Khai thác kim cương tự nhiên là quá trình giúp viên kim cương thô trở thành viên đá quý sau khi trải qua các công đoạn khác nhau. Trong quá trình khai thác, sản xuất , mỗi viên kim cương thô đều được lựa chọn tỉ mỉ bằng tay với những đặc điểm độc nhất trước khi được cắt và đánh bóng cẩn thận để làm bật lên độ phát sáng của những viên đá quý.
Nam Phi là quốc gia chiếm tỷ lệ lớn trong ngành sản xuất kim cương đá quý trên thế giới. Với xấp xỉ 13 triệu carat kim cương được khai thác tự nhiên đã đem đến lợi nhuận khoảng 9 tỷ đô cho quốc gia này.
Nội Dung Bài Viết
Các phương pháp khai thác kim cương tự nhiên phổ biến
Tùy vào điều kiện địa chất của các khu vực khai thác và tính chất hóa lý của quặng kim cương, các chuyên gia tiến hành khai thác kim cương bằng nhiều phương pháp khác nhau. Có 3 phương pháp phổ biến để khai thác kim cương, bao gồm:
- Khai thác hầm mỏ (phương pháp khai thác chính) bao gồm khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò.
- Khai thác phù sa hay còn được biết đến là đãi kim cương cám.
- Khai thác ở biển.
Khai thác hầm mỏ lộ thiên
Khai thác kim cương tự nhiên bằng phương pháp lộ thiên áp dụng với quặng kim cương nằm gần bề mặt. Phương pháp này bao gồm việc loại bỏ các lớp đất cát và đá phủ phía trên mặt đất sau đó cho nổ quặng trong hố.
Sau khi quặng kim cương đã vỡ, các mảnh vỡ được chất lên và di chuyển đến khu vực máy nghiền cho quặng sơ cấp để chiết xuất kim cương.
Khai thác hầm lò
Phương pháp khai thác hầm lò áp dụng với các mỏ quặng kim cương nằm sâu trong lòng đất. Ở phương pháp khai thác kim cương này, những người thợ mỏ sẽ đào đường hầm xuyên qua lớp vỏ trái đất để đến được mạch quặng. Các đường hầm để tiến hành khai thác được xây dựng theo hai cấp độ kết nối với nhau bởi đường ống hình phễu.
Quá trình khai thác kim cương sẽ bắt đầu từ việc cho nổ quặng, các mảnh vỡ sẽ rơi qua phễu và được thu thập tại đường hầm nằm ngang thứ hai. Tại đây sẽ có nhân viên khuân vác thu thập lại các mảnh vỡ kim cương và đưa lên mặt đất để xử lý.
Khai thác phù sa
Trải qua hàng nghìn năm mưa gió, bề mặt trái đất bị xói mòn khiến cho những viên kim cương thô lộ ra và được di chuyển xuống hạ lưu sông, suối. Những viên kim cương này sau đó thường được tìm thấy trong lớp sỏi của vật liệu khác như bùn, đất sét và trong khu vực sống của thực vật dưới nước.
Tại đây, quá trình khai thác kim cương bằng phương pháp phù sa sẽ bao gồm việc xây dựng một bức tường lớn để thu nước về một khu vực, các sỏi đá và kim cương cám được gom lại sau đó đưa lên để sàng lọc.
Đây là phương pháp khai thác kim cương tự nhiên ở các mỏ thứ cấp.
Khai thác kim cương ở biển
Khác với những cách khai thác kim cương còn lại, khai thác kim cương ở biển bao gồm việc phân tách kim cương từ đáy biển hoặc rất sâu dưới nước bằng những con tàu với công nghệ chuyên dụng. Những con tàu này sử dụng một phễu mạnh để hút sỏi từ đáy biển lên thông qua các ống mềm hoặc ống dẫn.
Ở những ngày đầu áp dụng phương pháp khai thác kim cương ở biển, các chuyên gia thường chỉ thu thập được sỏi chứa kim cương từ đáy biển nông. Sau này, các công ty khai thác sử dụng một máy khoan cỡ lớn gắn vào tàu để có thể phá đá khai thác kim cương dưới đáy biển hiệu quả hơn.
Cho đến nay, bờ biển Namibia là nguồn trữ lượng kim cương dồi dào nhất được biết đến, chiếm khoảng 64% tổng sản lượng kim cương của Namibia.
Quá trình xử lý quặng kim cương
Quá trình khai thác, xử lý kim cương từ quặng có thể mất vài tháng hoặc lâu hơn và trải qua 5 giai đoạn xử lý.
Giai đoạn 1 : Nghiền nát
Quặng và sỏi chứa kim cương ban đầu thường được thu thập và chuyển đến một máy nghiền sơ cấp. Những quặng kim cương lớn sẽ được phân chia thành mảnh nhỏ, có kích thước không quá 1550mm nhằm dễ dàng xử lý ở những giai đoạn sau. Để phân tách quặng thành các mảnh nhỏ hơn, một loại máy nghiền thứ cấp (hay còn được gọi là máy nghiền cuộn) sẽ được đưa ra sử dụng.
Giai đoạn 2 : Cọ rửa và sàng lọc
Trong công đoạn cọ rửa này, các mảnh quặng kim cương sẽ được chà sạch để loại bỏ tất cả các chất dư thừa còn bám lại, sau đó được đem đi sàng lọc. Tuy nhiên, các mảnh quặng có kích thước nhỏ hơn 1,5mm thường bị loại bỏ do mất nhiều chi phí để phân tách.
Giai đoạn 3 : Phễu phân tách ly tâm Cyclone
Một hỗn hợp bao gồm bột Ferrosilicon và nước được trộn theo tỷ trọng nhất định sẽ được trộn với quặng chứa kim cương. Sau khi trộn, hỗn hợp này được đổ vào một phễu phân tách ly tâm để sàng lọc. Kết thúc quá trình xử lý va xoay trộn, các vật liệu có trọng lượng riêng nặng hơn sẽ lắng xuống đáy của phễu làm lộ ra một lớp kim cương thô.
Giai đoạn 4 : Phục hồi
Hợp chất cô đặc giàu kim cương sẽ phải thông qua nhiều quá trình kiểm tra khác nhau bao gồm tính nhạy từ, khả năng phát quang X-ray và huỳnh quang laser tinh thể học. Các quá trình này được tính toán dựa trên những đặc điểm độc nhất của viên kim cương.
Đầu tiên, các công ty khai thác sẽ tiến hành lọc kim cương thô khỏi phễu phân tách kim cương trước đó. Tiếp đến, sử dụng những chiếc máy cảm biến để định vị những viên kim cương phát ra ánh sáng. Máy cảm biến hoạt động theo cơ chế gửi tín hiệu kim cương đến một bộ vi mạch, từ đó phát ra luồng khí dẫn đến vị trí chính xác của kim cương.
Cuối cùng, những viên kim cương này sẽ được lọc ra một hộp thu gom chuẩn bị cho giai đoạn kế tiếp.
Giai đoạn 5: Làm sạch, tính trọng lượng và đóng gói
Kim cương được thu thập vào hộp gom sẽ tiếp tục được làm sạch bằng dung dịch acid, sau đó đem đi rửa sạch và cân trọng lượng, cuối cùng là đóng gói đem đi vận chuyển. Mỗi một thùng chứa đều được niêm phong kỹ lưỡng với tem chống giả mạo và số bên cạnh theo quy định Kimberley.
