钻石开采

岩筒开采

(原生沉积物)

岩筒采钻主要有两种方式:露天开采和地下开采。

露天开采要除去金伯利岩上方的砂石层。一旦露出金伯利岩,就要爆破炸出矿坑。单次爆破可产生约3000公吨原矿。一旦原矿炸开,矿工就要将矿石装入拖车,再送入一级矿石粉碎机进行破碎处理,并分选出钻石。现在金伯利的钻石矿坑就是当年露天采钻的旧址。

地下开采时,矿工要进入地下矿道,来到金伯利岩筒处。采矿隧道分为两级,彼此以漏斗相连。先从上层隧道爆破采矿,矿石落入漏斗,再由第二个漏斗予以收集。然后搬运工会收集破碎的原矿带到地面上以便处理。

砂矿开采

(二次沉积物)

经过成千上万年的悠久岁月,地表的金伯利岩筒在风雨河流的冲刷下受到腐蚀风化。经过风化,金伯利岩筒会被带到河流下游,岩筒就是蕴藏钻石的地方。

时至今日,工业砂矿采钻需要大量搜集当地的水分。要找到钻石,先得发现沙砾层。要透过泥浆、黏土乃至水下植物等等重重物质才能发现砂石层,而钻石就分布其中。一旦搜集到沙砾,就要运到地面并进行处理,分拣钻石。

海上采钻

海上采钻需要从数百米深处的海床上提取钻石。早期海上开采为海滩潜水法,需要采钻员在水下探寻海床,从浅海床上采集含钻沙砾。时至今日,彩钻技术早已突飞猛进,无需再耗费人力,只需特种船舰下水在深海采钻即可。这种采钻船使用履带式强力牵引装置,即可通过柔性软管/管道将沙砾吸入。此外,采钻船还可使用大型钻头来开采钻石。

纳米比亚海岸是全世界最富庶的海岸,这里有无数钻石沉积物,大约占纳米比亚钻石总产量的64%。

从钻矿粗选到粗钻提取

从原矿中回收钻石可分为5道工序:

工序1:粉碎
一旦采集到含钻矿石和砂砾,就要运送到一级粉碎机进行粉碎。一级粉碎机可将原矿粉碎为小块矿石,以便加工处理,尺寸不超过150mm。再进入二级粉碎机——辊式碎石机,对原矿进一步粉碎处理。

工序2:擦洗
在此阶段,对矿石进行擦洗,除去过大件并进行筛选。如果原料尺寸小于1.5mm,则废弃处理,因为要从这种矿石微粒中提出钻石的成本太高,绝不划算。

工序3:循环分离
在此工序中,会把含钻矿石和硅铁粉末水溶液混合在一起,以测量其相对密度。该溶液送入旋风处理器内,处理器会对溶液进行翻滚并强制分离。高密度矿石会沉入底部,形成钻石富集液层。

工序4:回收处理
此步骤中对钻石富集液层进行一系列加工处理,其中包括磁铁探伤、X光检验和激光荧光探测,这几种探测方法依据的都是钻石特性。这些工艺旨在通过旋风分离设备将原钻与其他较重物料分离。例如,暴露在X光下时钻石的荧光度就与众不同,极易分辨。传感器即可探测到钻石发射的光芒并向微处理器发射信号,从而向钻石发射气流,将钻石送入采集箱内。

工序5:清洗、称重和包装。
回收所得钻石要浸入酸溶液内进行清洗,再水洗并称重,最后装入密封容器内以便运输。根据金伯利矿石加工工艺规程,这些容器必须为抗干扰密封材料,现场点数,并出具产地证明书。