Бриллианты

Технологии извлечения крупных алмазов на отечественных и зарубежных предприятиях и перспективы их развития

06.06.2019

Технологии извлечения алмазов из рудных месторождений как в России, так и за рубежом относительно сходны и состоят из дезинтеграции, классификации и непосредственного обогащения по различным классам крупности. Отличие заключается в используемой технике и технологических процессах на каждой из этих стадий.

Принципиальное отличие отечественной технологии заключается в дезинтеграции алмазосодержащего сырья в дробилках крупного дробления до 400 мм, а затем используются мельницы самоизмельчения, а на зарубежных фабриках применяется трёхстадиальное дробление. Однако именно это и ведет к разнице в сохранности крупных алмазов.

Несмотря на известную твёрдость, алмаз не выдерживает ударных нагрузок в процессах горной добычи и обогащения. Ещё в советское время в ПНО «Якуталмаз» изучали вопросы сохранности алмазов в процессе их добычи. Поскольку я в то время работал в лаборатории рудоподготовки института «Якунипроалмаз», то был непосредственным участником испытаний по сохранности алмазов. С 1980-х годов на мельницах была внедрена резиновая футеровка барабанов мельниц, что, безусловно, повысило сохранность алмазов.

Однако, следует отметить, что в мельницах максимальный размер отверстий решётки 50 мм, и более крупный алмаз априори не может выйти из процесса самоизмельчения не повреждённым. Так, второй по крупности алмаз, добытый в Якутии в 1989 году «Александр Пушкин» весом 320,65 карата являлся обломком более крупного камня весом около 2000 каратов, который был разрушен в мельнице самоизмельчения.

На опытной фабрике тогда было проведены сравнительные испытания двух технологий - отечественной с использованием самоизмельчения и зарубежной со стадиальным дроблением с последующим обогащением продуктов по одинаковой схеме. Испытания показали, что сохранность алмазов по зарубежной технологии оказалась выше на несколько процентов.

Учитывая то, что в Якутии добыча алмазов значительную часть времени производится в зимних условиях, а сама руда находится в вечной мерзлоте, то при самоизмельчении она разогревается, что исключает смерзание породы, и технологию решено было не менять. Кроме того, мельницы самоизмельчения обеспечивали высокую производительность обогатительных фабрик, а стране в то время нужны были технические алмазы, и нижний предел обогащения составлял 0,2 мм.

В таком виде технология дезинтеграции руды в дробилках крупного дробления, мельницах самоизмельчения сохранилась до настоящего времени в компании АЛРОСА и её дочерних предприятиях. Она применяется и в Архангельске, где добычу алмазов ведёт дочернее предприятие АЛРОСА ОАО «Севералмаз». В Анголе алмазодобывающее предприятие Catoca также использует мельницы самоизмельчения и подобные схемы обогащения, так как обогатительная фабрика строилась по проектам и руками советских специалистов.

В АО «АГД Даймондс» (ранее АО «Архангельскгеолдобыча») более высокое качество алмазов, добываемых на месторождении им. В. Гриба, достигается путем сохранения крупных кристаллов при использовании в добыче безвзрывных способов отбойки кимберлитов и передовых технологий обогащения.

Зарубежные предприятия применяют технологию, разработанную De Beers со стадиальным дроблением с использованием различных типов дробилок с классификацией на различные классы крупности на рентгеновских аппаратах и тяжелосредным обогащением для материала крупностью менее 5 мм. При этом верхний предел крупности составляет от 60 мм, что исключает повреждение крупных алмазов, если они прошли через дробление на третьей стадии. В хвосты отправляется измельчённый материал крупностью менее 1,2 мм.

Petra Diamonds, выкупившая у De Beers ряд отработанных месторождений, также использует стадиальное дробление, поскольку при шахтном способе добычи крупность материала позволяет исключить крупное дробление. При относительно невысокой производительности компания расширяет шахтную добычу на месторождениях и усовершенствует аппаратуру рентгеновской сепарации, которая позволяет извлекать крупные кристаллы типа IIа цвета D весом более 100 каратов. В 2019 году Petra Diamonds добыла четыре таких камня на месторождении Куллинан.

Рис. 1. Крупнейший алмаз «Legacy», добытый на месторождении Куллинан. Фото: Petra Diamonds

29 марта этого года Petra Diamonds на руднике Куллинан добыла алмаз весом 425 каратов цвета D типа IIа. Камень был назван «Legacy» («Наследие») и будет выставлен на продажу.

Среди мировых алмазодобывающих компаний Lucara Diamond Corporation является уникальным предприятием, которая при сравнительно небольших объемах добычи алмазов (350-450 тысяч каратов) за счёт извлечения крупных камней имеет выручку на уровне компаний второго эшелона. При этом добыча крупных камней за счёт алмазосберегающей технологии поставлена на поток. Для добычи крупных алмазов на руднике Карове (Karowe) применяется технология обогащения, позволяющая обеспечить сохранность камней, со стадиальным дроблением и обогащением на рентгеновских аппаратах XRT начиная с крупности 6 мм до 8 мм. Алмазосодержащий продукт крупностью от 8 до 1,25 мм обогащается тяжелосредным обогащением с доводкой концентрата на рентгеновских сепараторах. Кроме того, компания, используя свой опыт в выявлении возможного залегания крупных алмазов, изменила технологию, доведя верхний предел крупности до 100 мм и оснастив обогатительную фабрику дополнительным оборудованием.

В конце прошлого года в ходе промышленной обработки руды на руднике Карове были добыты три крупных алмаза: «Constellation» («Созвездие») весом 813 каратов, проданный в мае 2016 года за $63 млн; «Lesedi La Rona» («Наш свет») весом 1 109 каратов, который будет выставлен на продажу 29 июня 2016 года (рис. 3), и камень весом 374 карата, который еще планируется продать.

Рис. 2. Крупнейшие алмазы, добытые на месторождении Карове:

а) «Lesedi La Rona»; b) «Constellation». Фото: Lucara Diamond Corporation

К настоящему времени, уже добыто более 100 камней крупностью свыше 100 каратов. Также следует отметить ценность алмазов месторождения Карове, которые относятся к редким типам алмазов - IIa, а также очень редких синих алмазов типа II, что придаёт высокую стоимость продаваемым камням.

Краткое резюме

Поскольку крупные месторождения алмазов постепенно вырабатываются, а новых открытий не видно, то с их исчерпанием экономическая эффективность крупнейших компаний АЛРОСА и De Beers постепенно снижается. Усугубляет ситуацию бурный рост объёмов производства и дальнейшее развитие технологии производства синтетических (лабораторных) алмазов. Вероятно поэтому De Beers постепенно осваивает их производство, недавно закрыв шахту Виктор (Victor) в Канаде.

В такой ситуации более конкурентными становятся компании второго эшелона, Petra Diamonds и Lucara Diamond Corporation, специализирующиеся на добыче крупных природных алмазов, а также алмазов редкого типа.

Ю. Г. Данилов, кандидат экономических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории инновационной экономики недропользования Института региональной экономики Севера СВФУ им. М.К. Аммосова

Источник: rough-polished.com