Добыча и переработка янтаря

Янтарь по праву называют «солнечным камнем», хотя это вовсе и не камень, а минерал, соединение органических кислот. Классифицируется он как представитель группы горючих полезных ископаемых.

История добычи

Его добыча имеет свою историю, исчисляемую тысячелетиями. От самых трудоемких и примитивных способах, до более эффективных. К наиболее древним и простым способам относится сбор янтаря после отливов, когда его выбрасывает морем на берег, или на отмелях, туда заходят на лодках и вычерпывают кусочки янтаря сачками. Практиковалось также отрывать янтарь при помощи багров и длинных, острых пик. Ну и еще один малоэффективный, и при этом очень опасный способ – это ныряние. Позднее, начали практиковать добычу янтаря, используя разрыхление прибрежной зоны, при этом перемешивание с водой земли помогало минералу всплывать на поверхность, где его и собирали. В начале 17 века стали пытаться добывать янтарь из береговых обрывов, но это оказалось нерентабельно и крайне опасно, и к началу 20 века подземную разработку прекратили.

Применялся так называемый «морской способ» - это когда янтаросодержащие пласты поднимали со дна грунточерпающими драгами, доставляли их на берег и там проводили сортировку. Несмотря на эффективность, такой способ не был широко применен, так как был очень дорогостоящим.

Наиболее эффективной была добыча с помощью открытых горных выработок, когда под воздействием мощной струи воды разрушается покрывающая толща породы, и янтарь отделяется от «голубой земли», именно так называли пласты земли, содержащие этот прекрасный камень.

Янтарь таким способом добывался в больших количествах, но добыча была не постоянна, так как проблема в том, что при таком процессе месторождения полностью вырабатываются, а находить новые карьеры довольно сложно.

Технология добычи и производства

К 1930 г. добыча янтаря значительно облегчилась, благодаря полной механизации процесса. Вскрышные породы начали разрабатываться экскаваторным способом, с использованием железнодорожных путей, по которым выработанные пласты отправлялись в отвал. Но существовала угроза оползней, во время которой, вследствие смещения грунта, карьеры рушились, и вся транспортная техника и оборудование выходили из строя. И следующим шагом модернизации стало использование гидромеханических принципов, когда грунтовые пласты разрываются с помощью гидромониторов и землесосных установок. Именно в это время способ добычи янтаря стал более успешным и простым. Его разделяли на несколько этапов: выкапывали карьер (карьер использовали в долгосрочной перспективе – несколько десятков лет), затем экскаваторами снимался верхний грунт, и мощными струями воды, поступающей из гидромониторов, разрушалась вскрышка, образовавшаяся при этом пульпа – размытая водой пустая порода, по трубопроводу сбрасывалась в море. Освобожденная от грунта «голубая земля», землеройными машинами складируется в конусы, которые подвергаются более интенсивному размыву гидроустановками до состояния жидкой кашицы, которая легко перемещается по трубопроводам, но при этом потери янтаря составляют порядка 10%. Если заменить гидротранспортировку конвейерной системой с использованием мощных, многоковшовых, шагающих по карьеру высокопроизводительных экскаваторов, то потери янтаря значительно сокращаются.

По трубопроводам обогащенная водой «голубая земля» попадает на фабрику, где происходит отсев минерала через решетки с диаметром отверстий 5-6см. Рабочими осуществляется отбор более крупных кусков янтаря, а после размытая водой порода поступает на решетку-сито, отверстия которой составляют всего 2-3мм. Далее растворенная в воде пустая порода поступает в отходняки. Оставшиеся на сите кусочки минералов пропускают через специальные дуговые сита, предназначенные для предварительного промывания и обезвоживания. После этого сырье поступает в сепараторы для расслаивания. В них находится раствор, плотность которого выше, чем плотность янтаря, и благодаря этому происходит расслаивание массы: более крупные по весу частички остаются на дне, а мелкие кусочки янтаря и остатки древесины всплывают, и оказываются на поверхности. Далее их повторно промывают, и подают в калориферные установки для просушки. После просушки происходит фракционная сортировка материала. Для этого янтарь, очищенный от примесей, подают на грохот – это специальное вибрационное сито, состоящее из нескольких просеивающих поверхностей, которые расположены одно над другим, и движутся в противоположных друг от друга направлениях. Сита обладают различными по диаметру и конфигурации отверстиями, и расположены в виде этажерки, сверху сито с максимальным размером, а снизу с минимальными отверстиями. Система сит приводится в движение с помощью двигателя, и благодаря сильной вибрации происходит разделение материала по размерам частиц на три фракции.

Освобождение «голубой земли» от пустоты мощным шагающим по карьеру экскаватором, последующее очищение янтаронесущих пластов, его гидрообработка, очистка и тщательная сортировка — все это делает процесс добычи энергозатратным и дорогостоящим, и объясняет такую высокую стоимость это прекрасного камня. И если вам предложили дешевый янтарь, то очевидно, что он не может быть настоящим.

Хотя технический прогресс и не стоит на месте, но технология добычи янтаря не претерпела значительных изменений, и добыча минерала происходит по той же схеме, что и сто лет назад.

Месторождения янтаря

На сегодняшний момент в мире сохранились большие запасы янтаря, и они активно добываются и используются.

Постоянное увеличение стоимости янтаря способствует поиску и развитию новых месторождений. Наряду с открытой карьерной добычей, активно развивается подземный способ разработки: пещеры, гроты – в них проводят работы по поиску «голубой земли».

