Кимберлитовые трубки, из которых добывают алмазы, – результат извержений подземных вулканов, произошедших миллионы лет назад. Под воздействием высоких температур и огромного давления углерод получил прочную кристаллическую решетку и превратился в драгоценный камень. Впоследствии открытие этого свойства позволило наладить производство искусственных алмазов. Но натуральные камни, разумеется, гораздо ценнее.
На фото – вид основного карьера Удачнинского горнообогатительного комбината – «Удачный». Горные работы на одноименном месторождении были начаты в 1971 г. и в течение последних 25 лет комбинат является ведущим предприятием алмазодобывающей отрасли России и одним из крупнейших открытых карьеров в мире. В 2010 г. на долю Удачнинского ГОКа пришлось 33,8% алмазодобычи в стоимостном выражении и 12,5% горных работ из общего объема по группе «Алроса».
Первая масштабная промышленная добыча алмазов началась на юге Африки порядка ста лет назад. В России кимберлитовые трубки были открыты только в середине прошлого века – в Якутии. Это открытие положило начало «Алросе» – сегодня мировому лидеру по добыче алмазов. Так, прогнозные запасы компании составляют около трети от общемировых, а разведанных хватит для поддержания текущего уровня добычи в течение 25 лет без снижения качества сырья. Если в цифрах, то запасы алмазов на принадлежащих «Алросе» месторождениях составляют (по данным, опубликованным в мае 2011 года) 1,23 млрд карат по российской классификации (1,014 млрд – доказанных и 0,211 млрд – вероятных).
Последние пять лет компания ежегодно направляла на геологоразведочные работы от 2,5 до 3,5 млрд руб. В 2011 г. затраты на геологоразведку составили около 4 млрд руб., а в 2012 г. на эти цели планируется направить свыше 5,36 млрд руб.
На своих месторождениях «Алроса» добывает около 35 млн карат алмазов в год, являясь крупнейшим в мире производителем этого сырья в физическом выражении: на ее долю приходится около 97% российской добычи и 25% мировой. При этом содержание алмазов в руде кимберлитовых трубок традиционно невелико – обычно несколько карат на тонну. Якутские месторождения в этом плане выигрышны, и считаются одними из наиболее богатых по содержанию.
В 2010 г. объем реализации алмазов и бриллиантового сырья «Алросы» составил $3,48 млрд, а в 2011-м, по предварительным данным, компания продала продукции на $5 млрд – рекордный показатель за всю ее историю. Выручка компании в первой половине 2011 г. по МСФО составила 66,15 млрд руб. (+3% к предыдущему году), а чистая прибыль увеличилась в пять раз до 26,27 млрд.
Кимберлитовые трубки имеют форму конуса, расширяющегося кверху, поэтому их отработку обычно начинают с карьерной добычи. Проектная глубина карьера «Удачный», изображенного на этих фотографиях, – 600 м. Чтобы подняться со дна карьера на поверхность, самосвал по «серпантину» преодолевает путь длиной около 10 км.
А вот так ведется добыча в карьерах. Буровая установка делает скважину, в которую закладывается взрывчатое вещество (на фото – процесс закладки). Кстати, хотя алмаз и является самым твердым минералом, он достаточно хрупок. Поэтому при взрывных работах используются щадящие технологии, позволяющие максимально сохранить целостность кристаллов. После взрыва фрагменты породы грузятся в самосвалы и вывозятся на обогатительную фабрику.
Основные предприятия компании расположены в Западной Якутии, на территории четырех районов Республики Саха (Якутия) – Мирнинского, Ленского, Анабарского, Нюрбинского – в одном из наиболее суровых регионов планеты, с резко континентальным климатом, большим перепадом температур, в зоне вечной мерзлоты. В Удачном зима длится до 8 месяцев, температура зимой порой опускается до -60 С. Поэтому большая часть техники сделана под заказ – это машины, адаптированные к работе в условиях низких температур. В итоге работы на месторождениях ведутся круглый год в любых погодных условиях. В карьерных работах одновременно задействовано большое количество техники – колесные погрузчики, самосвалы, экскаваторы. Большегрузных самосвалов в парке «Алросы» всего около 300, грузоподъемностью от 40 до 136 т. – в основном, «БелАЗы», есть также Cat и Komatsu.
