在海底開(kāi)采礦石
2012年12月10日 16:11 5861次瀏覽 來(lái)源: 新民晚報(bào) 分類: 新技術(shù)
在海底開(kāi)采礦石,這個(gè)曾被認(rèn)為是異想天開(kāi)的古老想法,近年來(lái)變成了嚴(yán)肅的選擇。這里的原因有許多,比如在工業(yè)、商業(yè)和軍事上有眾多應(yīng)用的稀土元素供不應(yīng)求;一些較常見(jiàn)金屬(如銅和鎳)價(jià)格的上漲,以及水下機(jī)器人、海底采礦機(jī)械等相關(guān)技術(shù)的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
多少世紀(jì)的海底火山活動(dòng),讓大洋底部遍布貴金屬。錳結(jié)核就是其中的一種礦石。那些數(shù)量巨大、表面呈黑色或棕褐色、形狀和大小與土豆相似的石塊中含有30多種金屬元素,包括富有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的錳、銅、鈷、鎳,以及多種稀土元素。
總部在加拿大多倫多的鸚鵡螺(Nau-tilus)礦業(yè)公司作好了準(zhǔn)備,將從世界上第一座大型深海礦開(kāi)采貴金屬。它與一家深海挖掘機(jī)專業(yè)公司合作,制造了3種遙控機(jī)器:海底挖掘機(jī)、深海機(jī)器人和真空抽吸機(jī),它們將協(xié)同作業(yè),從海底采集礦石,粉碎成適當(dāng)大小的顆粒運(yùn)送到地面。
2011年,鸚鵡螺公司從巴布亞新幾內(nèi)亞獲得俾斯麥海20年的開(kāi)采租賃權(quán)。第一個(gè)站點(diǎn)被稱為Solwara 1,約有21個(gè)足球場(chǎng)的大小,包含24萬(wàn)噸銅、2.5萬(wàn)磅黃金,還有銀和鋅,總價(jià)值可達(dá)到30億美元。鸚鵡螺計(jì)劃在2013年底開(kāi)動(dòng)機(jī)器,而第一個(gè)客戶則是中國(guó)的銅陵有色金屬集團(tuán)。
那么,海底如何挖掘采礦呢?美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志作了詳細(xì)的介紹。
開(kāi)工了。從水面船只將遙控操作車(A)放入水中,它將進(jìn)行最后的定位觀察,幫助安裝14個(gè)聲納浮標(biāo),后者將跟蹤隨后下海的巨大采礦機(jī)械,定位精度可以達(dá)到0.5米。采礦機(jī)械用兩根鋼纜沉到深1600米左右的海底。其中一根是支持纜(G),另一根則包含通訊、電力和導(dǎo)航線(D)。在1.5小時(shí)的下降過(guò)程中,操作員開(kāi)啟推進(jìn)器(I)讓機(jī)器移動(dòng)。
到達(dá)海底之后,機(jī)器的移動(dòng)由卡特彼勒跟蹤器跟蹤(J)。高清視頻和3-D聲吶地圖發(fā)送給船上的操作員。切削機(jī)(H)從陡峭不平的海底山丘截割巖石。它的可調(diào)節(jié)懸臂上裝有200顆碳化鎢截齒(K)。跟隨左右的大容量切削機(jī)(B)在相對(duì)平坦的海底區(qū)域收集礦石,它的圓柱形滾輪(C)上裝備著8厘米截齒。
這2臺(tái)切削機(jī)將礦石破碎到直徑5厘米以下,將它們抽吸進(jìn)來(lái),機(jī)器內(nèi)部的傳感器會(huì)測(cè)量碎石的密度、通過(guò)速度、溫度、壓力和振動(dòng)。通過(guò)切削機(jī)的碎石堆放在海底。整個(gè)過(guò)程是緩慢的,切削機(jī)每分鐘只前進(jìn)大約1米,操作機(jī)械將24小時(shí)連續(xù)工作。
礦石料漿由收集機(jī)(E)運(yùn)到懸浮在洋底上方的150噸泵(F),再通過(guò)以鋼和凱芙拉纖維增強(qiáng)的橡膠管運(yùn)送到海面。礦石料漿在船上被過(guò)濾、離心脫水后裝載上駁船,運(yùn)到岸邊精煉。
責(zé)任編輯:曉曉
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