Бриллиант

<час />

Фон

Алмаз - самое твердое из известных природных веществ. Он находится в магматической породе, известной как кимберлит. Сам алмаз по сути представляет собой цепочку кристаллизовавшихся атомов углерода. Уникальная твердость камня является результатом плотной концентрации углеродных цепей. Как и другие магматические породы, кимберлит формировался в течение тысяч лет в результате вулканической деятельности, которая произошла во время формирования земной коры. Кимберлит расположен внутри этих бывших сфер вулканической активности - часто вблизи горных хребтов - в вертикальных валах, уходящих глубоко под землю. Внутри кимберлита имеются прерывистые залежи алмазов, одного из нескольких присутствующих минералов. Однако не все кимберлиты содержат алмаз. Другие камни, которые часто встречаются с бриллиантами, - это слюда, гранат и циркон. Кимберлит может иметь сине-серый оттенок, поэтому он называется голубой фон . —Или на воздухе может иметь желтоватый оттенок и называется желтой землей.

История

Считается, что алмазы были впервые обнаружены в Индии около 6000 лет назад в руслах рек этого региона. Торговцы несли ответственность за доставку драгоценных камней на восток, в Китай, и на запад, в Рим, в классические и раннесредневековые эпохи. Китайцы первыми устали от необычайной прочности камня и использовали его как инструмент для огранки других камней. Римский ученый Плиний Старший писал об алмазе в первом веке. Само слово происходит от греческого слова adamas . что означает «непобедимый» или «непобедимый».

С давних времен алмаз был пропитан тайной и суеверием. Поскольку алмазы были настолько редкими - поначалу их можно было найти только в Индии - стало широко распространенным суеверием, что алмаз наделил своего владельца особой силой. Их носили в бою, чтобы обеспечить победу, а иногда и использовали как противоядие от яда. Другие суеверия, связанные с камнем, включали оговорку, что если положить его в рот, это приведет к потере зубов. В других случаях эффективным ядом считался мелко измельченный алмаз, превращенный в порошок. Действительно, эксперты сходятся во мнении, что даже в измельченном виде минерал уникальной остроты может разорвать крохотные дыры в пищеварительном тракте. Поскольку это самое твердое и одно из самых редких природных веществ, бриллианты всегда стоили очень дорого. Чрезвычайная ценность камня также делала его переносной формой богатства во времена войн и потрясений.

Фактическая добыча алмазов как отрасль может быть прослежена до Индии примерно от 800 до 600 до н.э. Индия была единственным известным источником горных пород на протяжении более тысячи лет, пока они не были обнаружены на Борнео около нашей эры . 600. В средние века бриллиант затмевали некоторые из более ярких драгоценных камней, таких как рубин и изумруд. Эти другие камни легче нашли свое место в украшениях богатых и могущественных стран Европы, чем алмаз. Кроме того, еще не были разработаны методы огранки драгоценных камней, чтобы раскрыть блеск камня. Алмазы обычно оставляли в их естественном состоянии или придавали им рудиментарную огранку. Однако в XVII веке венецианский гранильщик Винченцо Перуцци разработал так называемую бриллиантовую огранку. Эта огранка раскрыла всю сложность и природное совершенство камня.

Алмаз находится в вулканической породе, известной как кимберлит. Как и другие магматические породы, кимберлит формировался в течение тысяч лет в результате вулканической деятельности, которая произошла во время формирования земной коры. Внутри кимберлита имеются прерывистые залежи алмазов, одного из нескольких присутствующих минералов.

В 18 веке месторождения алмазов в небольших количествах были обнаружены в Бразилии, а затем в Австралии, России и США. Бразильские драгоценные камни сначала были доставлены в Индию и отправлены в Европу как индийские алмазы, поскольку люди считали неиндийские драгоценные камни менее ценными. В 20-м веке американский рудник недалеко от Мерфрисборо, штат Арканзас, был открыт для новой общественной добычи за небольшую плату. В Сибири были обнаружены высококачественные алмазы, но из-за чрезвычайно низких температур крупномасштабная добыча стала невозможной.

