Добыча драгоценных камней методом СГД

1.

ДОБЫЧА
ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
МЕТОДОМ СГД

2.

3.

Скважинная гидродобыча драгоценных камней –
это метод добычи полезных ископаемых, при
котором порода размывается высоконапорной
струей воды, а образовавшаяся пульпа (смесь воды,
грунта и ценного материала) поднимается на
поверхность через скважину.

4.

Суть метода
Бурение скважины – до достижения пласта,
содержащего драгоценные камни (алмазы,
сапфиры, изумруды и др.).
Гидравлическое разрушение породы – подача
воды под высоким давлением (до 100–300 атм)
через специальные насадки.
Транспортировка пульпы – подъем смеси на
поверхность с помощью эрлифта (воздушного
подъемника) или насосов.
Очистка и сортировка – извлечение драгоценных
камней из пульпы с использованием грохотов,
отсадочных машин, магнитной сепарации и
ручной выборки.

5.

6.

Оборудование
Буровые установки (для проходки скважин
диаметром 370-460 мм).
Гидромониторы (высоконапорные насосы и сопла
для разрушения породы).
Эрлифтные, гидроэлеваторные или шламовые
насосы (для подъема пульпы).
Обезвоживающие комплексы (виброгрохоты,
центрифуги, сепараторы).
Системы очистки воды (рециркуляция для
минимизации расхода).

7.

Где применяется?
Россыпные месторождения (алмазы в
Якутии, сапфиры в Шри-Ланке, рубины в
Мьянме, др….).
Эффективна при залегании камней в
рыхлых или слабосцементированных
породах.
Подводная добыча (шельфовые россыпи,
например, у берегов Намибии).
Труднодоступные районы (где открытая
разработка нерентабельна).

8.

Преимущества
✔ Меньшее воздействие на ландшафт
(по сравнению с карьерами).
✔ Возможность добычи на больших
глубинах.
✔ Экономия на вскрышных работах.

9.

Недостатки
✖ Зависимость от геологии (не подходит для
твердых коренных пород).
✖ Необходимость очистки больших объемов
воды.
✖ Риск повреждения камней при гидроударе.

10.

Скважинная гидродобыча – перспективный метод
для россыпных месторождений, особенно в
экологически чувствительных или
труднодоступных районах.
Однако ее применение требует тщательной
геологоразведки и оптимизации технологии.

11.

12.

Сапфиры — это драгоценные камни, разновидность
минерала корунда (оксид алюминия, Al₂O₃),
известные своей исключительной твёрдостью и
яркими цветами.

13.

14.

Основные свойства сапфиров
Цвет
Классический сапфир — синий (от светло-голубого до тёмносинего).
Также бывают розовые, жёлтые, оранжевые (падпараджа),
зелёные, фиолетовые, бесцветные (лейкосапфиры) и
чёрные.
Красные корунды — это уже рубины (химически тот же
минерал, но с примесью хрома).
Твёрдость
9 по шкале Мооса (уступают только алмазу и муассаниту), что
делает их идеальными для ювелирных украшений.
Блеск и прозрачность
Стеклянный блеск, могут быть как прозрачными, так и
непрозрачными.
Огранка
Чаще всего обрабатываются в виде овала, круга, изумрудной
или подушковидной огранки.
Месторождения
Основные источники: Шри-Ланка, Мадагаскар, Таиланд,
Мьянма, Австралия, Кашмир (Индия), США (Монтана).

15.

Применение сапфиров
Ювелирное дело
Используются в кольцах, серьгах, подвесках,
браслетах.
Звёздчатые сапфиры (с эффектом астеризма)
особенно ценны.
Техника и наука
Синтетические сапфиры применяют в лазерах,
оптических линзах (например, для камер
смартфонов), защитных стёклах часов (например,
Rolex).
Используются в микросхемах и подложках для
LED-технологий.
Астрология и эзотерика
Считается, что сапфиры приносят мудрость,
защищают от негатива.
Синий сапфир — камень Юпитера, символ власти
и духовного роста.

16.

Интересные факты
Самый известный сапфир — "Сапфир
Логана" (423 карата, хранится в Смитсоновском
музее).
Королевские регалии (например, кольцо
принцессы Дианы) содержат сапфиры.
Синтетические сапфиры выращивают с конца XIX
века (метод Вернейля).

17.

Сапфиры сочетают в себе красоту,
прочность и символическое значение,
что делает их одними из самых
желанных драгоценных камней в
мире.

18.

ИЗУМРУДЫ

19.

Что такое изумруд?
Изумруд — это драгоценный камень,
разновидность
минерала берилла (Be₃Al₂(SiO₃)₆),
окрашенная в зеленый цвет благодаря
примесям хрома (Cr) или ванадия (V). Он
относится к "большой четверке"
драгоценных камней (наряду с алмазом,
рубином и сапфиром).

20.

Свойства изумруда
Цвет: От светло-зеленого до насыщенного темнозеленого. Самые ценные — яркие травянистозеленые камни.
Твердость: 7,5–8 по шкале Мооса (довольно
твердый, но хрупкий из-за внутренних трещин).
Прозрачность: Редко бывает абсолютно чистым,
обычно содержит включения ("жардин" —
садовые, от франц. jardin).
Блеск: Стеклянный.
Плеохроизм: Меняет оттенок под разными углами
(от желто-зеленого до сине-зеленого).

21.

22.

Применение изумрудов
Ювелирное дело: Огранка (чаще
ступенчатая "изумрудная" или кабошон),
вставки в кольца, серьги, колье.
Инвестиции: Крупные чистые изумруды
ценятся наравне с алмазами.
Эзотерика: Считается камнем мудрости,
гармонии и защиты.

