по цвету может отличаться в разы.

С участка оценки бриллиант, через очередную кладовую, отправляется за тридевять земель – в Смоленский геммологический центр. В Смоленске бриллиант получит сертификат и превратится в товар. Его можно легально продавать, дарить, передавать по наследству или просто «чахнуть» над ним, как пушкинский Кощей над златом.

Стоимость этого сертифицированного бриллианта – около полутора миллионов рублей.

Все перемещения камней за пределами цеха осуществляются конвоями спецсвязи. Внутри цеха контроль за движением камней осуществляет отдел экономической безопасности службы безопасности предприятия. Учет камней организован таким образом, что даже спустя много лет можно полностью восстановить историю каждого из них. Где был добыт, как и кем был куплен для обработки, кто и когда прикасался к этому камню, какие манипуляции с ним совершали, где в конкретный момент времени этот камень находился во время пребывания на заводе.

Ювелирное производство технологически тесно связано с огранкой. Золото, серебро, кольца, серьги, перстни, кулоны… Да, да. Их тоже есть у нас.

Производство серийных ювелирных украшений начинается с восковки.

В специальных резиновых формах работник отливает восковые «прототипы» будущих колец или деталей сережек. Из этих восковых заготовок собирается отливочная форма. Здесь ее называют «ёлочка». На восковой стержень одна к одной, как ветки на елке, клеятся заготовки. Собранная восковая елочка отправляется на литейный участок. Здесь ее заливают формовочную смесью, в основном состоящей из гипса со специальными добавками, и ставят на несколько часов в печь. Литейная форма – опока – застывает, воск выплавляется из неё, оставляя пустое пространство нужной формы.

Формы для штучных украшений «под заказ» или новых образцов изготавливаются на специальном фрезерном станке. Здесь автомат вырезает их из воска по загруженным трехмерным моделям. У заказчика есть возможность «пощупать» изделие до того, как оно будет исполнено в металле.

На следующем этапе гипсовая форма будет залита золотым сплавом. Именно сплавом. В золото 999-й пробы вводят легирующие добавки, приводя его к «товарной» 585-й пробе.

В этой литейной печи все и происходит.

Корабельная сталь на завод приходит в листах, а ювелирное золото – в килограммовых слитках. На вид – чисто шоколадная плитка.

Слиток – практичная форма для хранения и перевозки золота, но работать со слитками неудобно. На этой машине поступающее в ювелирное производство золото раскатывается полосками в золотую фольгу.

Без обработки минерал особой ценностью не обладает, и просят за него не более сотни долларов. Зато бриллиант, изготовленный из алмаза, стоит в 4-10 раз выше.

На стоимость также влияет вид огранки, которая бывает:

• круглой;
• фантазийной.

Продолговатый до обработки алмаз приобретает формы, которые называются:

• маркиз;
• капля/груша;
• овал;
• сердце.

Камни, чей натуральный вид имел почти идеальные очертания, получает одну из следующих форм:

• изумруд;
• ашер;
• радиант;
• принцесса.

Обработка алмазов в круглые бриллианты является трудоемким процессом, требующим строжайшего соблюдения пропорций. Это обуславливает высокую стоимость круглого изделия.

Как алмазы становятся бриллиантами

Обрабатываемые самоцветы изначально должны иметь хорошие размеры. Будущий бриллиант, то есть алмаз без огранки, весит на 40-60% больше, чем после окончания работ по его созданию.

Люди давно научились работать с драгоценными камнями, но упрямый кристалл поддался им лишь в XV веке. Обработка алмазов во все времена была кропотливым делом, требующим прохождения нескольких этапов, во время которых были испробованы многочисленные способы работ.

Алмаз неограненный:

• шлифовался трением одного камня о другой;
• молотом превращался в крошку, используемую для покрытия металлических дисков;
• распиливался;
• приобретал грани и плоскости в определенном количестве.

Методы обработки алмазов

Вопрос о том, как делают бриллианты, имеет два ответа: вручную и при помощи лазера.

Как из алмаза делают бриллиант вручную:

1. Раскалывание. По линиям, которые были сделаны специалистом при осмотре, на помещенном в держатель камне таким же минералом делаются небольшие надрезы. После происходит раскол ударом.
2. Распиливание. На этом этапе камень крепят при помощи известняка или гипса к медной головке, которую зажимают в специальном режущем инструменте. Для распила используется тоненький диск, смазанный маслом, смешанным с алмазным порошком. Скорость процесса составляет примерно 1 мм/час.
3. Придание округлости. Минерал становится круглым, что делает его похожим на бриллиант. Обработка проводится при помощи другого камня.
4. Кристалл фиксируется в захвате машины для шлифования, квадранте, так, чтобы получился точный угол по отношению к шлифовальному диску для нанесения фацет. Диски, обычно стальные, смазываются специальной пастой или маслом, смешанным с алмазным порошком.

