Новые технологии добычи россыпных драгоценных камней
Нас всегда манил к себе экзотическим миром и тропическим раем, великолепными плантациями чая остров Цейлон (Шри Ланка). Помимо знаменитых чайных плантаций, Шри-Ланка славится еще многочисленными запасами в недрах драгоценных камней. Она занимает лидирующие позиции по добыче этого минерального сырья. Сам процесс добычи драгоценных камней до сих пор остается неизменным с древнейших времен. Это по-прежнему ручной труд. Шахты в виде шурфов-колодцев роют с помощью кирки и лопаты, обычно в непосредственной близости от берега реки. Это связано с большим потреблением воды для последующей промывки добываемых вмещающих полезное ископаемое пород. Такой процесс удаляет легкие глинистые и песчаные породы, оставляя россыпные камни твердого полезного ископаемого с некоторым количеством пустых пород.
Процесс добычи заключается в заполнении корзин рудосодержащими породами и их подьемом наверх с помощью веревок. После поднятую таким образом массу промывают под струей воды из ближайшей речки или озера.
Какие же драгоценные камни добывают в Шри-Ланке? Прежде всего, сапфиры: голубой (от темно синего до бледно голубого), оранжевый, розовый, желтый, белый, а так же звездчатый сапфир. Есть множество разновидностей гранатов: эссонит (оранжево-коричневый), альмандин (огненно-красный), родолит (бледновато-красный), спесартит (коричнево-красный), желтовато-красный гранат, зеленовато-желтый александрит, кошачий глаз, лунный камень (светлый полупрозрачный с голубоватыми отблесками), аметист, аквамарин, берилл, топаз (чаще желто-коричневый), циркон, турмалин (золотисто-желтого или зеленоватого цвета), шпинель.
Территория шахты, где добывают драгоценные камни, совсем небольшая. Обычно, это колодец (шурф) глубиной 5-30 метров. Стенки бревенчатые, в промежутках между бревнами набит мох, чтобы не просачивалась вода. На дне шурфа практически всегда стоит вода, а посередине висит ведро для ее вычерпывания. Иногда процесс водоотлива усовершенствован и обеспечивается грязевым насосом.
Работают на добыче драгоценных камней специально обученные люди. Но практически всегда – это бедные слои населения, вынужденные заниматься тяжелым физическим трудом. За несколько месяцев работы можно найти незначительное количество драгоценных камней. Иногда можно найти один, два или даже целую горсть камней, но нередко искатели остаются с пустыми руками. И весь процесс повторяется изо дня в день. Практически все драгоценные камни, особенно большие, продаются на аукционе.
Во времена арабов-торговцев остров Шри Ланка носил имя Серендип или остров драгоценных камней. Под именем «Серендип» Шри-Ланка вошла в рассказы о Синбаде-мореходе, два раза посещавшем Шри-Ланку, и сказания «1000 и 1 ночи». Известный путешественник Марко Поло видел рубин, толщиной в человеческую руку, украшавший Руванвели дагоба в Анурадхапуре.
Знаменитый синий сапфир «Голубая Красавица» величиной в 400 каратов, украшающий английскую корону, а так же сапфир «Звезда Индии» в 536 каратов, выставленный в музее Нью-Йорка родом из Шри Ланки, а именно из города Ратнапуры, который испокон веков является важным центром по добыче драгоценных камней.
До сих пор добыча на шахтах драгоценных камней ведется только вручную. Из средств автоматизации только насосы для откачки поступающих в шурфы подземных вод. Копают везде, в джунглях, на рисовых полях, в заболоченной и гористой местности. Иногда используют принудительную подачу воздуха на забой шурфа для рабочих. При тепературе окружающего воздуха в +50*С это необходимое условие для тяжелого физического труда в шахте. Раньше использовали для добычи экскаваторы и другую тяжелую технику. Ее отменили из-за образовывающихся после разработок озер.
На Шри-Ланке около 90% земли содержит практически половину из 200 разновидностей драгоценных и полудрагоценных камней, существующих в мире. Чтобы добывать на острове камни оформляется лицензия. Она стоит 5000 долларов в год. Взять лицензию на добычу может любой желающий.
