Förderung von Diamanten
Zunächst beschränkten sich Diamantenfunde auf sekundäre Vorkommen, also auf in erodiertem Gestein eingeschlossene Diamanten. Diese sekundären Vorkommen fanden sich häufig in der Nähe von Flüssen, so dass ein erstes Verfahren zur einfachen Gewinnung von Diamanten lediglich aus dem Sieben und Waschen des Flussgrundes bestand.
Mit der beginnenden Entdeckung von Diamantvorkommen in Südafrika waren diese Methoden nicht mehr ausreichend und durch die Orientierung an den Erfahrungen mit Kohlestollen und Erzbergwerken auf der ganzen Welt entstand auch für den Abbau von Diamanten eine hochentwickelte Technik. Der Abbau von alluvialen Lagerstätten erfolgte im Tagebau, wie auch zunächst der Abbau von Kimberlit-Pipes. Hier werden auf ausgedehnten Baustellen enorme Erdmassen mit schwerem Gerät bearbeitet. Ab Tiefen von ungefähr 100 m ist beim Tagebau die Sicherheit der Arbeiter durch die Gefahr von einstürzenden Erdmassen nicht mehr gewährleistet, ein Übergang zum Bergbau war erforderlich. Nach der Entwicklung des Bruchkammerabbaus haben sich durch Variation aus dieser Methode des Bergbaus der Blockbruchbau sowie der Trichterbruchbau entwickelt. Aber auch auf dem Grund des Meeres werden Diamanten abgebaut, die De Beers Marine ist ein Tochterunternehmen von De Beers, das sich auf diese Art des Abbaus spezialisiert hat.
So sind also aufgrund ständiger Technologisierung aus dem primitiven Verfahren der einfachen Handarbeit mehrere Abbaumethoden entstanden, die den gemeinsamen Nenner haben, sich auch in Zukunft weiterzuentwickeln.
Aber auf welche Weise der Abbau auch erfolgt, immer ist die Förderung von riesigen Gesteinsmengen erforderlich, um einige wenige der kostbaren Edelsteine zu erhalten. Für eine Ausbeute von 1 crt Diamant sind der Abbau und die Aufbereitung von bis zu 5.000 kg Gestein notwendig, der Diamantgehalt beträgt selbst bei hoch angereicherten Lagerstätten meist nicht mehr als 1:25.000. Dazu kommt, dass nicht alle der gewonnenen Diamanten die erforderliche Qualität haben, um zu Schmuck weiterverarbeitet zu werden. Diese Seltenheit macht den Wert von Diamanten aus.
Um die Diamanten aus all dem Gestein zu gewinnen, wird dieses aufbereitet, wobei die Diamanten von den unerwünschten Begleitmaterialien getrennt werden. Die Aufbereitung beginnt mit der mechanischen Zerkleinerung der abgebauten Gesteinsbrocken Kimberlit und blue ground. Die verwendeten Gesteinsbrecher sind so konstruiert, dass die Diamanten hierbei unversehrt bleiben. Für die anschließende Anreicherung mit sogenannten schweren Mineralen, die eine hohe Dichte oder ein hohes spezifisches Gewicht aufweisen, werden die Diamanten durch ein Sieb in Rotationswaschpfannen befördert. Dann werden sie konzentriert, wofür man elektrochemische Flotationsmethoden anwendet. Da Diamanten in der Regel sehr gut an Fett haften, nutzt man diese starke Adhäsion und leitet die inzwischen zu Körnern zusammengeschlossenen Schwermineralien auf fettbestrichene Bänder, zu denen sie über Schüttelroste und Zylindersiebe geführt werden. Diese Adhäsionskräfte sind dabei so groß, dass selbst das über die Bänder fließende Wasser die Haftung nicht aufhebt. Es gibt aber auch Diamanten, die die Adhäsion an Fett nicht zu ihren Eigenschaften zählen. Dazu gehören solche Diamanten, die aus sekundären Lagerstätten im Meer stammen, wo sie nach langer Zeit am salzhaltigen Meeresgrund eine Haut gebildet haben, oder aber Diamanten aus anderen sekundären Lagerstätten, die ähnliche Krusten besitzen. Die so entstandenen Verunreinigungen müssen vor dem Zuleiten der Schwermineralien auf die Fettbänder durch chemische Mittel entfernt werden. Anschließend werden die im Fett haftenden Rohdiamanten durch Schmelzen und Abfließen des Fettes befreit.
Eine alternative Aufbereitungsmethode für Diamanten arbeitet mit Röntgenluminiszenz, Ingenieure in Russland haben sie Ende der 50er Jahre entwickelt. Ein weiteres alternatives Verfahren macht sich die sehr schwache elektrische Leitfähigkeit von fast 100 % der Diamanten zunutze und führt eine elektrostatische Trennung durch. Diese Methode hat den Vorteil, dass auch die kleinsten Diamanten nicht verlorengehen.
Nach all den aufwendigen Schritten zur Aufbereitung werden die gewonnenen Diamanten sortiert und nach ihrer Qualität bewertet. Eine Weiterbearbeitung erfolt nur bei den Diamanten, die sich für die Herstellung von Schmuck eignen.