Технологии постоянно совершенствуются, на смену старым приходят новые. Поэтому некоторые алмазы становятся ограненными благодаря лазеру.

При выборе этого способа каждый этап формирования будущего бриллианта происходит с использованием лазерных установок. Кристалл, причисленный к разряду ювелирных, оценивается специалистом, определяющим метод обработки. Нанесение линий распила происходит при помощи лазера. Затем наступаете черед разрезания и огранки, естественно, лазером.

Лазерная обработка позволяет придавать камням нужные формы без учета их направления при закреплении. Отрицательным моментом становится значительные потери алмазной массы, чего не происходит при обработке вручную.

Несмотря на попытку облегчить работу с драгоценными камнями, создать из них шедевр сможет лишь талантливый мастер и только собственноручно. Обычно с одним камнем работает сразу несколько человек. Каждый из них занимается определенным этапом, а над приданием формы алмазу трудятся вдвоем.

О подделках

Попытки создать искусственный алмаз начались в 1797 году, но увенчались они успехом лишь в 1956. За десятилетия технологии настолько усовершенствовались, что отличить искусственный камень от оригинального бывает непросто. Некоторые имитации бриллиантов выполнены настолько великолепно, что отыскать отличия между ними и подлинником могут лишь те, кто знает, как выглядит настоящий бриллиант.

Наиболее распространенная «подделка» называется . Вторым камнем, имитирующим кристалл природного происхождения, является муассанит, отличить который может лишь тот, кто знает, как проверить его подлинность. Третий вариант - asha. Сияние ему придает слой углеродных атомов, то есть то, из чего состоит настоящий камень, что делает определение «на глаз» трудновыполнимой задачей.

Выращивание искусственных алмазов с использованием высоких температур и давления, изобретенное в 1950 годах, позволяет получить практически натуральные кристаллы. Это объясняется тем, что природные камни появляются в схожих условиях, но в течение более длительного периода.

Камешки, не успевшие пройти полный цикл роста при попадании на земную поверхность, требуют дополнительного воздействия температур и давления в лабораторных условиях. Это позволяет им стать полноценными алмазами, чуточку «доработанными» человеком. После дополнительных процедур они становятся полностью готовыми к превращению в бриллиант.

Проверка подлинности

Порой возникает вопрос о том, как проверить алмаз на подлинность. Ведь его высокая стоимость является отличным поводом создания подделок и разнообразных имитаций, выдаваемых за настоящий кристалл. Сделать это можно с помощью специалиста или самостоятельно, в домашних условиях.

Как определить подлинность алмаза:

• По рудинисту - узкой границе, делящей ограненный кристалл на верхнюю и нижнюю части. Она должна быть матовой. Прозрачность говорит об искусственном происхождении.
• Твердость. Настоящий алмаз оставляет на стеклянных поверхностях следы. Другие минералы, такие как сапфиры и рубины, он также царапает. Исключением в данном методе является лишь муассанит, имеющий аналогичную бриллианту твердость.
• Блеск и преломление света. Настоящий бриллиант блестит, но не настолько сильно, как муассанит. От фианта и циркона натуральный кристалл отличается показателем преломления света: положив камни на печатный текст, например, страницу книги, увидеть буквы сквозь подлинник не получится.
• Дефекты и включения. Они есть в настоящих камнях и отсутствуют в подделках, но это ни в коем случае не трещины на поверхности, царапины или сколы.
• Рассеивание света и ультрафиолет. Луч света, направленный сквозь подделку, останется таким же интенсивным. Настоящий бриллиант светится в ультрафиолете.
• Рисунок маркером. Линия, нарисованная фломастером или маркером по поверхности драгоценного камня, будет четкой и ровной, тогда как на подделке − расплывчатой.
• Воздействие кислот. Опущенный в кислотный раствор настоящий бриллиант перенесет испытание с достоинством, выйдя из него невредимым.
• Нестираемость. Настоящий камень сложно стереть, потому придется осмотреть грани камешка, вызвавшего сомнения. Если они сглажены и кажутся стертыми - это подделка.

Алмаз справедливо заслуживает звания уникального и незаменимого в промышленности камня. В разные времена он использовался с разнообразными целями, но, лишь получив ювелирный интерес, стал по-настоящему дорогим. Его стоимость зависит от способа обработки, формы и переменчивости моды, но спрос всегда остается высоким и вряд ли когда-то изменится.

СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ.

Методы обработки алмазов основываются на физико-химических свойствах, присущих алмазам. Исследовательские работы по совершенствованию различных методов обработки алмазов связаны с поисками путей повышения рентабельности и снижения затрат на изготовления каждого одного карата высококачественной готовой продукции при серийном производстве бриллиантов.

Процесс обработки алмаза заключается в удалении части материала.

Это может происходить за счет механического, термического, химического или комбинированного воздействии.

