Алмазно-бриллиантовый комплекс России а История открытий алмазоносных месторождений в Якутии б Акционерная компания «Алмазы России» (стр. 5 из 9)

Технология производства искусственных алмазов довольно сложна. Синтезируют алмазы при температуре 1200-2000° С и давлении 1000-5000 МПа (50-60 тысяч атмосфер) из порошка графита, смешанного с порошкообразным железом, никелем, хромом. Кристаллизуются алмазы за счет того, что расплав при высоких давлениях не досыщен по отношению к графиту и пересыщен — по отношению к алмазам. В конце 1990-х годов освоен синтез пленочных алмазов для электронной промышленности из метана (СН4) за счет продувки раскаленной до 1000°С водородно-метановой смеси. Применяя различные режимы синтеза можно получать алмазы разных цветов: желтые, голубые, красные, коричневые.

Самый крупный искусственный алмаз — весом чуть более 30 карат — был получен компанией «Де Бирс». Однако это камень не ювелирного качества. Ежегодно в мире синтезируется около 40 т мелкокристаллических алмазов, используемых для получения абразивных порошков. Полученные искусственным путем ювелирные алмазы значительно дороже природных, но по своей твердости они ничуть не уступают естественным.

Начиная с 1960-х годов, все более широкое распространение получают искусственно синтезированные драгоценные камни. В лабораториях выращиваются искусственные алмазы, рубины, сапфиры, изумруды, александриты, аметисты, горный хрусталь, опал. С помощью метода химического синтеза для получения абразивных порошков ежегодно производится до 40 т дешевых мелкокристаллических алмазов.

Кроме того, выращиваются материалы, которых нет в природе, но которые при огранке выглядят как драгоценные камни. К их числу относится имитация бриллианта — фианит, впервые полученный в России в 1972.

ФИАНИТЫ, группа синтетических монокристаллов на основе окислов циркония или гафния. Известны как имитация бриллианта. Впервые (в 1972 г.) созданы в Физическом институте АН СССР (сокращенно — ФИАН, отсюда название).

В России два центра производства искусственных алмазов — Москва и Новосибирск. Секретами синтеза алмазов владеют на Украине и в Белоруссии. Крупнейшие зарубежные производители — фирмы «Дженерал Электрик», «Де Бирс», «Сумимото Электрик» — принципиально продают свои изделия только для использования в технических целях.

Имитация алмазов

Для имитации алмазов используется бесцветный циркон, синтетический рутил, титанат стронция, синтетические бесцветные шпинель и корунд, алмазные дублеты и свинцовое стекло; а также появившиеся синтетические иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ), гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ) и кубический оксид циркония. Все эти соединения мягче алмаза, не обладают характерной голубой люминесценцией, отличаются по показателю преломления.

в) Промышленное применение

С конца XIX в. алмазы начинают применяться на производстве. В настоящее время экономический потенциал наиболее развитых государств связывается с использованием ими алмазов.

Благодаря научно-техническому прогрессу во второй половине ХХ в., стало возможным изменять окраску природных алмазов. Бомбардировкой кристаллов алмаза электронами, протонами, нейтронами с последующей обработкой удается окрашивать их в желтый, голубой, зеленый, коричневый цвета, а помещенные в ускоритель элементарных частиц становятся синими или голубыми. В зависимости от характера и интенсивности облучения изменение окраски может происходить только в поверхностном слое или во всем объеме кристалла, она может исчезнуть через короткое время, а может сохраняться без изменений годами.

Какие же свойства алмаза определяют его широкое использование в самых различных областях хозяйства? В первую очередь, конечно, исключительная твердость, которая, если судить по скорости истирания, в 150 раз выше, чем у корунда, и в десятки раз выше, чем у лучших сплавов, применяемых для изготовления резцов.

Технические алмазы применяются:

• при глубоком бурении горных пород (армирование буровых коронок),

• при механической обработке самых разнообразных материалов,

• для изготовления шлифующих и режущих инструментов, шлифующего материала,

• в пилах, резцах, фильерах для вытягивания проволоки,

• в оптической и электронной промышленности как полупроводники, датчики в счетчиках ядерных частиц,

Более половины добычи технических алмазов идет на изготовление специального инструмента для обрабатывающей промышленности. Применение алмазных резцов и сверл при обработке цветных и черных металлов, твердых и сверхтвердых сплавов, стекла, каучука, пластмасс и других синтетических веществ дает огромный экономический эффект по сравнению с использованием твердосплавного инструмента.

Совершенно незаменимы алмазы при вытачивании опорных рубиновых камней, используемых в часовых и многих других точных механизмах.

Широкое применение в промышленности находят и алмазные порошки. Их получают путем дробления низкосортных природных алмазов, а также изготавливают на специальных предприятиях по производству синтетических алмазов.

Алмазные порошки находят применение на гранильных фабриках, где все самоцветы, и в том числе, алмазы, подвергаются огранке и шлифовке, благодаря чему, невзрачные до этого камни становятся таинственно светящимися или ослепительно сверкающими драгоценностями, к неповторимой красоте которых никто не останется равнодушным.