После достижения определенной глубины запасы в пределах карьера исчерпываются, разработка открытым способом становится нерентабельной. В среднем карьеры разрабатываются до глубины около 600 м. Однако кимберлитовые трубки залегают под землей на глубину до 1,5 км. Для дальнейшей отработки строится рудник. Подземная добыча более затратна по сравнению с карьером, однако это единственный экономически выгодный способ добраться до глубоко залегающих запасов. В перспективе «Алроса» собирается существенно увеличить долю подземной добычи алмазов. Сейчас компания завершает открытую разработку карьера «Удачный» и параллельно ведет строительство подземного рудника. Ожидается, что он будет запущен в 2014 г.
Стоимость перехода к подземной добыче алмазов оценивается в $3–4 млрд, но в дальнейшем это должно привести к сокращению издержек. Во многом из-за строительства подземных рудников долг «Алросы» к острой фазе кризиса 2008 г. вырос на 64% до 134,4 млрд руб. Но государство компанию в беде не оставило: она попала в список системообразующих предприятий, непрофильные газовые активы купил ВТБ за $620 млн, а когда спрос на алмазы упал, продукцию «Алросы» стал покупать Гохран.
При слове «алмазные копи» невольно представляешь себе красивую картинку: пещера, в стенах которой драгоценные камни переливаются всеми цветами радуги. На самом деле алмазный рудник – не самое романтичное место на земле. Стены отнюдь не искрятся алмазным блеском, а глядя на руду, вообще сложно предположить, что в ней сокрыты будущие «лучшие друзья девушек». На фото – рабочие в одной из вентиляционных горизонтальных выработок будущего подземного рудника, глубина – 380 метров.
Строительство рудников проходит в уникальных горно-геологических условиях. Помимо вечной мерзлоты, оно осложняется агрессивными подземными водами, которые за счет высокой минерализации способны не только размывать стены горных выработок, но и разъедать (!) колесные шины самосвалов. Кроме того, на месторождениях «Алросы» присутствуют битумо- и нефтепроявления, которые также осложняют добычу алмазов.
Параллельно ведется строительство наземных объектов будущего рудника – например, вентиляционных и калориферных установок. Подземный рудник «Удачный» станет одним из крупнейших в мире – его производительность ожидается на уровне 4 млн т руды в год. Это не первый подземный рудник компании: с 1999 г. «Алроса» работает на руднике «Интернациональный». Кроме того, в августе 2009 г. компания ввела в эксплуатацию подземный рудник «Мир». Ожидается, что когда все рудники выйдут на полную мощность, доля подземной добычи в общем объеме операций «Алросы» вырастет до 40%. Всего в России компания ведет добычу алмазов на 9 коренных и 10 россыпных месторождениях, расположенных в Якутии и Архангельской области. Кроме того, компания владеет алмазодобывающим предприятием «Катока» в Анголе – вместе с местной госкомпанией «Эндиама».
Как будет выглядеть подземная добыча на «Удачном» через 2–3 года? Для примера – фотография уже работающего рудника «Мир». Добыча алмазной руды под землей ведется в основном комбайновой проходкой (на фото). Также специалисты компании изучают и возможность применения традиционной для горнодобычи шпуровой отбойки – когда породу разрушают взрывчаткой, заложенной в пробуренные скважины. Далее схема та же: погрузочные машины забирают руду и вывозят на поверхность, откуда она попадет на обогатительную фабрику. Теперь на нее отправимся и мы.