Технологический процесс обработки алмазов в бриллианты включает три стадии:

Распиливание алмазов на части с целью рационального использования алмазного сырья и повышения процента выхода «годной» продукции;

Обточку (обдирку) алмазов по форме близкой к будущему бриллианту, необходимой для последующей огранки со съемом минимального припуска;

Огранку, выполняемую в две стадии:

1. Шлифование со съемом основной массы кристалла для образования на поверхности заготовки граней определенной формы;

2. Полирование с приданием отшлифованным поверхностям зеркального блеска со снятием рисок, оставшихся от шлифования.

Исследовательские работы по поиску путей повышения рентабельности при изготовления изделий из алмазов ведутся на всех технологических переходах обработки алмазов с применением различных методов воздействия.

При механическом воздействия происходит разрушение кристаллов алмазов по плоскостям спайности из-за существенной анизотропии физико-механических свойств алмаза. Разрушение может происходить за счет сжатия, изгиба или растяжения в зависимости от градиента приложенного напряжения.

Химическое воздействие при нормальной температуре (293К) невозможно т.к. при температурах до 800-900К алмаз химически инертен и не поддается действию даже таких кислот как плавиковая, серная, азотная и др. при высоких концентрациях. При температуре больше 900К алмаз приобретает некоторую химическую активность т.к. начинает переходить в другое аллотропное состояние.

Температурное воздействие . При нагревании свыше 900К алмаз начинает менять свои свойства. Твердость алмаза уменьшается при увеличении температуры, также повышается его химическая активность. Это свойство алмаза широко используется при его полировке.

При локальном воздействии температуры можно произвести размерную обработку. Локальная температура создается лучом лазера или электронным лучом. Под её влиянием в зоне воздействия алмаз превращается в углерод, который, соединяясь с кислородом из воздуха, удаляется из зоны обработки.

Комбинированное воздействие. Процесс механической обработки алмазов абразивным инструментом является по существу комбинированным, потому что в нем присутствуют и механическое и термическое и химическое воздействие на обрабатываемую поверхность, т.к. применяемые в настоящее время методы обработки алмазов как правило сопровождается повышением температуры в зоне резания: при распиливании 600К-700К, при огранке 700К-900К и более. Температурный фактор обработки повышает химическую активность алмаза, способствует его графитизации, приводит к росту адгезионной способности аморфного углерода.

Для усовершенствования процесса обработки алмазов возможен подбор химического состава материала обрабатывающего инструмента, например ограночного диска или ввода в зону резания химически активных с углеродом элементов.

При наложенииультразвуковых колебаний на зону обработки алмаза происходит интенсификация процесса съема массы алмаза. В среднем эффективность процесса растет на 10-15%.

Использование в гранильном производстве электроэрозионной обработки, не получило широкого применения из-за серьезных технических проблем при обеспечении электропроводящих свойств поверхности и сложности применяемого оборудования.

Анализ существующих методов обработки алмазов в бриллианты показывает, что в настоящее время единственным универсальным и наиболее перспективным методом огранки алмазов является алмазоабразивная механическая обработка.

Остальные методы на данный момент серьезного практического значения не имеют из-за низкой производительности и сложного технологического оборудования за исключением лазерной размерной обработки алмаза на предварительных операциях. Однако лазерная технология не способна решить проблемы повышения эффективности заключительных операций обработки бриллиантов, особенно наиболее трудоемкой операции огранки. Это связано с тем, что лучевые методы обработки не обеспечивают требуемых параметров качества поверхностного слоя и точности формы бриллианта. Поэтому повышение эффективности алмазоабразивной механической обработки является актуальной научно-технической проблемой современного производства по обработке алмазов в бриллианты.

На протяжении всего времени существования гранильного производства в России имеет место непрерывное совершенствование существующей и создание новой технологии и оборудования, прежде всего направленного на решение проблемы автоматизации ограночных операций и на исключение ручного труда огранщика на финишных стадиях обработки.

Недостатком существующей технологии с ручной огранкой на финишных стадиях обработки алмазов является привязанность огранщика к одному алмазу. На станках с ручным управлением и визуальным контролем точности и качества поверхностей изделий режимы обработки определяются органами чувств оператора- огранщика методом проб и ошибок. Процесс обработки при этом объективно и полностью не контролируется и не управляется, так как в конечном итоге он зависит от квалификации огранщика.

Для повышения эффективности обработки алмазного сырья в СКТБ «Кристалл» (г.Смоленск) создаются автоматизированные распиловочные комплексы АРК-1, АРК-2 и более модернизированный комплекс АРК-3, имеющий более высокую чувствительность датчиков синхронизации включения микроподачи в наиболее оптимальном диапазоне скоростей и более точной ориентировкой кристалла по линии распиливания.

