Conheça os métodos de separação de diamantes
O método de extração de diamantes é orientado principalmente pela geologia da mina, topografia e formação, considerações econômicas e quaisquer leis e regulamentos aplicáveis em cada país produtor de diamantes. No entanto, é importante notar que, na maioria das circunstâncias, os mineradores não extraem apenas diamantes do solo. A extração geralmente envolve minério de diamante e cascalho. Uma vez que esses materiais são trazidos à superfície, então, as mineradoras extraem os diamantes do minério hospedeiro.
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| Métodos de recuperação de diamantes |
A recuperação de diamantes requer um sistema sofisticado que evoluiu muito ao longo dos anos e que se beneficia da tecnologia avançada de hoje.
O grau de uma mina de diamantes é frequentemente um dos fatores mais críticos na determinação da viabilidade econômica de um projeto. Muitas minas de diamantes têm menos de 1 quilate de diamantes por tonelada métrica de rocha. Isso significa que o teor de diamante em uma tonelada de rocha é normalmente inferior a 1 parte por 5 milhões. Existem muitos outros minerais e rochas que são transportados para a superfície junto com os diamantes, o que exige a extração desse pequeno volume de diamantes do material circundante.
Esmagamento
Como o kimberlito é formado no subsolo, é uma rocha relativamente dura, semelhante ao granito. O primeiro passo para encontrar o diamante 'agulha no palheiro' é esmagar o minério de kimberlito. Isso deve ser feito de forma controlada para evitar quebrar ou danificar os diamantes presos no interior. Algumas minas aluviais podem pular completamente a etapa de britagem se os diamantes forem encontrados em areia, terra ou cascalhos finos.
A britagem é um processo de vários estágios de quebrar as rochas em pedaços cada vez menores e recircular pedaços maiores até que tudo tenha o tamanho certo para entrar na planta de processamento. Na verdade, começa com a liberação da rocha, onde os engenheiros de explosivos devem projetar cuidadosamente suas explosões de uma forma que resulte em peças pequenas o suficiente para serem transportadas por caminhão até o britador primário. A britagem primária geralmente utiliza a gravidade e uma máquina em forma de cone invertido que força as rochas maiores através de uma pequena abertura, quebrando-as umas contra as outras.
Os estágios secundários de britagem geralmente utilizam britadores de mandíbulas, apropriadamente chamados por sua semelhança com uma mandíbula humana, enquanto mastigam as rochas e passam por uma abertura. A britagem é um processo sujo que gera muita poeira e detritos e requer várias etapas de lavagem e peneiramento. Esta é uma operação de uso intensivo de água, e as minas geralmente desenvolvem instalações sofisticadas de tratamento de água no local para reduzir a necessidade de água doce subterrânea.
Métodos de processamento RPP e DMS
Existem 2 métodos principais de processamento mineral usados na recuperação de diamantes, o RPPe o DMS.
Ambos os métodos têm o mesmo objetivo, ou seja, reduzir bastante o volume de material mineral que deve ser processado para encontrar diamantes. Ambas as técnicas baseiam-se no princípio de que o diamante é um mineral relativamente pesado com uma gravidade específica de 3,52 g/cm3 (comparada com a água, que tem uma gravidade específica próxima de 1 g/cm3). Os diamantes são mais pesados do que a maioria dos minerais que os cercam dentro do kimberlito. Este fato pode ser usado para separar diamantes de outros minerais e simplificar o processo de recuperação.
O primeiro tipo de processo, que geralmente é usado em operações aluviais, é chamado de Planta Rotativa (RPP). Em um RPP, o cascalho com diamante, areia e terra são misturados com água para criar uma pasta, muitas vezes conhecida como 'poça', com uma gravidade específica na faixa de 1,3 a 1,5 g/cm3. A poça é então agitada na panela girando 'dentes' em ângulo. Os minerais mais pesados se depositam no fundo da panela, onde são forçados a descer para uma área onde o concentrado pode ser extraído. Muitos dos minerais mais leves transbordam da panela e podem ser removidos para o lixo.
O método de separação mais comum é chamado de separação de mídia densa ou DMS. Uma planta DMS também usa o princípio de que os diamantes são mais pesados do que a maioria das rochas e minerais circundantes. A maioria das plantas modernas de DMS utiliza um hidrociclone (ou 'ciclone'), que é essencialmente uma grande centrífuga. Uma vez que todo o kimberlito tenha sido esmagado em um tamanho apropriado, a mistura resultante de minerais é combinada com água e ferrosilício, um pó de grão fino que aumenta a densidade da solução aquosa resultante. O ciclone gira em alta velocidade e os minerais mais leves fluirão para o topo do ciclone, enquanto os minerais mais pesados, incluindo diamantes, afundarão no fundo, onde podem ser recuperados.
Mesmo depois que a maioria das rochas e minerais mais leves são removidos, apenas uma pequena porcentagem do concentrado de minerais pesados é, na verdade, diamante. Este concentrado ainda deve passar por várias rodadas de extração de diamantes. A recuperação final do diamante aproveita duas outras propriedades físicas únicas dos diamantes que são hidrofóbicos e fluorescem quando expostos a raios-x.
Classificação de Raios-X
Vários minerais diferentes fluorescem quando expostos à luz ultravioleta, raios X ou feixes de elétrons, entre eles os diamantes. Tecnologia sofisticada foi desenvolvida para tirar vantagem deste fato.