Начальная стадия обогащения алмазной руды выглядит так же, как и для любого другого минерала. Изначально на фабрику попадают большие куски породы размером до нескольких метров. После крупного дробления в щековых или конусных дробилках руда подается на мельницы мокрого самоизмельчения (на фото), где с использованием воды фрагменты породы размером до 1,5 м дробятся до размера 0,5 м и менее.
Контрольный пакет акций «Алросы» (51%) находится в федеральной собственности (с 2006 по 2008 г. 10% этого пакета принадлежали ВТБ), 32% акций принадлежат правительству Якутии, 8% контролируют улусы этого субъекта федерации. В апреле 2011 г. компания была преобразована из ЗАО в ОАО, чтобы иметь возможность привлекать средства на рынке. С середины прошлого года акции «Алросы» торгуются на российских биржах, но объем сделок по ним невелик из-за низкой ликвидности (на биржу попали лишь акции миноритариев). Осенью 2011 г. в число акционеров «Алросы» вошла «Нафта-Москва» Сулеймана Керимова, скупившая на рынке около 1% акций компании.
На следующем этапе спиральные классификаторы разделяют сырье в зависимости от его плотности и размера. Принцип работы очень прост. Вода подхватывает мелкие частицы и уносит в слив. Крупные частицы (размером до нескольких сантиметров) вода унести уже не в может – они оседают в нижней части резервуара, после чего спираль поднимает их наверх.
Теперь нужно как-то вычленить алмазы из мелких кусков руды, полученных после дробления. Куски руды среднего размера направляются в отсадочные машины и на тяжелосреднее обогащение: под воздействием пульсации воды кристаллы алмазов вычленяются и оседают тяжелой фракцией. Мелкий «порошок» проходит через пневмофлотацию, в ходе которой, взаимодействуя с реагентами, мелкие кристаллы алмазов прилипают к пузырькам пены.
На следующем этапе все сырье пройдет основную процедуру – рентгенолюминесцентную сепарацию (РЛС).
Вот только показать, что происходит внутри сепаратора в процессе его работы, не получится: принцип РЛС основан на постоянном рентгеновском излучении. Заглядывать внутрь во время работы сепаратора, мягко говоря, небезопасно. Если описывать на словах, то в основе метода лежит уникальное свойство алмаза – это единственный минерал, который люминесцирует в рентгеновских лучах. По ленте транспортера внутри сепаратора постоянно движется измельченная руда, облучаемая рентгеном. Как только в зону облучения попадает алмаз, фотоэлементы фиксируют люминесцентную вспышку и поток воздуха «выбивает» сверкнувший фрагмент в отдельный резервуар.
Разумеется, поток воздуха внутри сепаратора не может отделить только один маленький кристалл – вместе с ним отсеивается и какое-то количество пустой породы. По сути, весь процесс обогащения руды направлен только на то, чтобы минимизировать количество этого «пустого» материала и потом облегчить ручную обработку. Причем «ручную» в буквальном смысле слова: специалисты выбирают кристаллы, чистят их и проводят так называемую «конечную доводку». Как бы ни популярно сейчас было желание автоматизировать вообще все производственные процессы, но вот в алмазодобыче обойтись без человеческого фактора совершенно невозможно. Численность сотрудников компании (на декабрь 2010 г.) – более 31 000 человек.
А вот чьи это были руки.
Так или иначе, но именно при Федоре Андрееве «Алроса» стала готовиться к IPO, и компания была включена в программу приватизации на 2012–2013 гг. В настоящее время она ждет правительственного решения о параметрах и сроках приватизации. Представители Якутии заявляли, что республика не видит препятствий для приватизации части пакета, но настаивает, что контроль должен остаться за государством. Недавно акционеры договорились, что на рынке будет продано только 14% акций (по 7% от Росимущества и Минимущества Якутии), за которые планируется выручить около $1 млрд. Предположительно размещение пройдет осенью 2012 г. или весной 2013 г. на ММВБ-РТС.
Из цеха конечной доводки все алмазное сырье направляется в Центр сортировки в Мирный. Здесь сырье разбивают по основным группам и дают ему первичную оценку, после чего оно может направляться на продажу через Единую сбытовую организацию «Алросы».