Для повышения эффективности операции обдирки большинство заводов оснащены обдирочными станками ШП-6 и АИЦ 34-006, полуавтоматами СОМ-1, их аналогами ЛЗ-270, а также станками СОМ-2, СОМ-3В.

Дальнейшие работы по совершенствованию процесса обдирки связаны с разработкой управляющих программ, задающих параметры обдирки и последующих операций с гибкой технологической схемой обработки кристаллов, а также создание автоматизированного обдирочного оборудования с ЧПУ, комплексно решающего проблемы повышения эффективности обработки сырья на основе компьютерных технологий.

Процесс огранки (шлифование и полирование) алмазов является наиболее ответственным, трудоемким и многочисленным по количеству персонала в существующем технологическом процессе обработки алмазов, кроме того развитие медицины и электроники предъявляет более высокие требования к размерам, качеству поверхности и получению оптических классов чистоты монокристаллов алмазов чем при огранке алмазов в бриллианты.

В настоящее время на финишных стадиях процесса огранки алмазов используется ручной труд высококвалифицированных огранщиков. Станки для ручного шлифования и полирования алмазов служат для привода во вращение шлифовального диска, на который наносится шаржированный алмазный порошок различной зернистости по поясам шлифования и полирования. Подача на диск производится вручную с помощью приспособления, управляемого оператором, который выбирает «мягкое» направление шлифования и контролирует размер кристалла, руководствуясь своими органами чувств; поэтому решающая роль в качестве получаемого бриллианта зависит от квалификации огранщика и его субъективного самочувствия в процессе работы. При ручной обработке возникают такие погрешности, как неправильность геометрических форм, несоответствие размеров, несходимость граней в одну точку. Поэтому к операциям огранки на финишных стадиях привлекают огранщиков высокой квалификации.

В Российском гранильном производстве была предпринята попытка использовать для автоматизации финишных стадий огранки алмазов станки типа «Малютка», в которых съем припуска с каждой грани осуществлялся на определенной частоте вращения ограночного диска в течение фиксированного времени. Затем оправка в автоматическом режиме осуществляла деление на другую грань и аналогично осуществлялась обработка следующей грани. Однако изделия, полученные на этих станках, не соответствовали техническим требованиям по геометрической точности и сходимости граней в одну точку, т.к. при использовании фиксированного (заранее заданного) времени съема припуска невозможно учесть всех факторов, в том числе влияние изменения остроты режущих зерен ограночного диска в связи с их размерным износом.

Кроме того, и при огранке алмазов вручную, и при использовании станков «Малютка» шлифовка кристаллов осуществляется только в «мягком» направлении, что даёт гораздо худшее качество обрабатываемой поверхности, неприемлемое для изделий микроэлектронной техники. Обработка таких изделий требует огранку алмазов осуществлять только в «твердом» направлении (при этом вероятность дефектов полностью исключается). Однако существующая технология и оборудование для осуществления этого процесса не отвечают этим требованиям.

В настоящее время в процессе огранки используют различного вида манипуляторы серии УП с программным управлением, которые позволяют поднять производительность труда и избавить квалифицированных огранщиков от монотонного труда по «снятию массы».

На одном станке с использованием указанных манипуляторов с ЧПУ может быть произведена одновременная обработка до четырех алмазов. При этом все алмазы одновременно шлифуются только в «мягком» направлении. Момент окончания процесса огранки каждого алмаза для его отвода от ограночного диска, делительного поворота на обработку следующей грани, подвода в зону обработки и поиск «мягкого» направления контролируется огранщиком. Каждый обрабатываемый на таком станке полуфабрикат затем подвергают финишной стадии огранки, которую осуществляют вручную.

Последние достижения в повышении точности механической обработки сделали возможным обрабатывать хрупкие материалы так, что преобладающим механизмом удаления материала становится не хрупкое разрушение, а пластическое течение. Этот процесс известен как шлифование в режиме пластичности. Когда хрупкие материалы шлифуют в режиме пластической деформации, получается поверхность примерно с такими же характеристиками как после полирования или притирки. Однако в отличии от них микрошлифование - это регулируемый процесс, пригодный для обработки высокоточных изделий и деталей сложной формы.

Эта принципиально новая технология, сущность которой состоит в самонастраивающемся компьютерном управлении при реализации модели физической мезомеханики дискретного, пластичного и размерно-регулируемого микрорезания твердоструктурных кристаллов и минералов (алмазов) на основе информации об упругих деформациях в обрабатывающей системе, реализована в станочном модуле с ЧПУ модели АН-12ф4, созданном в АОЗТ «АНКОН».

Алмазы образовались более 300 млн. лет назад. Кимберлитовая магма сформировалась на глубине 20-25 км. Магма постепенно поднималась по разломам в земной коре, и когда верхние слои уже не могли сдерживать давление горных пород, происходил взрыв. Первую такую трубку обнаружили в ЮАР в г. Кимберли - оттуда и пошло название.