23.

Месторождения изумрудов
Основные источники:
Колумбия (месторождения Мусо, Чивор, Коскуэс) —
дают самые качественные изумруды.
Замбия (месторождение Кагем) — темно-зеленые
камни с голубоватым оттенком.
Бразилия (Нова-Эра, Баия) — светлые, но чистые
изумруды.
Россия (Урал, Малышевское месторождение) —
известны с XIX века.
Афганистан, Зимбабве, Эфиопия, Мадагаскар — также
добывают изумруды, но в меньших объемах.

24.

Интересные факты
Самый крупный изумруд — Теодора (Канада,
57 500 карат).
В Древнем Египте изумруды добывали для
Клеопатры.
Синтетические изумруды (с 1930-х) сложно
отличить от натуральных без экспертизы.
Изумруд — один из самых красивых и ценных
камней, символ роскоши и вечной молодости.

25.

РУБИНЫ

26.

Рубины — это драгоценные камни,
разновидность минерала корунда (оксид
алюминия, Al₂O₃), окрашенная в красный
цвет благодаря примесям хрома. Они
относятся к одним из самых ценных
камней наряду с алмазами, изумрудами и
сапфирами.

27.

28.

Основные свойства рубинов
Цвет – от розового до темно-красного (наиболее
ценны кроваво-красные рубины, называемые "голубиная
кровь").
Твердость – 9 по шкале Мооса (уступают только алмазу).
Блеск – стеклянный до алмазного.
Прозрачность – от прозрачного до непрозрачного.
Плеохроизм – может проявлять разные оттенки красного
под разными углами.
Люминесценция – некоторые рубины флуоресцируют в
ультрафиолете.

29.

Применение рубинов
Ювелирное дело – ограненные рубины
используются в кольцах, серьгах, ожерельях
и других украшениях.
Лазерные технологии – синтетические
рубины применяются в лазерах (первый в
мире лазер, созданный в 1960 году,
использовал рубин).
Промышленность – благодаря твердости
используются в абразивах и точных
инструментах.
Часовые механизмы – рубиновые
подшипники уменьшают трение в
механических часах.

30.

Крупнейшие месторождения рубинов
Мьянма (Бирма) – знаменитые рубины из
долины Могок считаются эталонными по цвету
и качеству.
Таиланд – рубины часто с коричневатым
оттенком.
Шри-Ланка – светлые розово-красные рубины
(иногда их называют "цейлонскими").
Мадагаскар – новые крупные месторождения,
конкурирующие с бирманскими.
Африка (Кения, Танзания) – добываются
рубины хорошего качества.
Россия – небольшие месторождения на Урале и
в Карелии.

31.

Синтетические рубины
С 19 века разработаны методы выращивания
искусственных рубинов (методы Вернейля,
Чохральского). Они дешевле натуральных, но
обладают схожими свойствами и широко
применяются в технике.
Интересные факты
Самый крупный рубин – "Свободная
звезда" (138,7 карат).
В древности рубины считались камнями власти
и страсти.
Натуральные рубины часто имеют включения,
которые помогают отличить их от синтетических.
Рубины остаются одними из самых желанных
драгоценных камней в мире, символизируя
любовь, богатство и могущество.

32.

33.

Что такое алмаз?
Алмаз — это минерал, состоящий из чистого
углерода (C) в кубической кристаллической
форме. Он образуется в условиях экстремально
высоких давлений и температур на глубине
100–200 км в мантии Земли.

34.

Основные свойства алмазов
Твердость: 10 по шкале Мооса (самый
твердый природный минерал).
Блеск: алмазный (сильное светопреломление
и дисперсия, что создает "игру света").
Плотность: 3,5–3,53 г/см³.
Температура плавления: ~4000°C (в инертной
среде).
Электропроводность: диэлектрик (но
некоторые голубые алмазы обладают
полупроводниковыми свойствами).
Химическая стойкость: устойчив к кислотам и
щелочам, но сгорает в кислороде при 800–
1000°C.

35.

36.

Применение алмазов
Ювелирная промышленность (ограненные
алмазы называются бриллиантами).
Техническое применение:
Режущие и абразивные инструменты
(буровые коронки, резцы,
шлифовальные круги).
Оптика (лазерные системы, окна для
СВЧ-излучения).
Электроника (теплоотводящие
подложки, детекторы излучения).
Медицина (скальпели, хирургические
инструменты).

37.

Крупнейшие месторождения алмазов
Россия (Якутия, Архангельская область):
Кимберлитовые трубки ("Мир", "Удачная",
"Юбилейная").
Россыпные месторождения (Сибирь, Урал).
Африка:
Ботсвана (крупнейший мировой
производитель).
ЮАР (знаменитая трубка "Премьер", где нашли
алмаз "Куллинан").
Ангола, Намибия, Конго.
Канада (трубки "Экати", "Диавик").
Австралия (месторождение "Аргайл", известное
розовыми алмазами).

38.

39.

Искусственные алмазы
Синтетические алмазы производят
методами:
HPHT (высокое давление и температура).
CVD (химическое осаждение из газовой
фазы).
Используются в промышленности, так как
дешевле природных.

40.

41.

Алмазы ценятся за уникальные физические
свойства и красоту. Основные запасы
сосредоточены в России, Африке и Канаде.
Помимо ювелирного дела, они широко
применяются в технике и науке.

42.

Автор инновационного технологического
решения по разработке россыпных
месторождений драгоценных камней методом
скважинной гидродобычи (СГД) с
применением кольцевого гидроэлеватора и
пульсационной струи гидромонитора к.т.н.
горный инженер, геотехнолог, гидрогеолог
Николай Дмитриевич Бычек