Береговой янтарь считается более крупным, он напоминает по форме гальку, средний размер такого камня 2-3 сантиметра. Такой янтарь часто бывает в оболочке, от которой его приходится освобождать, но эта материнская оболочка способствует сохранению прекрасного внешнего вида и природных характеристик этого драгоценного камня. Янтарь, который долгое время пробыл в море, теряет свою первичную оболочку, что облегчает и без того энергозатратный процесс переработки минерала, но при этом, в отсутствии оболочки, янтарь часто приобретает тускловатую грубую поверхность из-за находящихся там песчинок. 

Особо ценными являются крупные куски янтаря, но они довольно таки редко встречаются, так как этот природный минерал достаточно хрупкий, трескающийся и легко разламывающийся по частям. 

В мире ежегодно добывают около 800тонн янтаря. Из них порядка 90% приходится на Литву, Латвию, Польшу и Российскую Федерацию. Территория России имеет большие запасы природного янтаря. Он есть на Балтийском побережье, в Приморском крае, и на Урале.

Янтарный камень является довольно распространенным минералом, и встречается практически на всех континентах, но крупные и эффективные для разработки месторождения – редкость.

Самым эффективным способом добычи янтаря является добыча из открытых карьеров. Именно таким способом добывают минерал в поселке Янтарном, Калининградской области. Вообще, побережье Балтийского моря богато запасами янтаря, здесь, после отливов, он встречается даже на пляжах, обрывах и мелководье. После прибоя можно обнаружить не только маленькие кусочки янтарного камня, но и по-настоящему крупные минералы. На этой территории расположены самые крупные из всех разведанных и предсказанных месторождений.

Балтийский янтарь имеет отличительные характеристики, которые позволяют выделить его от других добываемых по всему миру видов, и поместить в отдельную группу - это присутствие в его составе смоляной кислоты, пропорции которой варьируются в пределах 3-8%, и более, примером является белый вид янтаря. Поэтому Балтийский янтарь также называют сукцинитом. Его обнаруживают в виде неоднородной гальки, перемешанной с морским песком. Это месторождение находится в регионе Самбия, Калининградской области.

Калининградский янтарный комбинат

Практически полная монополия установлена природой на этот удивительный минерал, сконцентрировав его запасы на территории Балтийского побережья, вблизи города Светлогорска. Здесь расположен знаменитый Янтарный комбинат, чья продукция славится по всему миру. Это уникальный в своем роде завод, который занимается промышленной добычей и обработкой янтаря.

Несколько миллионов кубометров грунтовой земли было убрано и переработано для того, чтобы обнажить эти уникальнейшие природные залежи. Это месторождение вырабатывает основную долю всего мирового промысла янтаря.

На сегодняшний день здесь разработано два открытых карьера: обычный и так называемый «пляжный», расположенный непосредственно на побережье. На комбинате этот драгоценный природный камень проходит все стадии – от карьера, до готового изделия.

1. Янтароносный слой залегает на глубине 30-40 метров, и пустую породу приходится разбивать гидропушкой. Образовавшаяся при этом пульпа – взвесь породы с водой, подается по трубопроводам на комбинат.
2. После транспортировки пульпа проходит стадию отделения - ее пропускают через соляной раствор, и благодаря чрезвычайной плавучести, янтарь всплывает на поверхность.
3. Затем его подвергают фракционной сортировке. Большие куски янтаря предназначены для ручной обработки, они используются для уникальных декоративных работ. Из средних кусков изготавливают различные ювелирные изделия, а мелкие кусочки янтаря идут на изготовление картин, и на дальнейшую переработку – прессовку и плавление, либо на производство лаков и янтарной кислоты, которая входят в состав медикаментов и биогенных стимуляторов. Наиболее ценным является поделочный янтарь – именно он служит сырьем для ювелирной промышленности, но его доля в массе всего добываемого янтаря небольшая – порядка 10%. Мелкие кусочки камня не могут использоваться напрямую, поэтому их спрессовывают или подвергают химической обработке. Прессованный янтарь идет на изготовление украшений, его также используют в качестве изоляционного материала в промышленности.
4. Следующий этап – это шлифовка в специальных шлифовальных барабанных установках. В зависимости от формы и размера, когда камень имею сложную форму, к обычной шлифовальной пасте добавляют в барабан куски древесины, они помогают снять окисел с труднодоступных поверхностей минерала. Сырье проходит несколько шлифовальных барабанов, зернистость стенок которых постепенно уменьшается.
5. В целях улучшения декоративных характеристик некоторые камни подвергают специальной обработке – «калению» в печах с морским песком, температура прокаливания свыше 200 градусов. Результатом этого становится искрящийся прозрачный минерал, с окраской от светло-золотистого до насыщенного вишневого цвета. Кроме этого при нагревании повышается пластичность минерала.
6. И в заключении янтарь полируют войлоком в специальных барабанах.

Новые технологии в производстве янтаря

В настоящее время технологии добычи и обработки янтаря развиваются, становятся более совершенными и менее энергозатратными. В перспективе, в целях максимального сохранения первоначального вида минерала, предотвращения его раскалывания и дробления, происходящие в ходе транспортировки, планируется доставлять янтарь не по трубопроводам, а напрямую, в специально разработанные для этого мобильные комплексы, которые будут располагаться в непосредственной близости от места добычи.