1. В середине 50-х годов были открыты богатейшие коренные месторождения алмазов в Якутии, где было на сегодняшний день обнаружено около 1500 кимберлитовых трубок. Разработкой месторождений Якутии занимается российская компания «АЛРОСА», которая добывает 99% алмазов в Российской Федерации и более четверти в мире.

2. Город Мирный - алмазная «столица» России, расположенная в Якутии (Саха) в 1200 км. от Якутска.
Открытая геологами летом 1955 года алмазоносная трубка «Мир» дала название рабочему поселку, выросшему среди тайги и ставшему через 3,5 года городом.

3. Население города составляет около 35 тысяч человек. Около 80% этого населения работает на предприятиях, связанных с группой компаний «АЛРОСА».

4. Площадь Ленина – центр города.

5. Аэропорт Мирного

Обеспечение Мирного продуктами и потребительскими товарами происходит следующими способами: авиацией, судоходными поставками (на тот период, пока на Лене открыта навигация) и по “зимнику”.

6. Грузовой самолет Ил-76ТД авиакомпании «АЛРОСА»

7. В Мирном расположена штаб-квартира крупнейшей в России алмазодобывающей компании «АЛРОСА».
История компании началась с треста «Якуталмаз», образованного для освоения коренных алмазных месторождений Якутии в начале 1950-х годов.

8. Основным месторождением “Якуталмаза” стала кимберлитовая трубка “Мир”, открытая 13 июня 1955 года.
Тогда геологи отправили в Москву зашифрованную телеграмму «Закурили трубку мира. Табак отличный».

9. Карьер расположен в непосредственной близости от Мирного.

10. С 1957 по 2001 год из месторождения было добыто алмазов на 17 млрд долл. США, вывезено около 350 млн м3 породы.
За эти годы карьер так расширился, что самосвалам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 км. от дна до поверхности.

11. Карьер имеет глубину 525 м и диаметр 1,2 км, является одним из крупнейших в мире: по высоте в него могла бы войти Останкинская телебашня.

12. Карьер был законсервирован в июне 2001 года и с 2009 года добыча алмазной руды ведётся подземным способом на руднике «Мир».

13. В зоне расположения трубки Мир проходит водоносный горизонт. Сейчас вода поступает в карьер и, таким образом, представляет угрозу для находящегося под карьером рудника. Вода должна непрерывно выкачиваться и направляться в разломы, найденные геологами в земной коре.

14. Объем добычи алмазов на руднике в 2013 г. составил более 2 млн. карат.
Ресурсы (включая запасы) – более 40 млн. тонн руды.

15. На руднике трудятся около 760 человек.
Предприятие работает семь дней в неделю. Режим работы рудника – трехсменный, смены продолжается по 7 часов.

16. Маркшейдеры, определяющие направление проходки по рудному телу.

17. Для проходки в руднике задействовано 9 проходческих комбайнов (Sandvik MR 620 и MR360)
Комбайн представляет из себя машину с исполнительным органом в виде стрелы с фрезерной коронкой, которая снабжена режущими инструментами – зубцами.

18. У такого комбайна Sandvik MR360 72 зуба из закаленного металла.
Так как зубья подвержены износу, они осматриваются каждую смену и при необходимости заменяются на новые.

19. Для доставки руды от комбайна к рудоспуску работают 8 погрузочно-доставочных машин (ПДМ).

20. Магистральная конверторная лента длиною 1200 метров от кимберлитовой трубки к скипу рудоспуска.
Среднее содержание алмазов превышает 3 карата на тонну.

21. От этого места до дна карьера около 20 метров.

Для предотвращения затопления подземного рудника между дном карьера и выработками рудника оставлен целик толщиной 20 метров.
На дне карьера также проложен водоупорный слой, который препятствует проникновению воды в рудник.

22. На руднике также организована система сбора воды: сначала грунтовые воды собираются в специальные отстойники, затем подаются на отметку -310 метров, откуда насосами откачиваются на поверхность.

23. Всего на руднике работают 10 насосов мощностью от 180 до 400 кубометров в час.

24. Монтаж магистральной ленты

25. А это подземные работы на другой трубке – «Интернациональная» («Интер»).

Она расположена в 16 км от Мирного. Добыча алмазов открытым способом здесь началась в 1971 году, и когда к 1980 году карьер достиг отметки 284 м, он был законсервирован. Именно с «Интера» началась добыча алмазов в Якутии подземным способом.

26. «Интернациональная» – самая богатая кимберлитовая трубка компании по содержанию алмазов в руде – более 8 карат на тонну.
Кроме того, алмазы «Интера» отличаются высоким качеством и ценятся на мировом рынке.

27. Глубина шахты - 1065 метров. Трубка разведана до 1220 метров.
Протяженность всех выработок здесь более 40 км.