В 1866 году в Южной Африке был обнаружен самый большой в мире тайник с алмазами. Некоторые дети нашли камень и принесли домой, а любопытный сосед передал его торговцу, который передал его геологу. Было обнаружено, что это бриллиант огромных размеров, стоящий целое состояние. Вскоре Южная Африка испытала алмазную лихорадку, и с притоком старателей возникли трущобы. В конце концов, различные шахты и горнодобывающие компании региона были объединены под контролем организации DeBeers. Благодаря DeBeers Consolidated Mines, Ltd., центральной сбытовой организации и компании по торговле алмазами, этот конгломерат контролирует около 80% мировой добычи алмазов. Современная добыча алмазов сосредоточена в Кимберли, Южная Африка, и осуществляется компанией DeBeers. Примерно каждые шесть недель представители компании DeBeers Diamond Trading Company приглашают в Лондон специальный список оптовых торговцев бриллиантами - менее сотни по всему миру - для просмотра заранее выбранных партий драгоценного камня. Это единственный способ, которым южноафриканские алмазы DeBeers попадают на рынок.

Промышленное применение

В наше время алмазы стали незаменимыми в промышленности. Автомобильный магнат Генри Форд был первым, кто открыл современное промышленное использование камня. Он спонсировал исследования его применения в производственном секторе, особенно в качестве недорогого абразива, и район Детройта стал центром для дилеров алмазного инструмента. Авиационная промышленность последовала примеру автомобильного сектора, став активным потребителем алмазной продукции. Алмазы, используемые для промышленного применения, обычно имеют более низкое качество, чем те, что продаются на рынке драгоценных камней, но они сохраняют те же свойства твердости и долговечности. Алмаз инструменты служат намного дольше, чем инструменты, изготовленные из других источников, и обеспечивают почти непревзойденную точность при резке других материалов. Кроме того, такие инструменты работают быстрее и намного тише, чем другие альтернативы.

Инструменты, изготовленные из промышленных алмазов, используются в производстве зеркал и оптики, а также при бурении нефтяных и газовых скважин. В текстильной промышленности устройства из алмазов используются для вырезания узоров. В медицине режущие инструменты из алмазов используются для аккуратного разрезания костей и тканей. В строительной отрасли алмазные инструменты используются для шлифования и резки бетона и тротуаров. Из алмазов также делают иглы для стерео проигрывателей.

Физические характеристики

Алмазы - это углеродные цепочки. Углерод - одно из самых распространенных веществ на планете. В одной форме это простой графит, используемый в карандашах, но в кристаллизованной форме он принимает совершенно другой вид, чем алмаз. По шкале, используемой минералогами для измерения твердости минералов, алмазы получают десять баллов по шкале от одного до десяти. Бриллианты измеряются в каратах - стандартной единице измерения драгоценных камней. Один карат примерно равен одной пятой грамма. Карат можно разделить на баллы по шкале от 100. Одна из причин, по которой бриллианты так ценятся, заключается в том, что поглощаемый ими свет отражается прямо наружу, если камень был правильно огранен. Необычная кристаллическая структура драгоценного камня обеспечивает такую ​​высокую степень преломляемости. Благодаря своей структуре алмазы также отлично проводят электрический ток.

Конструктивно алмаз можно описать как октаэдр. Это означает, что внутри находятся двойные четырехсторонние пирамиды углеродных цепей, которые встречаются у оснований. Кубы или додачаэдры - форма с двумя сторонами - также находятся внутри камня. Иногда наблюдаются небольшие треугольные карманы, называемые треугольниками.

