今天是平安夜,給大家說點珠光寶氣的話題——鑽石。
可能會有人說,這個跟軍事有什麼關係?其實關係很大,今天要介紹的礦區生產了俄羅斯99%、世界25%的鑽石,是名副其實的寶藏。是現在俄羅斯政府重要的財富來源之一,就算在蘇聯時代,這裡的鑽石也是支撐了蘇聯政府相當多的財政收入。畢竟鑽石無論是對個人還是對國家來說,都是硬通貨。
鑽石形成於三億年前,金伯利巖漿在地表以下20~25千米深度形成,這種巖漿沿著地殼斷層向上湧出。當上方的巖層不能承受巖漿的壓力時,就會發生爆炸,在爆炸中鑽石才會形成。南非在金伯利市發現了世界第一條鑽石礦床,因此這種礦脈被以金伯利命名。上世紀50年代中期,蘇聯在雅庫特發現了當時品位最高的原生鑽石礦床迄今已經發現了約1500個金伯利巖礦床。目前,俄羅斯埃羅莎集團(ALROSA)在雅庫特從事礦床的開發,該集團貢獻了俄羅斯聯邦99%的鑽石,佔據全球市場份額的25%。
米爾尼是俄羅斯鑽石「首都」,距離薩哈共和國首都雅庫茨克1200千米。1955年,蘇聯的地質專家在這裡一片針葉林中,發現了金伯利巖礦脈。用了三年半的時間,這裡就變成了一座城市。
這座城市人口約3.5萬,大約80%的人在與埃羅莎集團相關的企業中工作。
列寧廣場就是米爾尼的市中心,這很有當年蘇聯城市規劃的味道。
米爾尼機場,向這座城市運輸食物和生活必需品有以下幾種方式:航空運輸, 夏季河流運輸,冬季公路運輸。
米爾尼機場上的伊爾-76TD運輸機。
俄羅斯最大的鑽石開採企業埃羅莎集團的總部就設在米爾尼,公司歷史可以追溯到成立於上世紀50年代初期的雅庫塔鑽石礦區,當時這裡主要負責開發雅庫特地區的鑽石礦。
1955年6月13日,蘇聯地質專家在雅庫特地區發現了金伯利巖礦床,隨後他們向莫斯科發出一份加密電報「我們點燃了和平之路,這裡的菸草很棒。」
這個礦坑緊鄰米爾尼市。
從1957年開採,到2001年封閉,從這座礦床中開採了價值170億美元的鑽石,挖出了約3.5億立方米的巖石。持續40多年的開採,讓這座礦坑規模巨大,自卸卡車沿著螺旋形的道路行駛8000米,才能到達底部。
這個巨大的礦坑深525米,直徑1200米,是世界上最大的礦坑之一。
2001年6月,這座礦坑正式封閉。2009年以來,鑽石礦都在米爾尼市的地下開採。
這是因為礦坑已經穿過地下含水層,地下水源源不斷進入礦坑,對開採安全造成了威脅。如果要繼續開採,必須不斷抽水,將其排放到地質學家發現的斷層中,顯然這樣的開採從成本上來說並不合算。
2013年,米爾尼礦井的鑽石產量超過了200萬克拉。200萬克拉是不是有點沒有概念?換個單位,2013年米爾尼礦井生產的鑽石相當於0.4噸,這樣大家都能理解為什麼說這裡相當於俄羅斯聯邦政府的錢袋子了吧。這裡還有超過4000萬噸的礦石儲備可供開採,因此鑽石稀少完全是無良商人的鬼話。
這座鑽石礦擁有760名員工,每周工作七天,礦工分為三班連續工作,每班工作7個小時,這種方式用中國的方式就是叫「707」。本人2000年大學畢業時,在北京市政二公司廣安大街四號標段時,早七晚九是「714」工作制,即一周7天,每天14小時。馬傑克說的「996是福報」,引起很多人吐槽,真的是見識淺薄,對於工程狗來說,這就是福報。
礦山測量師正在確定礦脈的發展方向。