Em um classificador de fluxo de raios X, um fluxo fino de concentrado de mineral pesado é alimentado em uma unidade onde os diamantes e o minério restante são conduzidos em uma esteira transportadora. Quando exposto a raios-X, um diamante fluoresce e ativa um fotodetector que aciona um jato de ar que desvia o diamante para uma caixa coletora. Este sistema também é completamente fechado ou sem intervenção e oferece segurança significativamente aumentada, bem como segurança durante o processo de recuperação final.
A recuperação de classificação por raios X tem um fator de recuperação de +- 98% em diamantes entre 1 mm e 25 mm. No entanto, provou ser menos eficaz na recuperação de diamantes muito grandes e alguns diamantes têm revestimentos de superfície que impedem que os diamantes fluoresçam de uma maneira que os classificadores possam detectar.
A TOMRA, uma empresa norueguesa especializada no desenvolvimento de soluções baseadas em sensores para recuperação ideal de recursos, desenvolveu uma tecnologia muito promissora conhecida como transmissão de raios X ou XRT. Esta tecnologia XRT é utilizada na Mina de Diamantes Karowe em Botswana e foi usada para a recuperação do diamante Lesedi La Rona de 1.111 quilates em novembro passado . O XRT usa a assinatura de carbono exclusiva dos diamantes para recuperar cada pedra. A empresa afirma que o estágio DMS pode ser totalmente ignorado e que os fatores de recuperação excedem as máquinas tradicionais de classificação por raios-X. No momento, o XRT está em uso apenas para recuperação de diamantes grandes (+6 mm), no entanto, isso pode mudar à medida que a tecnologia se desenvolve.
Saiba como a luz UV incide sobre os diamantes ajudando-o na identificação:
Mesa de graxa
Os diamantes também têm a propriedade física de serem hidrofóbicos, o que significa que resistem à água, mas aderem facilmente à graxa. Esta propriedade foi amplamente utilizada na recuperação de diamantes na África do Sul no final do século 19, muito antes de a tecnologia de raios-X ser aproveitada. Os mineiros lavam o concentrado mineral pesado com água, pois as pedras molhadas são vibradas sobre uma película de graxa. Os minerais úmidos repelirão a graxa e continuarão sendo desperdiçados, enquanto os diamantes permanecerão presos na graxa. A mistura de graxa pode ser descartada e fervida para remover os vestígios de graxa e deixar principalmente diamantes pequenos para trás. Estes diamantes minúsculos são aproveitados para a indústria.
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| Mesa de graxa caseira para diamantes |
Algumas variações de recuperação de graxa se desenvolveram ao longo dos anos.
O desafio das mesas de graxa é que elas fornecem um processo muito exposto, o que cria preocupações de segurança. Também é muito confuso e requer muitos funcionários treinados, agravando ainda mais o desafio de segurança. Embora a graxa ainda esteja em uso em muitas operações de diamante de classe mundial, ela está sendo gradualmente eliminada à medida que novas tecnologias a substitui. Muitas operações realmente utilizam recuperação de graxa e raios-X. Normalmente, o raio-X seria empregado primeiro, para recuperar a grande maioria dos diamantes do concentrado. Em seguida, a graxa pode ser usada em uma escala muito menor para tentar recuperar qualquer coisa perdida pelos raios-X.
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| Mesa de graxa caseira para separação de cascalhos de diamantes |
Apesar de todo o esforço e tecnologia, a alimentação concentrada resultante ainda terá material não diamantado. Portanto, este concentrado é então alimentado em uma instalação de triagem segura, onde classificadores de diamantes especialmente treinados separam diamantes de não diamantes.
Mesmo após várias fases de recuperação e peneiramento, o concentrado não-diamante resultante normalmente será realimentado através do circuito de recuperação pelo menos uma vez antes de ser designado como 'resíduo' e transportado para o depósito de rejeitos.
Video do funcionamento de uma mesa de graxa vibratória para separar Diamantes:
Dissolução de fusão cáustica
Outro método de recuperação de diamantes é a dissolução cáustica. Este método é um processo especializado, que é usado apenas para a recuperação de micro-diamantes normalmente encontrados em pequenas amostras de kimberlito de projetos de exploração de base. A dissolução cáustica é projetada para dissolver completamente todas as rochas e minerais circundantes, exceto diamantes, produzindo 100% de recuperação de diamante. Isso é feito submetendo a rocha a uma solução básica de soda cáustica em altas temperaturas. Isso torna quase todos os minerais hospedeiros solúveis, exceto os diamantes, que podem ser visivelmente detectados e extraídos.
Embora eficaz na recuperação de diamantes, esse processo é trabalhoso, caro e normalmente usado apenas com pequenas amostras de apenas alguns quilos. Não seria economicamente viável para uma operação de mineração comercial.
Conheça as duas principais fonte de diamantes no Mundo:
NOTA:
A incrível complexidade das modernas minas de diamantes.
Muitas pessoas na indústria, mesmo aquelas que estão no mercado há muito tempo, muitas vezes não conseguem entender até onde as empresas devem ir para extrair diamantes da terra. Talvez ainda mais maravilhoso seja como esses depósitos de diamantes são encontrados.
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