Достаточно напомнить, что по оценкам западных экономистов промышленный потенциал США в случае отказа от добычи алмазов упадет в 2-3 раза. Применение алмазного инструмента существенно повышает чистоту обработки деталей, а производительность труда возрастает при этом в среднем на 50%

ГЛАВА III. АЛМАЗНО-БРИЛЛИАНТОВЫЙ КОМПЛЕКС МИРА И РОССИИ

Алмазно-бриллиантовый комплекс мира

Алмазы, добытые во всем мире за целый год, можно увезти на одной пятитонке. Но значение их для техники огромно. Американские экономисты считают, например, что если бы Соединенные Штаты внезапно лишились алмазов, которые они получают из Африки, то их промышленная мощь сразу же снизилась бы наполовину.

В древности алмазы добывались в Индии, наиболее известны были выработанные ныне копи Голконды. В 1725 г. в Бразилии (Минас-Жерайс) были открыты речные алмазные россыпные месторождения.

Первые алмазы в Южной Африке были найдены в 1867 г. в россыпях на берегу реки Оранжевой. Позже были открыты коренные богатые месторождения алмазов в районе г. Кимберли. Здесь коренные месторождения представлены также трубообразными вертикальными телами, но их заполняет лампроит — магматическая порода, по составу сходная с калиевыми высокощелочными базальтами.

Началась «алмазная лихорадка»… История умалчивает о том, сколько старателей с примитивным оборудованием погибло в шахтах, пока предприимчивый англичанин Сесиль Родс не скупил множество участков, образовав в 1888 г. целую алмазную империю под названием «Де Бирс» (по имени фермеров, на участке которых недалеко от г. Кимберли впервые были обнаружены алмазы).

РОДС (Rhodes) Сесил Джон (1853-1902), организатор захвата англичанами на рубеже 1880-1890-х годов территорий в Южной и Центральной Африке, часть которых составила колонию Родезия.

В 1890-1896 премьер-министр Капской колонии, один из главных инициаторов англо-бурской войны 1899-1902.

После смерти С.Родса контроль над компанией перешел к семье Оппенгеймер.

Современная «Де Бирс» («De Beers Consolidated Mines, Ltd»), крупнейшая в мире компания по добыче и продаже алмазов с годовым оборотом свыше 15 млрд. долларов. Разрабатывает алмазоносные месторождения в ЮАР, Ботсване, Намибии, Замбии и других странах. Общий объем продаж составляет порядка 80% мирового производства алмазов. Через дочерние компании ведет добычу золота, платины, меди, каменного угля и др., а также владеет предприятиями по выпуску искусственных алмазов, предприятиями химической промышленности.

С 1869 г. в Южной Африке ведется добыча алмазов из речных россыпей, а затем из коренных месторождений, представленных кимберлитовыми трубками. Среднее содержание алмазов в кимберлитах составляет около 0,5 кар на 1 м3 породы, в россыпях 0,25-0,5 кар в 1 куб. м. Названия месторождений обычно связаны с названиями крупных кимберлитовых трубок диаметром более 0,5 км. К ним относятся уже отработанные рудники ЮАР: Ягерсфонтейн, Кимберли, Де Бирс; крупные действующие рудники расположены на трубках Премьер, Финш, Коффифонтейн и других; в Танзании известна огромная трубка «Мвадуи» диаметром около 1,5 км; трубки диаметром более 1 км известны в Ботсване; крупная трубка «Мотэ» расположена в Лесото.

Африканский континент оказался чрезвычайно богат коренными и россыпными (в т. ч. морскими) месторождениями алмазов, которые экспортируются из ЮАР, Заира, Ботсваны, Анголы, Намибии, Ганы, Сьерра-Леоне.

В настоящее время ежегодная мировая добыча алмазов оценивается в 100 млн. карат (20 тонн), из них 40 млн. приходится на страны Африки и по 30 млн. на Россию и Австралию (приложение 1).

Масса добываемых алмазов обычно 0,1-1,0 карат, крупные ювелирные камни (св. 100 карат) встречаются редко. Цена необработанных алмазов ювелирного качества около 100 долларов за карат стоимость бриллиантов сильно колеблется в зависимости чистоты «воды», оттенков цвета «нацветов», наличия включений и дефектов, величины камней, качества огранки и т. д. Обычная цена карата бриллиантов — от 400 до 1000 долларов.

Мировые центры продажи алмазов — Центральная сбытовая организация в Лондоне и Алмазная биржа в Антверпене. Мировой лидер по сбыту ювелирных изделий — Италия.

Технические алмазы, используемые как абразивы, стоят от 3 до 12 долларов за карат; синтетические — около 2 долларов за карат. С конца 90-х годов США ежегодно потребляют не менее 50 млн. карат технических алмазов (10 тонн). Ожидается, что в начале XXI века мировое потребление технических алмазов составит 250 млн. карат или 50 тонн, из них около 70% синтетических. Технические алмазы используются в алмазных буровых коронках, пилах, резцах, фильерах для вытягивания проволоки, для изготовления полировальных порошков и паст, а также в оптической и электронной промышленности как полупроводники, датчики в счетчиках ядерных частиц, как вещество с теплопроводностью выше, чем у меди, прозрачное для широкого диапазона волн.