В природе алмазы встречаются самых разных оттенков. Наиболее распространены бесцветные или белые бриллианты, а некоторые окрашенные камни - редкие и ценные. Оттенки могут быть желтыми, синими, розовыми, зелеными или янтарными. В Южной Африке оранжевые бриллианты принято рассматривать в качестве украшений, но этот обычай не распространен в остальном мире. Некоторые из самых известных в мире бриллиантов - цветные, например, тяжелый Dresden Green и печально известный бриллиант Надежды. Считается, что последний, синего цвета, содержит определенную отрицательную энергию, и с его владельцами связано множество необъяснимых смертей. Сейчас он находится в коллекции Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия.

Добыча и очистка

Алмазы добываются либо из кимберлитовых трубок под поверхностью земли, либо из аллювиальных отложений. Аллювиальные (русловые) отложения возникли, когда вулканическое воздействие перенесло кимберлит и другие минералы из центра активности в естественные ирригационные системы. Такие алмазы встречаются совсем недалеко от поверхности земли. При разработке аллювиальных отложений необходимо сначала удалить с территории значительное количество песка. Песок и другие подобные компоненты называются перегрузкой, и для их удаления используются большие механические скребки. Под покровом лежит гравийный слой, который бульдозеры зачерпывают и складывают штабелями.

Затем груды отправляются на сортировочную установку, где добываются алмазы. При аллювиальной добыче иногда необходимо достичь коренной породы под слоем гравия, а иногда даже ниже самой коренной породы, чтобы вскрыть месторождения алмазов. Коренную породу необходимо тщательно обследовать. Иногда для этой цели используется огромное вакуумное устройство, называемое Vacuveyer. По мере того как процесс добычи продвигается горизонтально, удаленная покрывающая порода снова откладывается, чтобы заполнить выкопанные участки.

Подземная добыча кимберлита для получения алмазов также требует перемещения огромного количества горных пород и других материалов для раскопок драгоценных камней, но в гораздо большем масштабе, чем аллювиальная добыча. По оценкам, на одну часть обнаженного алмаза нужно убрать от 15 до 30 миллионов отходов. В отличие от добычи золота или других веществ, инженеры не могут заранее определить, имеется ли в районе большое количество алмазов.

Горное дело

• 1 Обрушение блоков - наиболее часто используемый метод добычи алмазов из кимберлитовых месторождений. Этот метод обеспечивает максимальную доходность и, следовательно, является наиболее экономичным. Сначала выкапывается большая вертикальная яма, обычно диаметром 1750 футов (533 м). Уровни размещаются примерно через каждые 40 футов (12 м). Вдоль этих уровней проходят горизонтальные туннели, известные как скребковые штольни. В выработках есть небольшие наклонные конусообразные отверстия с интервалом примерно каждые 11 футов (3 м). Размеры этих отверстий составляют примерно четыре на четыре фута. Когда над конусами разрезается горизонтальный срез - обычно около шести футов (1,8 м) в высоту - кимберлит начинает отламываться и падать в конус и в скребок. Затем материал загружается на грузовики. Грузовики проезжают под землей через зону добычи и доставляют собранный кимберлит на дробильную установку.

Сокрушение

• 2 Во время операции дробления, которая происходит на подземных горных выработках, большие куски кимберлита разбиваются на более легко транспортируемые сегменты. После первоначального дробления кимберлит проходит через гризли или набор железных прутков. Если измельченные куски не проходят через гризли, они все еще слишком велики и отправляются обратно для дальнейшего измельчения. Затем измельченный кимберлит поднимается над поверхностью для дальнейшей обработки. Когда кимберлит больше не попадает в конусы, площадь истощается, и работа переходит на более низкий уровень.