這座鑽石礦有九臺掘進機,型號為Sandvik MR 620和MR360。這種掘進機械帶有一臺可運動的轉動開採頭,開採頭全是堅硬的金屬爪,用來將礦石進行破碎。
這是Sandvik MR360掘進機械的開採頭,安裝了72個由硬化金屬製造的「牙齒」。儘管已經採用了硬化金屬,在高速旋轉時「啃」堅硬的巖石還是很容易磨損,因此每班的工人都要對其進行檢查,並在必要時更換新的「牙齒」。
掘進機械底部中央有收集裝置,可以將破碎的礦石運送到其後部。礦石將由8輛載重運輸車(LHD)運送到傳送帶。
開採出的礦石通過1200米長的主傳送帶運送到外面,這裡的鑽石平均等級超過3克拉/噸。
這個開採面距離礦坑底部約20米。為了防止地下礦井被水淹沒,礦井與礦坑底部之間保留了20米的巖層。並設有隔水層,防止地下水湧入礦井。
礦井底部還有集水系統,首先將地下水集中到特殊的沉澱池中,然後通過電泵抽到距離地面310米處的地下,最後再通過強力水泵將這些地下水抽到地面。
礦井內共安裝了10臺水泵,每小時可以抽水180~400立方米。
工人正在安裝傳送帶。
這是另一個地下礦井——「國際」,它距離米爾尼礦井16千米。這個礦井最初同樣的露天開採方式,1971年開工,到1980年礦坑深達284米時,正式封閉。「國際」礦井是雅庫特第一個通過地下方式開採鑽石礦。
就礦石中的鑽石品位而言,「國際」是埃羅莎集團手中質量最好的金伯利礦床,每噸礦石中的鑽石含量超過8克拉。而且,「國際」礦井的鑽石質量高,在國際市場上具有很高的價值。
「國際」礦井深度1065米,勘測深度已達1220米,這裡所有的隧道長度超過40千米。
掘進機械高速旋轉安裝了硬化金屬「牙齒」的開採頭,將礦石打碎。
破碎的礦石裝到LHD中,這些運輸車將礦石運送到傳送帶。通過傳送帶,礦石從開採區運送到主礦井通道,再通過提升裝置運送到地面。
「國際」礦井每天開採1500噸礦石。2013年,這座礦井的鑽石產量超過430萬克拉,相當於0.86噸。
由於「國際」一噸礦石中含有8.53克拉鑽石,如果達到相同的鑽石產量, 米爾尼礦井需要開採兩噸礦石,而「世界」礦井需要開採四噸礦石,「烏達欽斯基」礦井需要開採八噸礦石。從這個數字,就可以理解礦石品位為何會決定開採成本。
這裡的礦工每周工作七天,全年只有兩個休息日——新年和礦工節。
Nyurbinskaya礦坑是2000年3月開始開採的,主要對Nyurbinskaya和Botuobinskaya兩條礦床進行開採,開採方式以露天和鋪礦方式進行。
在這個礦坑,埃羅莎集團首次採用輪換工作方式,居住在米爾尼(320千米),Nyurba(206千米)和Verkhnevilyuisk村(235千米)的工人輪流參與這座礦坑的工作。
2013年7月1日,Nyurbinsky礦坑的深度已經達到255米,預計最大開採深度為450米(海拔-200米),作業範圍可達-320米。
礦車沿著礦坑螺旋形的道路運送土層和礦石,每輛礦車的載重量40~160噸不等。
礦坑中的卡特彼勒CAT-777D自卸卡車,載重量88噸。
Nyurbinsky礦坑在埃羅莎集團的所有礦坑和礦井中,產量增長最為迅速。
2013年,這個礦坑的鑽石產量達650萬克拉,約合1.3噸。
這座礦坑中的鑽石品位為4.25克拉/噸。
這樣算,一輛礦車就運送了300~400克拉鑽石。
因此,從開採成本和難度方面考慮,露天礦坑的成本還是最少的。