28. Комбайн отбивает руду рабочим органом (шарошкой), с установленной на него резцами.

29. Далее идет погрузка в погрузочно-доставочные машины, которые отвозят руду до рудоспусков (горных выработок, предназначенных для транспортировки руды из рабочей зоны на расположенный ниже транспортный горизонт), затем вагонетки транспортируют ее до капитального рудоспуска, через который она подается в скиповой ствол и выдается на поверхность.

30. За сутки на «Интере» добывается 1500 тонн руды. Объем добычи алмазов в 2013 году составил более 4,3 млн. карат.

31. В среднем в одной тонне породы содержится 8,53 карат алмазов.
Так по содержанию алмазов на тонну добытой руды “Интера” приходятся 2 тонны руды с “Мира”, 4 тонны с “Айхала” или 8 тонн с “Удачнинского”.

32. Работа на руднике ведется днями и ночами без выходных. Праздников всего два - Новый год и день Шахтера.

33. Кимберлитовая трубка «Нюрбинская»

Нюрбинский горно-обогатительный был создан в марте 2000 года для освоения месторождений Накынского рудного поля в Нюрбинском улусе Республики Саха (Якутия) - кимберлитовых трубок «Нюрбинская» и «Ботуобинская», а также прилегающих россыпей. Добыча ведется открытым и россыпным способом.

34. В Нюрбинском ГОКе впервые за всю историю объединения «Якуталмаз» и компании «Алроса» применяется вахтовый метод - с привлечением работников, проживающих в Мирном (320 км.), в Нюрбе (206 км.) и в поселке Верхневилюйск (235 км.)

35. По данным на 1 июля 2013 года, глубина карьера “Нюрбинский” составляет 255 метров.
Открытым способом карьер будет отрабатываться до 450 метров (до отметки -200 метров от уровня моря). Существует потенциал работы до отметки -320 метров.

36. Для транспортирования руды и вскрышных пород используются автосамосвалы большой и особо большой грузоподъемности - от 40 до 136 т.

37. В карьере эксплуатируются автосамосвалы CAT-777D фирмы «Катерпиллар» грузоподъемностью 88 т.

38. Нюрбинский ГОК имеет самые высокие темпы прироста добычи природных алмазов в АК «АЛРОСА».

39. Объем добычи алмазов в 2013 году составил 6,5 млн. карат.

40.

41.

42. Среднее содержание алмазов в руде – 4,25 карата на тонну.

43. В кузове такого самосвала порядка 300-400 карат.

44. С карьера или из шахты руду самосвалами отправляют на фабрику, где из нее извлекают сами полезные ископаемые.

45. Обогащение алмазов Мирнинского ГОКа ведется на фабрике №3, которая в 70-е годы прошлого века была флагманом алмазодобывающей промышленности страны.
Мощность обогатительного комплекса - 1415 тысяч руды в год.

46. Корпус крупного дробления и щековая дробилка.

В ней происходит измельчение путем трения подвижной “щеки” о неподвижную. За сутки через дробилку проходят 6 тысяч тонн сырья.

47. Корпус среднего дробления

48. Спиральные классификаторы

Предназначены для мокрого разделения твердого материала на пески (осадок, размером частиц до 50 мм), и слив, содержащий тонкие взвешенные частицы.

49. Мельница мокрого самоизмельчения

50. Диаметр мельницы - 7 метров

51. Грохота

52. Камни просеивают через сито, где они делятся на группы по размеру.

53.

54. Мелкопереработанную породу отправляют на спиральные классификаторы (винтовые сепараторы), где все сырьё разделяется в зависимости от его плотности.

55. С внешнего борта поступает тяжелая фракция, а с внутреннего – легкая.

56. Пневмофлотационная машина

Мелкий материал вместе с добавлением водных реагентов поступает в пневмофлотационную машину, где кристаллы мелких классов прилипают к пузырькам пены и направляются на доводку. На пневмофлотационной машине извлекают самые мелкие алмазы – от 2-х и менее мм.

57. Это пленочная машина, где с помощью реагентов создается слой, к которому прилипают кристаллы мелких алмазов.

58. Рентгенолюминесцентный сепаратор

В этом сепараторе используется свойство алмазов светиться в рентгеновских лучах. Материал, двигаясь по лотку, облучается рентгеновскими лучами. Попав в зону облучения, алмаз начинает светиться. После вспышки специальное устройство фиксирует свечение и подает сигнал на отсекающее устройство.

59. Центральный пульт управления обогатительной фабрикой.
На фабрике есть еще цех окончательной доводки, где алмазы чистят, рассеивают, производят ручную выборку, сортируют и упаковывают.

60. Центр сортировки алмазов

Все добытые на месторождениях компании в Якутии алмазы направляются в Центр сортировки в г. Мирный. Здесь происходит разделение алмазов по классам крупности, ведутся первичная оценка сырья с разных месторождений и его мониторинг для планирования работы горно-обогатительных комбинатов.