Кстати, около половины продукции «Алросы» реализуется за пределами России. До недавнего времени компания продавала свои алмазы на мировой рынок, пользуясь услугами монополиста De Beers. Однако в начале 2009 г. они прекратили сотрудничество и «Алроса» начала реорганизацию своей сбытовой системы, предусматривающую продажи по прямым контрактам и равный подход к зарубежным и российским покупателям, проработала клиентскую базу и ввела практику «длинных» контрактов.
В целом сырье с каждого из месторождений имеет свои отличительные признаки. Опытные эксперты при взгляде на алмаз могут определить, с какого именно рудника он прибыл. Но это касается только общих признаков. Двух одинаковых алмазов не существует. Потому не существует и организованных биржевых торгов алмазами, например, как золотом или медью – это не стандартизированный товар, каждый камень имеет уникальные характеристики.
Такая уникальность заметно осложняет и сортировку, и оценку. При оценке эксперты берут за основу три характеристики: размер, цвет и чистоту (отсутствие внутри включений, прозрачность). Самые дорогие камни – «чистой воды», абсолютно прозрачные и не имеющие выраженного цвета. Каждая из характеристик имеет разные градации. В результате, в зависимости от размера, цвета и других параметров получается около 8000 возможных позиций алмазного сырья.
Все решили, что промышленного значения эта находка не имеет. К разведке вернулись гораздо позднее, в середине 20 века. С учетом этого факта сложно себе представить, что все три крупнейших месторождения алмазов в мире на настоящий момент находятся в России. Кому еще повезло? Разбираемся далее, в нашем ТОПе самых крупных месторождений алмазов в мире.
1
Юбилейный карьер в Якутии лидирует по общему запасу драгоценных камней – 153 миллиона каратов. Эксплуатация здесь началась в 1986 году, и к настоящему моменту глубина разработок достигла 320 метров. В прогнозах – дальнейшее углубление до 720 метров.
2
Алмазный карьер Удачный также располагается в Якутии. Он всего-то ничего уступает Юбилейному – 152 миллиона каратов. Месторождение найдено в 1955 году, поэтому открытые работы были завершены в 2015 году, однако, подземная разработка, как ожидается, будет продолжаться еще несколько десятков лет. На момент закрытия глубина карьера составляла 640 метров – мировой рекорд!
3
На данный момент Мир уже закрыт: в 2001 году завершены открытые работы, с 2009 года здесь добывают алмазы подземным способом. Шахта еще преподносит сюрпризы – в 2012 году здесь был найден алмаз «Президент» весом 79,9 карат, который, правда, в 4,3 раза меньше найденного в 1980 году алмаза «ХХVI съезд КПСС». Общие запасы Мира оценены в 141 миллион карат.
4
Аргайл – одновременно одно из самых редких и «плохих» месторождений алмазов в мире. Как это может быть? Да просто. Большинство алмазов, которые здесь добываются – технического качества. Но иногда… О, иногда в Аргайл находят редчайшие розовые алмазы. Каждая из этих находок – повод для отдельного аукциона, ведь 9 из 10 розовых алмазов в мире – это выходцы из Аргайл. Общие запасы месторождения оценены в 140 миллионов карат.
До 130 миллионов карат – общая ценность Катоки в Анголе. А так как месторождение довольно молодое (работы здесь начались в 1993 году), большинство из этих запасов – перспективные, то есть их предстоит еще поднять. Считается, что за следующие 30 лет шахта углубится до 600 метров (сейчас – 200) и затем разработки прекратятся.
6
Около 102 миллионов карат приходится на Венецию, одну из самых больших шахт «Де Бирс». Она одна приносит компании 10% годовой добычи алмазов. Расположены запасы в 12 кимберлитовых трубках, которые будут разрабатываться еще 20 лет.
