ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ — СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ САМОЦВЕТОВ

ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ — СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ САМОЦВЕТОВ

¹Лопатин О.Н., ²Хайбуллин Р.И., ¹Бахтин А.И., ²Хайбуллин И.Б.

¹КГУ, г. Казань, Россия; ²КФТИ, г. Казань, Россия

В настоящее время в мире широкое распространение получил метод ионно-лучевой обработки твердых тел с целью направленного изменения (модификации) их структурных и физических свойств. Методика ионной имплантации позволяет с прецизионной точностью внедрить необходимое количество примеси в приповерхностный слой твердотельной матрицы [4]. Показано, что, в зависимости от величины дозы имплантации и режима постимплантационного термического отжига, внедренные в кристалл металлические ионы могут находиться в различном зарядовом состоянии и замещать атомы исходной кристаллической матрицы в различных структурных позициях [5, 6, 9 и др]. Последние работы по имплантации ионов железа в берилл [3], синтетический сапфир [8] и кварц [7] подтверждают данные результаты.

Имплантация ускоренных до энергии 40 кэВ ионов железа и кобальта выполнялась на ионно-лучевом ускорителе ИЛУ–3 при комнатной температуре в остаточном вакууме 10^–5 торр. Доза облучения варьировалась при постоянной плотности ионного тока равной 10 мкА/см². Постимплантационная термическая обработка, необходимая для перераспределения примеси по объему кристалла и отжига радиационных дефектов, проводилась в кварцевой печи при различных температурах и временных режимах в атмосфере кислорода. Экспериментальное изучение облученных матриц проводилось с привлечением методик оптической и Мессбауэровской спектроскопии [1], а также термомагнитного анализа [2].

Высокодозная имплантация ионов железа в бесцветные пластины природного берилла и последующий термический отжиг облученных матриц привели к появлению у бериллов золотистой окраски. Экспериментальное изучение обработанных образцов методами абсорбционной оптической спектроскопии и интерпретация их гамма-резонансных спектров позволили объяснить появление наведенной окраски бериллов изоморфным вхождением имплантированных ионов железа как в тетраэдрические, так и в октаэдрические позиции кристаллической структуры минерала.

Имплантация ионов кобальта в бесцветные пластины синтетического корунда и последующий термический отжиг также привели к существенному изменению цветовых характеристик образцов. Окраска бесцветного корунда стала голубой, схожей с окраской природных сапфиров. Интерпретация оптических спектров поглощения обработанных синтетических корундов позволяет предположить изоморфное вхождение ионов кобальта в тетраэдрические позиции кристаллической структуры матрицы.

Структура, цели и задачи Центра сортировки алмазов АК “АЛРОСА”
в алмазно–бриллианотовом комплексе Западной Якутии

Микоева Е.И., Курбатов К.К.

ЦСА АК “АЛРОСА”, г. Мирный, Республика Саха (Якутия), Россия, dsc@alrosa-mir.ru

История Центра сортировки алмазов началась 27 ноября 1990 года. В этот день Генеральный директор объединения “Якуталмаз” В. Пискунов подписал приказ № 430 об организации центра сортировки алмазов.

Первоначально это подразделение задумывалось как центр по учету, систематизации, классификации по международным стандартам, экспертной оценке алмазов по мировым ценам и оперативной координации процесса добычи и обогащения алмазной продукции. Эти смелые замыслы органично вписывались в планы развития объединения “Якуталмаз”. Производство алмазных порошков, компактов, отбор сырья для абразивного инструмента требовали сортировки алмазов по специальной схеме.

Сегодня ЦСА — это сложный сбалансированный механизм, включающий в себя различные участки производства и сервисного обслуживания: “хранилище”, участок классификации, участок сортировки и оценки, участок минералогического изучения алмазов, аналитический отдел.

Алмазы из горно-обогатительных комбинатов Акционерной компании “АЛРОСА” направляются в ЦСА для первичной сортировки и оценки. Контроль за регулярностью поставок, строжайший учет веса алмазной продукции при поступлении в Центр, контроль за движением алмазного сырья внутри ЦСА и за его пределами осуществляют сотрудники участка учета и хранения алмазного сырья (“хранилища”).

С момента поступления в ЦСА и до отправки в Единую сбытовую организацию алмазы должны пройти стандартный цикл обработки: разделение по классам крупности по международной системе SYTI и первичную сортировку и оценку. Вся масса алмазов сначала проходит через ряд механических сит, на которых камни разделяются по диаметру кристаллов. Алмазы с диаметром более 3,5 мм разделяются на классы крупности по весу камня. Взвешивание каждого кристалла производится как механическим, так и ручным способом. Таким образом вся продукция обогатительных комбинатов классифицируется по международным стандартам на 16 размерно-весовых групп. Этот процесс осуществляется на участке классификации.

Из каждой размерно-весовой группы берется оценочная проба и производится ее сортировка и оценка в соответствии с утвержденными на текущий момент классификатором и прейскурантом. Эта ответственная работа осуществляется в четырех подразделениях участка сортировки и экспертной оценки алмазов. Средняя цена оценочной пробы распространяется на всю продукцию определенного ГОКа, находящуюся в этот период в “хранилище” ЦСА. Алмазное сырье приобретает стоимость и становится товаром. Движение и учет алмазной продукции полностью компьютеризированы с учетом “обратной связи” с добывающими предприятиями АК “АЛРОСА”. Данные о приеме алмазов, их рассеве, оценке и других операциях строго учитываются электроникой, а процесс классификации сырья напрямую управляется персональными компьютерами.

Самой “земной” задачей Центра был и остается тесный контакт с добывающими подразделениями. Для обработки руды разных алмазных трубок, хранящих в себе минералы с различными свойствами, необходимы особенные технологии рентгенолюминесцентной сепарации. Над этими вопросами работает лаборатория физических исследований ЦСА.

Центр также дает рекомендации горно-обогатительным комбинатам о корректировке технологии извлечения алмазов, об их сохранности, контролирует и оценивает результаты процессов добычи и обогащения алмазов каждого ГОКа.

Центр формирует экспертные данные об алмазах всех эксплуатируемых месторождений, анализирует и показывает в своих отчетах динамику изменения качества, цвета и средней цены алмазной продукции. Это позволяет прогнозировать добычу алмазов и планировать экономические показатели. Именно ЦСА является приемщиком, оценщиком, экономическим контролером всего алмазного потока в Якутской алмазоносной провинции.

Многие эксперименты в области обогащения, проводимые производственными и научными сотрудниками институтов, заканчиваются в ЦСА — он главный оценщик в этих поисках. Велика роль Центра сортировки алмазов в изучении алмазов новых месторождений, выдаче первых прогнозов о качестве сырья открываемых трубок.

Центр сортировки алмазов выполняет определенную историческую миссию. Здесь хранится полная коллекция алмазов, добытых на территории Якутской алмазоносной провинции в процессе геолого-поисковых работ за многие годы. Геолого-поисковые работы ведутся и сегодня, поэтому необходимо изучение морфологических и физических особенностей алмазов перспективных участков и сравнение их с ранее опоискованными. Эти задачи успешно выполняются экспериментально-методической группой специалистов-минералогов ЦСА.