Разделение

• 3 Настоящие алмазы должны быть отделены от камня, который их окружает. Первым шагом является дробление или измельчение добытого материала, но это делается в элементарной форме, чтобы не повредить потенциальные драгоценные камни внутри. Затем используется гравитационное устройство для сортировки алмазосодержащих порций, называемых концентратом, от хвостов или заполнителя. Один из наиболее часто используемых методов для их разделения - это умывальник, разработанный в Южной Африке в 1870-х годах. Разложившийся кимберлит и вода в смеси, известной как лужа, помещают в поддон. Вязкость смеси является решающим элементом, потому что более легкие частицы поднимутся наверх, а алмазы и другие тяжелые минералы будут опускаться на дно кастрюли.

  Другой метод обнаружения алмазов - это разделители материалов. Готовится тушеная смесь, называемая суспензией, обычно состоящая из воды, добавленной к измельченному концентрату и отходам. Также добавляется порошок ферросилиния, имеющий большую плотность.

  Суспензию можно помещать в один из трех типов сепараторов сред. Первый - это резервуар конической формы, внутри которого находится перемешивающий элемент конической формы. Мешалка перемещается по бокам резервуара, но оставляет достаточно места, чтобы более легкие отходы могли подниматься вверх, а более тяжелые элементы опускаться на дно. В сепараторе сред с подъемным колесом колесо наполовину заполнено жидким навозом. Лопатки внутри него перемешивают смесь, поднимают тяжелые частицы со дна и отделяют их от остальной смеси. Третий тип сепаратора сред известен как гидроциклон. Это большой чан, который вращается, и за счет центробежной силы отделяются более тяжелые и богатые алмазами частицы.

Смазка

• 4 После этого элементарного разделения концентрат перемещается в зону смазки - еще одно новшество в производстве алмазов, разработанное в Южной Африке в конце 19 века. Смешанная с водой кимберлитово-алмазная смесь укладывается на смазанный маслом пояс или стол. Это устройство обычно наклонное и вибрирующее. Этот метод основан на предположении, что недавно добытые алмазы не станут влажными при контакте с водой. Вместо этого они будут прилипать к смазке. Вазелин обычно является предпочтительным веществом на ленте или столе для смазки. Затем вода уносит оставшиеся неалмазные частицы. Затем насыщенный алмазами концентрат сметают со стола и кипятят, чтобы удалить следы жира. В более новом методе используется рентгеновская технология, чтобы определить, какой из концентратов является алмазом, а какой - эффлювиальным материалом.

Резка

• 5 Кусочки алмазов со временем превращаются в маленькие драгоценные камни идеальной формы, которые обычно используются в обручальных кольцах и других украшениях. Поскольку алмаз - самое твердое из известных веществ, для огранки камня необходимо использовать алмазную пыль. При резке на поверхности алмаза врезается крохотная канавка, и в канавку вставляется нож для раскалывания. При быстром и сильном ударе алмаз должен идеально расколоться по естественным плоскостям. Граничный мастер определяет дальнейшие разрезы, отмечая их на поверхности чернилами. Затем алмазная пила, смазанная необычным сочетанием алмазной пыли и оливкового масла, вращается вертикально на поверхности необработанного камня. Это устройство делит алмаз на новые сегменты. Затем эти детали подаются в устройство, подобное токарному станку, для шлифования.

Будущее

Бриллианты - ограниченный ресурс. Судьба индийских алмазов - хороший пример того, что ждет алмазодобывающую промышленность Южной Африки в будущем. Считается, что с момента первого открытия драгоценных камней в Индии до относительно недавнего времени более 12 миллионов каратов были произведены в Индии. К середине 20 века ресурсы были почти исчерпаны, и Индия производила только около 100 каратов в год. Алмазы будут по-прежнему использоваться в промышленности и на высокотехнологичных предприятиях, но факсимиле, произведенные синтетическим способом, впервые изготовленные в 1953 году, могут выполнять некоторые задачи, которые изначально были исключительной прерогативой настоящего камня. Эти «искусственно изготовленные» драгоценные камни обладают такими же свойствами твердости и долговечности, и хотя они никогда не будут так популярны, как настоящий алмаз, для украшения, они хорошо подходят для промышленного применения.