7
Разработку этого месторождения ведет дочерняя структура НК «Лукойл» — «Архангельскгеолдобыча», но в ближайшее время карьер поменяет собственника. Им станет «Открытие Холдинг», который за 100% акций компании заплатит 1,45 миллиарда долларов США. Отметим, что само месторождение оценивается в 98 миллионов карат, а ежегодная добыча алмазов на ближайшую перспективу – 1 миллион карат.
8
Около 88,3 миллионов карат приходится на Джваненг, но именно эта шахта считается самой «богатой» в мире с учетом количества алмазов, которые здесь добывают. К примеру, в 2011 году здесь добыли 10,641 миллионов карат, а ведь разработки ведутся уже на 350-метровой глубине!
9
Орапа – один из старейших алмазных карьеров в мире, разработки здесь начались в 1971 году. Его запасы оцениваются в 85,7 миллионов карат. Даже сейчас этот карьер остается одним из самых продуктивных в мире, но рекордные объемы производства драгоценных камней уже позади: в 2006 году здесь было произведено 17,3 миллионов карат, затем добыча стала падать.
10
Алмазная трубка «Ботоубинская» находится в Якутии. Промышленная разработка началась в 2012 году, и сейчас только набирает ход. Впервые «ботоубинские» алмазы вышли на рынок в 2015 году. Ожидается, что общие запасы трубки составят 70,9 миллионов карат, срок эксплуатации месторождения оценивается в 40 лет с момента начала разработок.
Алмазы – одна из ценнейших горных пород планеты. Находимых в нескольких регионах, добывается разными способами. Люди многих профессий, от геолога до ювелира, трудятся, чтобы алмаз стал бриллиантом.
Для возникновения алмазных кристаллов необходимы условия:
- Глубина от 100 км.
- Температура не ниже 1100°С.
- Давление не менее 35 килобар.
Природные процессы создают виды месторождений:
- Коренное. Наверх алмазы выносил поток магмы при извержении вулканов. Пузырьки газа в породе лопались, образуя трубки с темно-голубоватой породой внутри. Её назвали кимберлитом, а алмазоносные трубки кимберлитовыми – по месту первого обнаружения – южноафриканской провинции Кимберли.
- Рассыпное. Тысячелетиями воздух разрушал трубки. Осадки и ручьи смывали с гор щебень, гальку, алмазы, создавая поля-россыпи.
- Импактное. Появились на местах падения метеоритов.
По миру разбросаны тысячи трубок, но для промышленной разработки пригодны немногие. Редчайшие метеоритные алмазы оставляют для исследования учёным.
Технологический цикл
Добыча алмазов – проект, требующий финансовых инвестиций. Средства нужны на геологоразведку, технику, строительство обогатительного предприятия, оплату труда работников, подготовку залежей.
Технология работы предусматривает следующие этапы:
- Геологоразведка. На неё уходят месяцы или годы. Когда драгоценные кристаллы обнаружены, проводятся расчёты, подтверждающие, что это солидное месторождение, а не единичные находки.
- Покупка оборудования. не добывают вручную, нужна техника для обустройства шахты, транспорт для перемещения породы.
- Создание инфраструктуры. На месторождении задействованы люди, которым нужно где-то жить, питаться, лечиться. Часто рудник становится градообразующим предприятием.
- Строительство фабрики. Реализация сырья невыгодна, поэтому сооружают обогатительное предприятие, на котором драгоценные камушки отделяют от породы, сортируют и отправляют на гранильное предприятие. Здесь материал обработают, огранят и отшлифуют.
Чем глубже залегает порода, тем солиднее капиталовложения. Для получения одного карата перерабатывают тонну шахтной породы. Россыпи щедрее – тонна породы даёт от трёх до пяти карат.
Способы добычи
До XIX века алмазы добывали лопатой, разгребая речной песок и промывая породу на лотках. Сегодня процесс механизирован, способы добычи – шахтный и карьерный (открытый). На то, как добывают алмазы, влияет глубина залегания породы.
