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Metalex angaria fundos para projetos na África do Sul, Canadá

A Metalex Ventures está preparada para empreender uma colocação privada não intermediada para angariar receitas brutas de até $600.000. Diz-se que a oferta consistirá numa combinação de unidades de fluxo e unidades não de fluxo.

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Tiara de safira da Princesa Thyra e outras jóias reais em leilão

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Anjin segurança preso por posse ilegal de 91 peças de diamantes - denúncia

Um segurança da Anjin Investments nos campos de diamantes Marange no Zimbabué foi preso depois de ter sido encontrado na posse de 91 peças de diamantes enquanto tentava contrabandeá-las a partir das instalações.

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Poderá a exploração mineira de águas profundas resgatar o futuro da transição renovável?

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24 de novembro de 2022

Mineração de diamantes e síntese de diamantes: qual é mais eficiente?

21 de novembro de 2022

Vladislav Zhdanov - Professor da Escola Superior de Economia da Universidade Nacional de Pesquisa e ex-vice-presidente da ALROSA (2015-2018).

Ele é físico de profissão.

Vladislav Zhdanov foi educado na Universidade Federal de Ural (Física Geral e Molecular), Academia Diplomática do Ministério das Relações Exteriores, City University London, Oxford University e RANEPA.

É autor de diversos artigos científicos sobre o uso de diamantes sintéticos e naturais nas altas tecnologias modernas, sobre tendências e perspectivas de seu consumo nesta área.

Vladislav Zhdanov disse à R&P sobre novas pesquisas acadêmicas no campo da mineração de diamantes e síntese de diamantes.

vladislav_zhdanov_xxc.pngA revista acadêmica Heliyon publicou um artigo (“Comparative analysis of labor input required to produce one carat at different methods of synthesis and mining of diamonds”) por uma equipe de autores liderada pelo professor Vladislav Zhdanov da Escola Superior de Economia. Analisa em detalhes os custos trabalhistas para a produção de um quilate de diamante por três métodos diferentes - mineração, HPHT e CVD.

Vladislav Zhdanov contou à agência R&P sobre um estudo acadêmico sobre uma análise comparativa dos custos dos recursos na produção de diamantes.

Em entrevista concedida à nossa publicação, você falou sobre os resultados da pesquisa sobre custos de produção em termos de necessidades de energia e água (https://www.rough-polished.com/en/exclusive/123421.html). Qual é a sua opinião sobre os custos trabalhistas, que são talvez a parte mais cara das despesas operacionais na produção de diamantes?

Meus colegas e eu pegamos os relatórios da De Beers e analisamos as operações de duas minas de diamantes únicas no Botswana - Orapa e Jwaneng - em termos de número de pessoal diretamente envolvido na mineração. Em seguida, correlacionamos o número de funcionários com o volume de diamantes extraídos nessas jazidas. É claro que há um elemento significativo de aproximação nisso relacionado tanto com a singularidade desses depósitos em termos de seu grau de diamante quanto com a inevitável rotatividade de pessoal. No entanto, chegamos à conclusão de que trabalhando nessas jazidas cada funcionário produz em média mais de 2 quilates de diamantes por hora, e por esse indicador a mineração supera a síntese, onde indicadores semelhantes são muito mais modestos.

Você pode elaborar sobre isso?

Em particular, se tomarmos os dados experimentais do autor sobre a síntese pelo método CVD, com muitas ressalvas tecnológicas sobre as características do magnetron (fonte de radiação), condições de síntese (temperatura, pressão, composição da mistura gasosa), a qualidade do monocristais resultantes, etc., chegamos à conclusão de que cada assistente de laboratório precisa de mais de três horas para sintetizar um quilate de diamantes, e esse número difere significativamente das operações de mineração. Faço desde já uma ressalva que é justamente na estimativa de custos de mão de obra para síntese pelo método CVD que tivemos as principais disputas com especialistas. Alguns produtores de reatores CVD afirmam um desempenho superior ao nosso experimental, e entendemos o caráter discutível de nossos resultados, que são um pouco mais modestos que os de nossos colegas.

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Figura 1. Processo CVD, desenho do autor, maio de 2022

Quais são seus resultados em HPHT - o processo que é o principal método de síntese - pelo menos em termos de volumes de produção?

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Figura 2. Impressora HPHT, desenho do autor, maio de 2022

Não há dúvida de que o HPHT, que há muito superou todas as doenças tecnológicas infantis, é hoje o método de síntese mais eficiente em termos de custos de mão de obra. Muito grosseiramente, leva menos de duas horas em média para um trabalhador de produção HPHT sintetizar 1 quilate de diamantes com qualidade de gema, e esse indicador melhorará, ou seja, no nosso caso, diminuirá no tempo. A produtividade da prensa está crescendo, a tecnologia está crescendo – tudo está se movendo para o fato de que, no futuro previsível, os custos relativos de mão de obra da síntese de diamantes HPHT e os da mineração de diamantes irão convergir.

Acontece que CVD não tem chance nesta corrida?