Da die Industrie stetig auf eine Verbesserung der Gewinnungsverfahren und eine damit einhergehende Kostenersparnis bedacht ist, werden einige der vorgestellten Verfahren in Zukunft sicher noch weiterentwickelt und technisch verbessert werden, aber auch die Entwicklung und Anwendung von neuen Verfahren ist zu erwarten.
Mit der beginnenden Entdeckung von Diamantvorkommen in Südafrika waren diese Methoden nicht mehr ausreichend und durch die Orientierung an den Erfahrungen mit Kohlestollen und Erzbergwerken auf der ganzen Welt entstand auch für den Abbau von Diamanten eine hochentwickelte Technik. Der Abbau von alluvialen Lagerstätten erfolgte im Tagebau, wie auch zunächst der Abbau von Kimberlit-Pipes. Hier werden auf ausgedehnten Baustellen enorme Erdmassen mit schwerem Gerät bearbeitet. Ab Tiefen von ungefähr 100 m ist beim Tagebau die Sicherheit der Arbeiter durch die Gefahr von einstürzenden Erdmassen nicht mehr gewährleistet, ein Übergang zum Bergbau war erforderlich. Nach der Entwicklung des Bruchkammerabbaus haben sich durch Variation aus dieser Methode des Bergbaus der Blockbruchbau sowie der Trichterbruchbau entwickelt. Aber auch auf dem Grund des Meeres werden Diamanten abgebaut, die De Beers Marine ist ein Tochterunternehmen von De Beers, das sich auf diese Art des Abbaus spezialisiert hat.
So sind also aufgrund ständiger Technologisierung aus dem primitiven Verfahren der einfachen Handarbeit mehrere Abbaumethoden entstanden, die den gemeinsamen Nenner haben, sich auch in Zukunft weiterzuentwickeln.
Aber auf welche Weise der Abbau auch erfolgt, immer ist die Förderung von riesigen Gesteinsmengen erforderlich, um einige wenige der kostbaren Edelsteine zu erhalten. Für eine Ausbeute von 1 crt Diamant sind der Abbau und die Aufbereitung von bis zu 5.000 kg Gestein notwendig, der Diamantgehalt beträgt selbst bei hoch angereicherten Lagerstätten meist nicht mehr als 1:25.000. Dazu kommt, dass nicht alle der gewonnenen Diamanten die erforderliche Qualität haben, um zu Schmuck weiterverarbeitet zu werden. Diese Seltenheit macht den Wert von Diamanten aus.
Um die Diamanten aus all dem Gestein zu gewinnen, wird dieses aufbereitet, wobei die Diamanten von den unerwünschten Begleitmaterialien getrennt werden. Die Aufbereitung beginnt mit der mechanischen Zerkleinerung der abgebauten Gesteinsbrocken Kimberlit und blue ground. Die verwendeten Gesteinsbrecher sind so konstruiert, dass die Diamanten hierbei unversehrt bleiben. Für die anschließende Anreicherung mit sogenannten schweren Mineralen, die eine hohe Dichte oder ein hohes spezifisches Gewicht aufweisen, werden die Diamanten durch ein Sieb in Rotationswaschpfannen befördert. Dann werden sie konzentriert, wofür man elektrochemische Flotationsmethoden anwendet. Da Diamanten in der Regel sehr gut an Fett haften, nutzt man diese starke Adhäsion und leitet die inzwischen zu Körnern zusammengeschlossenen Schwermineralien auf fettbestrichene Bänder, zu denen sie über Schüttelroste und Zylindersiebe geführt werden. Diese Adhäsionskräfte sind dabei so groß, dass selbst das über die Bänder fließende Wasser die Haftung nicht aufhebt. Es gibt aber auch Diamanten, die die Adhäsion an Fett nicht zu ihren Eigenschaften zählen. Dazu gehören solche Diamanten, die aus sekundären Lagerstätten im Meer stammen, wo sie nach langer Zeit am salzhaltigen Meeresgrund eine Haut gebildet haben, oder aber Diamanten aus anderen sekundären Lagerstätten, die ähnliche Krusten besitzen. Die so entstandenen Verunreinigungen müssen vor dem Zuleiten der Schwermineralien auf die Fettbänder durch chemische Mittel entfernt werden. Anschließend werden die im Fett haftenden Rohdiamanten durch Schmelzen und Abfließen des Fettes befreit.
Eine alternative Aufbereitungsmethode für Diamanten arbeitet mit Röntgenluminiszenz, Ingenieure in Russland haben sie Ende der 50er Jahre entwickelt. Ein weiteres alternatives Verfahren macht sich die sehr schwache elektrische Leitfähigkeit von fast 100 % der Diamanten zunutze und führt eine elektrostatische Trennung durch. Diese Methode hat den Vorteil, dass auch die kleinsten Diamanten nicht verlorengehen.
Nach all den aufwendigen Schritten zur Aufbereitung werden die gewonnenen Diamanten sortiert und nach ihrer Qualität bewertet. Eine Weiterbearbeitung erfolt nur bei den Diamanten, die sich für die Herstellung von Schmuck eignen.
Da die Industrie stetig auf eine Verbesserung der Gewinnungsverfahren und eine damit einhergehende Kostenersparnis bedacht ist, werden einige der vorgestellten Verfahren in Zukunft sicher noch weiterentwickelt und technisch verbessert werden, aber auch die Entwicklung und Anwendung von neuen Verfahren ist zu erwarten.