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深海開采技術(shù)

發(fā)布日期: 2013-09-22 14:06:35

無論是陸地還是海洋的礦床,基本上只有四種開采或回收方法:從表層扒刮;從洞中挖掘;挖隧道進入表層下的礦床;鉆入礦床并使之流體化。采礦基本上是一種物料搬運過程:一旦收集或采集到礦物,就必須運往其他地方濃縮或加工,然后精煉成可銷售的產(chǎn)品。

深海采礦與陸地采礦不同,因為必須用遙感技術(shù)在水下作業(yè),由海面浮式平臺控制。視礦床性質(zhì)而定,礦物在作業(yè)的每個階段都經(jīng)篩選,尾砂作為廢物拋棄。例如,在多金屬結(jié)核礦床中,除去沉積物后,鎳、銅和鈷這三種金屬成份所占比例不到3%,加上錳則約占礦石的30%。相比之下,集料(砂礫)礦床的廢料可能很少。每種礦床都不同,可利用各種不同技術(shù)。

迄今為止,尚未在水深超過200米之處就固體礦物的商業(yè)回收進行持續(xù)作業(yè)。但對于可輕易從海底采集的多金屬結(jié)核,在水深5,000米處對集礦系統(tǒng)的試驗表明,開采多金屬結(jié)核或類似礦床不存在技術(shù)障礙。另一方面,對于需要破碎或貫入硬物質(zhì)的礦床,采礦技術(shù)的設(shè)計尚在探討中。現(xiàn)已提出若干富鈷結(jié)殼和熱液硫化物表層礦床開采系統(tǒng),但在收集個別礦床的更詳細資料之前,這些系統(tǒng)的效率純屬猜測。鉆探能力提高及在管道鋪設(shè)技術(shù)和深海油田生產(chǎn)方面取得的進展極大增強了現(xiàn)有采礦技術(shù)能力,但需要按照開采硬礦床所要求的高選擇性采掘工藝作出重大調(diào)整。這一點必然可以做到。

除了結(jié)核采掘技術(shù)這一明顯例外,目前大多數(shù)海底勘探和開發(fā)技術(shù)都用于淺水區(qū),其用途隨著需要而擴大。因此,今后很可能通過改進許多其他工業(yè)采用的傳統(tǒng)系統(tǒng)來彌補深海底采礦技術(shù)的一些現(xiàn)有差距。最終成果可能包括:新鉆探系統(tǒng);改進開發(fā)所需能量的轉(zhuǎn)移;增加原料的海底加工量;以濕法冶金工藝(如浸濾法)通過鉆孔分異回收預(yù)選金屬。

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  • 國家海洋局
  • 國際海底管理局
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