61. В природе не бывает идеальных кристаллов или двух одинаковых алмазов, поэтому их классификация предполагает сортировку.
16 размеров х 10 форм х 5 качеств х 10 цветов = 8000 позиций.

62. Вибрационный ситовой грохот. Его задача - разделить мелкие алмазы на размерные классы. Для этого используются 4-8 сит.
За раз в устройство закладывается около 1500 камней.

63. Теми, что побольше, занимаются развесочные аппараты. Самые крупные алмазы сортируют люди.

64. Форму, качество и цвет кристаллов определяют оценщики при помощи луп и микроскопов.

65. Через специалиста в час проходят десятки алмазов, а если мелкие - то счет идет на сотни.

66. Каждый камень смотрят по три раза.

67. Ручное взвешивание алмаза

68. Вес алмаза определяется в каратах. Название «карат» идет от имени семени рожкового дерева карат.
В древности семя карата служило единицей измерения массы и объема драгоценных камней.

69. 1 карат - 0,2 г (200 мг)
Камни весом больше 50 карат находят несколько раз в месяц.

Крупнейший на планете алмаз «Куллинан» весит 621 грамм и стоит около 200 млрд рублей.
Самый большой алмаз среди якутских - «XXII съезд КПСС», он весит 342 карата (более 68 граммов).

70. В 2013 году предприятия группы «АЛРОСА» добыли более 37 млн. карат алмазов.
Из них 40% идут на промышленные цели и 60% - на ювелирные.

71. После отбора камни попадают на гранильный завод. Там алмазы становятся бриллиантами.
Потери при огранке составляют от 30 до 70% от веса алмаза.

72. По состоянию на 2013 год запасы группы «АЛРОСА» составили 608 млн. карат, а прогнозные запасы составляют около одной трети общемировых.
Таким образом, компания обеспечена минерально-сырьевой базой на 30 лет вперед.

Обработка ювелирных алмазов

Обработка алмазов началась в Индии в глубокой древности. Из литературных источников можно узнать, что алмазы обрабатывались в то далекое время на быстро вращающихся медных дисках, которые были покрыты смесью бриллиантового порошка и масла.

По записям того времени можно судить, что обработка алмазов в Индии достигла высокого уровня, но индийские ювелиры так и не сумели найти форму, которая смогла бы придать алмазу блеск и красоту бриллианта.

Мастера просто немного отшлифовывали камень и выравнивали неровности. Придавали алмазу блеск, искусственные грани делались для того, чтобы скрыть природные дефекты. В форме плоских камней производилась огранка.

Важную роль в процессе обработки алмазов играло искусство раскалывания камня, для того чтобы уменьшить массу кристалла и удалить дефектные части. Этот метод был известен с древних времен.

Чтобы придать наибольший блеск ювелирному бриллианту, индийские гранильщики подвергали камни гранению. Небольшие обрабатываемые камни теряли небольшую часть своей массы. Однако более крупные алмазы теряли до 50 % и более своей массы.

Камни, найденные в Индии, там же и получили свою первую огранку и ценились довольно дорого.

Надписи на некоторых камнях свидетельствуют о том, что гравировка драгоценных камней продолжала совершенствоваться. Алмаз Шах был гравирован в Персии, и на его некоторых плоскостях написаны даты и имена тех, кто им владел.

Имена и даты владения написаны и на бриллианте Акбар-шах. 1618 год - это самая первая запись на этом камне.

Процесс обработки алмаза в бриллиант считается очень трудоемким. Высокий профессионализм рабочих-огранщиков играет основную роль в качестве алмазной продукции.

Современные технологические способы обработки алмазов имеют несколько этапов: раскалывание камня, резка или распиловка, предварительная обдирка, огранка и полировка кристаллов.

Алмазы, которые поступают на обработку, обязательно осматриваются, для того чтобы определить способ обработки и вид огранки. Точная ориентировка кристаллов имеет большое значение для раскалывания, распиловки и огранки камня. Для этого процесса используются рентгеновские лучи.

Распиловка - главная операция в работе с алмазами. Алмаз, имеющий трещину, темное пятно или другой дефект, подлежит специальной распиловке. Участок с дефектом стараются выделить в меньший кристалл, а из части, которая осталась, получают бриллиант высокого качества.

Иногда, в зависимости от формы алмаза, распиловку проводят прямо по дефектному месту.

Пригодные для распиловки алмазы вклеивают в медные или латунные оправы, затем при температуре 150-500о сушат и закрепляют на распиловочном столе.

Дисками из фосфористой бронзы производят распиловку. Поверхность фосфористой бронзы шаржирована алмазным порошком путем вдавливания алмазной пудры в поверхность диска.

