[长城原创]海洋中的矿藏。

人类开采陆地矿藏已经有几千年的历史了。认识到海洋中有更丰富的矿藏的时间并不长。近几十年来人们对海洋矿藏的勘探,已大大改变了世界矿藏分布图。海洋中蕴藏的矿藏主要有三大类:锰团块,热水矿床,钴壳。

在大洋深处2000-6000米的海底表面,广泛分布着以锰为主的多金属结核,这些结核又叫锰结核,锰矿球。

早在1873年,在非洲西北加那利群岛的外洋,英国科考船“挑战者号”上的人们,从海底采上来一些土豆大小深褐色的物体。将这些物体剖开来看,发现这种团块是以岩石碎屑,动、植物残骸的细小颗粒,鲨鱼牙齿等为核心,呈同心圆一层一层长成的,像一块切开的葱头。由此,这种团块被命名为“锰结核”。现代人又称它为多金属团块。经初步化验分析,这些团块是由锰、铁、镍、铜、钴等多金属的化合物组成的,而其中以氧化锰为最多。 关于它形成的原因,其物质来源有四方面:一是来自陆地,大陆或岛屿的岩石风化后释放出铁、锰等元素,其中一部分被海流带到大洋沉淀,二是来自火山,岩浆喷发产生的大量气体与海水相互作用时,熔岩中流失一定量的铁、锰。三是来自生物,浮游生物体内富集微量金属,它们死亡后,尸体分解,金属元素也就进入海水。四是来自宇宙,因为宇宙每年要向地球降落2000-5000吨宇宙尘埃,它们富含金属元素,分解后也进入海水。这些是沉降于海底的各种金属的氧化物,以带极性的分子形式,在电子引力作用下,以其他物体的细小颗粒为核,不断聚集而成。这个理论也有不能自圆其说之处。锰在海水中的含量并不算多,为什么却会在锰结核中独占鳖头呢?锰结核的成因目前人们还没有完全搞请楚。

此后,美国人在太平洋海底也采集到了这种锰结核,由此人们开始注意到这种锰界核有可能是在全球海洋中都存在的。到1959年,美国科学家约翰•梅罗发表了关于锰结核商业性开发可行性的研究报告,这个报告引起人们的重视。由此,对于锰结核资源的调查、勘探开采、冶炼技术的研究、试验也迅速开展起来。

根据目前的探测,调查,全世界的海底共蕴藏了约3万亿吨锰结核矿,其中太平洋中蕴藏的最多,约1。7万亿吨,占全世界总量的一半以上。锰矿团在海底经历了漫长岁月,形成了不同尺寸和外型,直径大多在1-25厘米之间,重量有的可达几十公斤以上,它们堆积在海底。其中含有的各种金属,其储量远远超过了陆地上的金属储量。最奇妙的是,这些锰矿团还是再生沉积的。它的储量还在不断的增加,仅太平洋一年就增长1000万吨。

世界各大洋都有锰团块,以赤道以北的东太平洋海底的锰团块分布的面积最广,富集度最高。金属品位也较高。墨西哥西南到夏威夷南部的一条长达4600公里,宽9000公里的海域里海底表层密密麻麻布满了锰团块,平均密度为每平方米10公斤以上,皋,铜,钴的总品位超过3%,真是遍地是宝。这一带海域地型平坦,海况较好,利于开采作业。是各国进行科学研究和开采试验的主要场所。联合国分配给我国的的开采海域就位于这一地区。

根据人们对锰结核中各种金属成分的分析,根据人们对锰结核中各种金属成分的分析,锰结核含有铁、锰、铜、钴、镍等50多种金属元素、稀土元素和放射性元素,尤其是锰、铜、钴、镍的含量很高。人们估计,世界各大洋锰结核的总储量约为3万亿吨,其中包括锰4000亿吨,镍164亿吨,钴98亿吨,铜88亿吨。以当今的消费水平计算,这些锰可供全球人类用33000年,镍用25300年,铜用980年。

由于美国锰矿全靠进口,所以美国最为重视锰结核开发。美国在大洋锰结核开发技术方面也处于领先地位。

锰结核开采方法也有许多种。比较成功的方法有链斗法、水力升举法和空气升举法等几种。链斗式采取掘机诫就像旧式农用水车那样,利用绞车带动挂有许多戽斗的绳链不断地把海底锰结核采到工作船上来。

水力升举式海底采矿机械,是通过输矿管道,利用水力把锰结核连泥带水地从海底吸上来。空气升举法同水力升举原理一样,只是直接用高压空气连泥带水地把锰结核吸到采矿工作船上来。

空气升举法是将装有深海电视的采矿机伸到海底收集锰团块,像吸尘器一样通过软管抽气,把矿团经软管连续不断地吸到船上。

在这方面投资多、成绩显著的国家有美国、英国、法国、德国、日本、俄罗斯、印度及中国等。到80年代,全世界有100多家从事锰结核勘探开发的公司,并且成立了8个跨国集团公司。美国、日本、德国等国矿产企业组成的跨国公司,已经取得日产锰结核300一500吨的开采成绩。在冶炼技术方面,美、法、德等国也都建成了日处理锰结核80吨以上的试验工厂。总之,锰结核的开采、冶炼,在技术上已不成问题,一旦经济上有利,便可形成新的产业,进入规模生产。

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