После конца каждой смены найденные драгоценные камни сдают на рынок или обрабатывающей фабрике. После обработки камни поступают в магазин. Хранят их в конвертах. Цена одного карата сапфира доходит до 10 000 долларов, но средняя цена, как правило, 300 долларов за карат.
Специалисты Центра по сапропелю в 2004-2006 г.г. ознакомились с добычей драгоценных камней на Шри Ланке. Для этого были выбраны несколько шахт по добыче лунного камня в 5 километрах от Амбалангоды, в деревушке под названием Митиягода. Для более детального обследования на предмет перспективных способов добычи полезного ископаемого были изучены 3 шахты глубиной от 7 до 28 метров.
Вмещающие россыпное полезное ископаемое (драгоценные и полудрагоценные камни) породы представляют собой песчано-глинистый материал с 4-12% твердых обломочных твердых включений различных пород. В том числе и добываемые камни. Вмещающие породы легко размываются водой.
За основу технологии был принят способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых (СГД). Он заключается в следующем: на территории разведанного месторождения самоходной передвижной установкой, например, переоборудованной под добычную, бурильной шнековой машиной МБШ-519 ОАО «Стройдормаш», через верхние непродуктивные вскрышные породы шнековым долотом бурится скважина большого диаметра (450-1200 мм), вскрывает собой продуктивные слой с россыпными драгоценными камнями, стенки скважины до продуктивного пласта укрепляются обсадными трубами. В непосредственной близости от скважины обустраивается зумпф оборотной воды, устанавливается барабанная промывочная машина. Передвижная буровая установка имеет в себе высоконапорный грязевый насос и компрессор. Шнековый бур выполнен с центральным пустотелым каналом и трубой малого диаметра для подачи на забой скважины при бурении напорной изменяющей угол наклона струи воды.
После того как бур дойдет до верхней границы слоя полезного ископаемого начинается его вскрытие: на буровой установке включается откачной грязевый насос, по трубе малого диаметра в центральном пустотелом канале шнекового бура водяным насосом из зумпфа подается на забой скважины под напором вода, бур углубляется в продуктивный слой, за ним продвигается обсадная труба, удерживающая стенки скважины. Вмещающая полезное ископаемое порода в виде пульпы вместе с россыпными драгоценными камнями поднимается на поверхность в барабанную промывочную машину. Промывочная машина отделяет россыпные камни от песчано-глинистой фракции, которые поступают на ручную сортировку. Вода с песчано-глинистой фракцией из барабанной промывочной машины поступает в зумпф оборотной воды, глина и песок осаждаются, осветленная вода подается обратно в скважину.
Когда шнековый бур в скважине доходит до подошвы продуктивного слоя, вращение его останавливают и при включенной подаче воды на забой медленно поднимают его вместе с обсадной колонной труб на поверхность. Буровая установка перемещается на заданное расстояние от отработанной скважины и процесс повторяется заново. И так до полной отработки всего месторождения.
Способ добычи успешно может быть применен при глубине залегания продуктивного слоя от 0 до 80 м и его мощности не менее 5 м. Производительность добычи по промытому твердому материалу может достигать до 9 м3/ч.
После извлечения добытая песчано-глинистая-камневая смесь и обогащенная пульпа поступает на мобильную грейферную установку, например Terex T 150, где драгоценные камни отмываются от песчано-глинистого материала и поступают на фабрику обработки.
Для внедрения данного технологического решения на производстве потребуется технико-экономическое обоснование и проект предприятия по добыче и обогащению драгоценных камней. Оно основывается на проведенных ранее геологоразведочных работах. По срокам это может занять от 2 до 4 месяцев. На основании проекта предприятия Центр по сапропелю поставляет оборудование бизнеса, монтирует, апробирует его на месторождении. Обслуживающий персонал проходит обучение работе на оборудовании.
Геологическое строение россыпных залежей драгоценных камней на месторождениях в Шри Ланка аналогично или частично совпадает с месторождениями в таких странах как Россия, Вьетнам, Камбоджа, Индия, Таиланд, Бирма, Мадагаскар, Танзании, Мьянмы, Бразилии, Австралии…
Центр по сапропелю поставляет технологии для добычи и обогащения драгоценных россыпных камней с оборудованием как малой производительности (4-18 м3/см, так и производительностью до 50-75 м3/см по обогащенному материалу.