В работе используются диски диаметром 60–90 мм и толщиной 0,05-0,09 мм. При распиловке диск вращается с частотой 3-15 тысяч оборотов в минуту.

Все крупные алмазы (от самых больших и до 0,025 карат) подвергаются распиловке. Во время распиловки потери в основном зависят от качества и размера кристаллов. Для алмазов различного веса потери (в %) составляют: от 0,025 до 0,5 карата - 3,75; от о,51 до 1 карата - 2,0–2,5; от 1,1 до 10 каратов -1,6; выше 10 каратов -1,5.

Алмазы начинают разрезать в направлении меньшей твердости кристалла. В направлении большей твердости камень не поддается практически никакой обработке.

Обточке или обдирке алмазы подвергаются сразу после распиловки, на обдирочных токарных станках. При помощи специального клея алмазы закрепляют в оправы и начинают обрабатывать на небольших скоростях. При увеличении скоростей алмаз может расколоться.

Обдирка алмазов производится для обтачивания ребер, углов и граней кристаллов. В процессе работы потери могут составить от 15 % до 25 %. Отходы используются для изготовления алмазного порошка.

Огранка алмазов производится после обдирки. Существует два вида огранки камней: бриллиантовая и ступенчатая форма огранки. Верхняя горизонтальная грань фигуры получила название площадки, маленькая нижняя - кюлассы. Остальные грани называются боковыми.

Верх бриллиантов образуют боковые грани, они составляют коронку, то есть верх. Боковые нижние грани образуют павильон (низ). Боковые грани обычно располагаются в виде рядов или ступенек. К одному такому ряду принадлежат все грани, которые наклонены к оси камня под одинаковым углом и симметрично расположены вокруг нее.

Ободок, соединяющий коронку с низом бриллианта, обычно называют базой или рундистом. В павильоне может быть до пяти-шести ступеней, в коронке до трех.

Чтобы придать правильную форму огранке камня, его необходимо огранить так, чтобы наибольшая часть лучей, вошедших в него, не прошла насквозь, а отразившись от его граней, вернулась обратно.

Для наилучшего отражения внутри камня нужно, чтобы внутри кристалла свет падал на грань под углом более 2403. Игра цветов и блеск полностью зависит от качества огранки и шлифовки. Стоимость правильно ограненного камня, соответственно, увеличивается.

Большая часть лучей света, вошедшая в бриллиант, отражается от внутренней поверхности его граней. Отражая лучи света, грани верхней части камня начинают сверкать алмазным блеском. Грани нижней части камня при внутреннем отражении, отливая металлическим блеском, кажутся посеребренными.

Блеск граней нижней и верхней частей камня, переливание световых лучей обусловливает игру бриллианта.

Огранка розой иногда применяется для кристаллов, которые имеют массу от 0,01 до 0,02 каратов. Огранка розой отличается от других способов огранки плоским основанием. Верхняя часть обычно состоит из многих граней, которые напоминают бутон розы.

Часто огранку розой немного упрощают. Число граней сводят к 12, 8 или даже 3. Стоимость изделий с такой огранкой значительно ниже, чем стоимость драгоценностей с бриллиантовой огранкой.

Другой вид огранки камней называется «принцесса». Алмаз, ограненный таким способом, выглядит, как плоская табличка, которая имеет толщину до 1,5 мм. Табличке придаются разнообразные контуры: прямоугольные, квадратные, многоугольные, ромбические или сердцевидные.

В ювелирных изделиях некоторые алмазные таблички соединяются в виде различных узоров: цветов, палочек или звездочек.

В основном алмазы гранят в форме круглого бриллианта, при такой форме лучше видна игра световых лучей и блеск камня. Угол наклона граней имеет особое значение при огранке. Нижние основные грани должны находиться под углом 38-43о, угол наклона верхних граней может колебаться до 30-40о.

Оптимальный угол наклона для некоторых кристаллов может составлять 40,50, при котором достигается наилучший блеск и игра бриллиантов.

Полировка и огранка камней выполняется на специальных станках с чугунным диском, который покрывается алмазным порошком. Ограночный диск вращается с частотой 2500–2800 оборотов в минуту. Для огранки применяются также алмазно-металлические круги специальной зернистости.

В конце шлифовального процесса применяют чугунные диски, которые покрыты алмазным порошком с наименьшей зернистостью: до 3-10 мкм.

Но наиболее высокую чистоту поверхности можно получить в том случае, если использовать в работе только чугунные диски, тогда чистота поверхности увеличится в 2–3 раза, по сравнению с алмазно-металлическими кругами.

Для алмазов, имеющих большие размеры неприменимы стандартные формы огранки, и мастер-ювелир должен использовать все свои силы и умения, чтобы при обработке такого камня сохранить величину, данную камню от природы.

Чтобы избежать крупных потерь во время обработки камней, маленькие удаленные кусочки алмазов гранят в виде роз или мелких бриллиантов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.