這裡的開採方式非常簡單,礦石由自卸卡車運送到選礦廠,由後者將鑽石從礦石中提取出來。
米爾尼的鑽石選礦廠代號為三號工廠,該廠在上世紀70年代就是蘇聯鑽石開採領域的龍頭老大。
每年可以處理145萬噸礦石。
這座粗破碎車間內安裝有顎式破碎機,通過移動的鋼板與固定鋼板的摩擦破碎礦石,每天這座車間內要粉碎6000礦石。
中破碎車間。
螺旋分級機,旨在將固體物質用溼法進行分離,分為粒徑大於50mm的部分,更加細小的固體物質以懸浮顆粒的方式通過排水管分流。
這裡是溼式研磨機。
研磨滾筒直徑達到了7米。
經過研磨的石子不斷從研磨機中流出。
所有的石子都要過篩,按大小分為幾組。
過篩時,還要進行噴水,保持石子的流動性。
精加工過的礦石被送到螺旋分級機中,在這裡,所有的石子根據密度大小進行分離。
由於離心力的作用,重的分到外層,內層是較輕的部分。
細小的礦石連同水一起送入氣動浮選機,在這裡,細微的鑽石會粘附在泡沫上,通過這種方式進行篩選。這臺氣動浮選機主要用於提取尺寸最小的鑽石,通常是2mm以下的鑽石。
這是吸附收集器,表面有膠,可以粘住水中的細小鑽石。
X射線分離器,這種分離器利用鑽石在X射線中會發光的特性,對託盤中移動的礦石進行X射線照射,一旦發現鑽石的反光,一個特殊設備會對反光進行鎖定,然後將其挑選出來。
第三選礦廠的中央控制中心。這座選礦廠還有一個精加工車間,用於手工挑選鑽石,並對鑽石進行分類和包裝。
埃羅莎集團在雅庫特礦區開採的所有鑽石都會送到米爾尼分選中心,在這裡,鑽石將根據大小等級,對來自不同礦床的鑽石進行初步評估。同時還要對鑽石質量進行監控,對採礦計劃和選礦廠的工作進行改進。
在自然界中,沒有完美的鑽石,也沒有兩顆完全相同的鑽石,因此需要根據鑽石的特徵進行分級。鑽石有16個尺寸級別,10個形狀級別,5個淨度級別,10個色度級別,這樣來算,鑽石就有8000個等級。
震動篩,它可以將小鑽石分成大小不同的等級,因此會用到4~8個篩子。檢驗人員一次會將約1500顆鑽石放到震動篩中。
一些較大的鑽石需要通過稱重機,更大的鑽石則由人工進行稱重。
檢驗人員會使用放大鏡和顯微鏡,確定鑽石的形狀、淨度、色度級別。
這裡的檢驗人員都是專家級別,每小時會鑑別幾十顆鑽石。如果鑽石很小,每小時會鑑別數百個。
大的鑽石需要進行三次鑑別。
對鑽石進行手工稱重。
鑽石的重量以克拉為單位,其名稱來自一種克拉豆的種子。由於這種植物的種子質量非常平均,在古代,克拉豆用於測量寶石的質量。一克拉相當於0.2克。
這裡一個月會發現幾顆質量超過50克拉的鑽石。地球上最大的鑽石「庫裡南」,重621克拉,而在雅庫特發現的最大鑽石是「蘇共第二十二次代表大會」,重342克拉。
2013年,埃羅莎集團開採了超過3700萬克拉的鑽石,相當於7.4噸。其中40%用於工業用途,60%用於珠寶。
鑽石進行分級之後,就可以送去切割廠,在那裡它們才會變成我們熟悉的鑽石。在切割和打磨過程中,鑽石會損失30~70%的重量。
截至2013年,埃羅莎集團的鑽石儲量為6.08億克拉,相當於121.6噸,約佔世界總量的三分之一,預計可以開採30年。
通過這篇文章,可以解釋一下蘇聯/俄羅斯的鑽石工業開採現狀,同時了解鑽石並非那麼稀有和珍貴。這個話題,似乎很適合在平安夜聊一下。友情提醒,中國的合成鑽石也不錯的,價廉物美。