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    錳結核的開發

    發布日期: 2013-09-23 09:36:40

    1873年2月18日,正在做全球海洋考察的英國調查船“挑戰者號”,在非洲西北加那利群島的外洋,從海底采上來一些土豆大小深褐色的物體。經初步化驗分析,這種沉甸甸的團塊是由錳、鐵、鎳、銅、鈷等多金屬的化合物組成的,而其中以氧化錳為最多。剖開來看,發現這種團塊是以巖石碎屑,動、植物殘骸的細小顆粒,鯊魚牙齒等為核心,呈同心圓一層一層長成的,像一塊切開的蔥頭。由此,這種團塊被命名為“錳結核”?,F代人又20世紀初,美國海洋調查船“信天翁號”在太平洋東部的許多地方采到了錳結核,并且得出初步的估計報告說:太平洋底存在錳結核的地方,其面積比美國都大。盡管如此,在那時也沒有引起人們多大的重視。

    1959年,長期從事錳結核研究的美國科學家約翰·梅羅發表了他的關于錳結核商業性開發可行性的研究報告,引起許多國家政府和冶金企業的重視。此后,對于錳結核資源的調查、勘探大規模展開。開采、冶煉技術的研究、試驗也迅速推進。在這方面投資多、成績顯著的國家有美國、英國、法國、德國、日本、俄羅斯、印度及中國等。到80年代,全世界有100多家從事錳結核勘探開發的公司,并且成立了8個跨國集團公司。

    關于錳結核的生成原因,一般認為是沉降于海底的各種金屬的氧化物,以帶極性的分子形式,在電子引力作用下,以其他物體的細小顆粒為核,不斷聚集而成。這個理論也有不能自圓其說之處。錳在海水中的含量并不算多,為什么卻會在錳結核中獨占鱉頭呢?錳結核的成因有待繼續研究。

    錳結核中各種金屬成分的含量大約是:錳25%,鐵14%,鎳1.9%,銅0.5%,鈷0.4%。銅、鈷、鎳是陸地上緊缺的礦產資源,有必要開采海底錳結核獲取這些金屬。美國錳礦全靠進口,對從錳結核生產錳也大感興趣,所以美國最為重視錳結核開發。美國在大洋錳結核開發技術方面也處于領先地位。

    研究試驗的錳結核開采方法也有許多種。比較成功的方法有鏈斗法、水力升舉法和空氣升舉法等幾種。鏈斗式采取掘機誡就像舊式農用水車那樣,利用絞車帶動掛有許多戽斗的繩鏈不斷地把海底錳結核采到工作船上來。

    水力升舉式海底采礦機械,是通過輸礦管道,利用水力把錳結核連泥帶水地從海底吸上來??諝馍e法同水力升舉原理一樣,只是直接用高壓空氣連泥帶水地把錳結核吸到采礦工作船上來。

    80年代,美國、日本、德國等國礦產企業組成的跨國公司,使用這些機械,取得日產錳結核300一500噸的開采成績。在冶煉技術方面,美、法、德等國也都建成了日處理錳結核80噸以上的試驗工廠??傊?,錳結核的開采、冶煉,在技術上已不成問題,一旦經濟上有利,便可形成新的產業,進入規模生產。

    我國從70年代中期開始進行大洋錳結核調查。1978年,“向陽紅05號”海洋調查船在太平洋4000米水深海底-首次撈獲錳結核。此后,從事大洋錳結核勘探的中國海洋調查船還有“向陽紅16號”、“向陽紅09號”、“海洋04號”、“大洋一號”等。經多年調查勘探,在夏威夷西南,北緯7度至13度,西經138度至157度的太平洋中部海區,探明-塊可采儲量為20億噸的富礦區。1991年3月,“聯合國海底管理局”正式批準“中國大洋礦產資源研究開發協會”的申請,從而使中國得到15萬平方公里的大洋錳結核礦產資源開發區。問時,依據1982年《聯合國海洋法公約》,中國繼印度、法國、日本、俄羅斯之后,成為第5個注冊登記的大洋錳結核采礦“先驅投資者”。 大洋錳結核開發領先世界的美國、德國、英國為什么沒有登記為“先驅投資者”呢?1982年《聯合國海洋法公約》第十一部分規定:公海大洋礦物資源的一切權利屬于全人類,由聯合國海底管理局代表行使這些權利。上述國家從本國利益出發,對公約的這一部分持保留態度,所以,他們不申請、不登記。經多年協商,1994年終于達成了“關于執行《公約》第十一部分的協定”,對他們的利益作了適當照顧,問題總算得到解決。

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