Сегодня в мире несколько главных регионов с промышленными масштабами добычи. Мировой топ рейтинга (%):
- Россия – 22;
- Австралия – 20;
- Ботсвана – 19;
- Конго – 17;
- Канада – 10.
В Якутии, вблизи города Мирный, находится самый большой по общему объёму алмазный карьер в мире — кимберлитовая трубка «Мир» (город Мирный появился уже после открытия трубки и был назван в её честь).
Карьер имеет глубину 525 метра и диаметр 1,2 километра.
Что такое кимберлит?
Образование кимберлитовой трубки происходит во время извержения вулкана, когда сквозь земную кору газы из недр земли вырываются наружу. Форма такой трубки напоминает воронку или бокал. Вулканический взрыв выносит из недр Земли кимберлит — породу, иногда содержащую алмазы. Порода названа так в честь города Кимберли в Южной Африке, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 грамм), что вызвало Алмазную лихорадку.
13 июня 1955 года геологи, искавшие в Якутии кимберлитовую трубку, увидели высокую лиственницу, корни у которой обнажил оползень. Лиса прорыла под ним глубокую нору. По характерному синеватому цвету разбросанной лисой земли геологи поняли, что это кимберлит. В Москву была тут же послана кодированная радиограмма: «Закурили трубку мира, табак отличный» . Вскоре через 2800 км. бездорожья к месту открытия кимберлитовой трубки потянулись автоколонны. Вокруг месторождения алмазов вырос рабочий посёлок Мирный, сейчас это город с населением около 36 тысяч человек.
Разработка месторождения проходила в крайне тяжелых климатических условиях. Чтобы пробиться через вечную мерзлоту, её приходилось взрывать динамитом.
В 1960-е годы здесь производили уже 2 кг. алмазов в год, из которых 20% были ювелирного качества и после огранки и превращения в бриллианты могли поступать в ювелирный салон. Остальные 80% алмазов использовались для промышленных целей.
Бурным развитием «Мира» была обеспокоена южноафриканская компания «De Beers», которая была вынуждена скупать советские алмазы, чтобы контролировать цены на мировом рынке. Руководство «De Beers» договорилось о прибытиии в Мирный своей делегации. Руководство СССР согласилось на это с условием, что советские специалисты посетят алмазные карьеры в Южной Африке.
Делегация «De Beers» прибыла в 1976 году в Москву, чтобы потом лететь в Мирный, однако южноафриканские гости были намеренно задержаны бесконечными встречами и банкетами в Москве, поэтому, когда делегация наконец добралась до Мирного, на осмотр карьера у них оставалось всего 20 минут.
Однако южноафриканские специалисты всё равно были поражены увиденным, например, тем, что русские не использовали воду при обработке руды. Хотя это и понятно: ведь 7 месяцев в году в Мирном стоит минусовая температура и поэтому использование воды попросту невозможно.
В период с 1957 по 2001 годы в карьере «Мир» было добыто алмазов на 17 миллиардов долларов. За эти годы карьер так расширился, что грузовикам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 км. от дна до поверхности.
Владеющая карьером «Мир» российская компания АЛРОСА в 2001 году прекратила добычу руды открытым способом, т.к. этот способ стал опасным и неэффективным. Учёные выяснили, что алмазы залегают на глубине более 1 км., а на такой глубине для добычи подходит не карьер, а подземный рудник, который по плану выйдет на проектную мощность один миллион тонн руды в год уже в 2012 году. Всего разработка месторождения планируется еще в течение 34 лет.
Кстати на официальном сайте Алроса, есть очень эффектное видео — как добывают алмазы. Вот оно:
Любопытный факт: Вертолётам категорически запрещено летать над карьером, т.к. огромная воронка засасывает в себя летательные аппараты. Высокие стены карьера таят в себе опасность не только для вертолётов: существует угроза оползней, и однажды карьер может поглотить прилегающие, в том числе застроенные, территории.
Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите левый Ctrl+Enter .