Sabe, talvez fosse apropriado dar uma metáfora, desculpe a simplificação: em termos de mineração de produção, HPHT e CVD parecem um trem, um avião e um foguete, respectivamente. De fato, em termos de pessoal necessário para atender o processo de transporte de passageiros/carga, a ferrovia supera qualquer concorrente, mas as aeronaves e principalmente os foguetes possuem supervantagens, o que torna esses tipos de transporte não menos procurados. Voltando aos reatores CVD, isso, claro, é uma oportunidade para controlar melhor a síntese de um cristal de diamante, criar novas estruturas baseadas em diamante - por exemplo, centros NV, e isso significa projetos quânticos, uma aplicação completamente diferente, não uma joia mercado.

Entendi corretamente que o ciclo de pesquisa ainda não foi concluído e sua equipe ainda possui materiais para publicação em revistas acadêmicas?

As duas primeiras obras, na linguagem dos economistas, são, evidentemente, os principais itens dos custos operacionais, O PEX - energia, água e pessoal. O artigo que conclui nosso estudo é dedicado ao CAPEX, é metodologicamente mais simples, mas talvez o mais significativo para os leitores interessados ​​em síntese.

Novamente, estamos comparando os custos relativos de iniciar uma produção de diamantes, e fica claro que, em termos absolutos, o lançamento de uma nova planta de mineração e processamento é uma história muito grande, em contraste com a compra de um reator CVD. E foi interessante comparar o CAPEX específico para as três tecnologias.

Já é possível anunciar seus resultados de CAPEX?

Vamos esperar, agora estamos verificando todos os dados. As tecnologias de síntese estão se desenvolvendo muito rapidamente, o preço do hardware para síntese é extremamente dinâmico. Mas na primeira aproximação, vemos novamente a hierarquia usual das tecnologias de produção em termos de CAPEX específico – a mineração de diamantes não desistiria.

Após o lançamento do artigo final, planejamos publicar um livro resumindo tudo o que sabemos sobre a produção de diamantes. Ir além do formato acadêmico nos permitirá adicionar mais ilustrações e “animar” a apresentação do material. Acho que o livro se tornará um ponto final neste estudo, e planejamos envolver mais autores em sua publicação, cujos dados muitas vezes diferem dos nossos. Mas isso vai torná-lo mais interessante para os leitores.

Posso fazer uma pergunta não científica, mas mais aplicada: O que você pensa sobre o futuro da produção de diamantes? Quais são as perspectivas para a produção mineira e laboratorial - médio e longo prazo?

Obviamente, a síntese de diamantes se desenvolverá - a ciência precisa de novos metamateriais, eles não podem ser obtidos por mineração, apenas por síntese. Na perspectiva de médio prazo, veremos prensas HPHT com diâmetros maiores e o substrato inicial de tamanho maior para síntese CVD – isso resultará em maior produtividade. Na perspectiva de longo prazo, veremos um aumento significativo na potência de radiação nos reatores CVD, pois há espaço para crescimento aqui no verdadeiro sentido da palavra. Meus colegas e eu modelamos a distribuição de plasma para fontes de radiação de alta potência, o que é matematicamente muito interessante.

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Figura 3. Matriz de reatores CVD, esboços do autor, maio de 2022

Além disso, em nossa opinião, o potencial para a síntese de diamantes pelo método de cavitação ainda não foi descoberto, enquanto este método de síntese é fundamentalmente diferente de HPHT e CVD - meus colegas e eu ainda estamos na fase de modelagem matemática, e eu tenho certeza de que não estamos sozinhos na compreensão das perspectivas da cavitação.

Quanto à mineração de diamantes, certamente não irá a lugar nenhum - economicamente tem uma grande desvantagem no segmento de joias e seu potencial tecnológico de inovação não é menor do que em síntese.

 

A R&P também entrou em contato com o vice-diretor do Instituto de Física Aplicada da Academia Russa de Ciências (IAP RAS) (Nizhny Novgorod), Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Mikhail Glyavin, que comentou os resultados do estudo da equipe de pesquisa liderada por Vladislav Zhdanov: “Nossos colegas realizaram um estudo muito útil, interessante e relevante. Deve-se notar que as tecnologias de síntese estão sendo constantemente aprimoradas. O uso de geradores de microondas (girotrons russos e sua aplicação são descritos em detalhes, por exemplo, no artigo de A. G. Litvak, G. G. Denisov e M. Y. Glyavin "Russian Gyrotrons: Achievements and Trends", que pode ser encontrado em https://ieeexplore.ieee.org/document/9318737) com uma frequência mais alta que os magnetrons, e os métodos quase-ópticos originais para formar uma zona de descarga de plasma permitem aumentar o rendimento do produto final (diamantes) em quase uma ordem de grandeza. Com os planos anunciados para aumentar a potência, o IAP RAS criou girotrons de megawatt contínuos operando em frequências de 28 GHz a 170 GHz, então não haverá problemas com isso. Não há dúvida de que a síntese CVD tem boas perspectivas e um grande futuro.”

Galina Semenova para a Rough&Polished