跳转到主要内容

在二十一世纪,太平洋海底的发现将有望成为全人类所渴望的新型能源

конкреция
© Форпост Северо-Запад / Горный музей/ Железомарганцевая конкреция

必和必拓(BHP Billiton)的估评,到2035年,将有1.4亿辆电动汽车在路上行驶,而到2020年底,这一数字将为600万辆。向电动汽车和可再生能源的大规模转移将导致对制造所需电池的材料“稀土金属”会造成供不应求的现象。但是它们被称为稀有是有原因的...

稀土金属它们在地球上是普遍存在的,但实际上这是一个误解。它在地球表面的高度分散且在一些低浓度地方的使得这些元素很难用于工业生产。就储备而言,中国是绝对的领导者-其份额等于80%-95%,具体取决于要素。同时,由于国内消费量的增加和该行业的行政法规,该国已连续第三年减少稀土金属的出口。在这种情况下,赤字是不可避免的。神圣帝国的垄断引起了美国人和欧洲人的关注,他们宣布了走向“绿色能源”的道路,并使他们寻找替代能源。

由于引入了太阳能和风能,以及对电动汽车的需求不断增长,稀土金属市场的销售量增长了6-10%,电动汽车的电池不仅包含锂。自行判断,仅丰田普锐斯(Prius)就包含约10千克镧。大型风力涡轮机的磁铁至少包含260千克钕。

专家称这种情况为“狂热的淘金热”,将其与克朗代克矿或加州矿山进行了比较。没错,那么,对于探矿者来说,随便带一把铁锹和一个托盘就足够了;对于稀土金属,数百万美元可以组织采矿。据《金融时报》报道,仅最近几个月,锂生产商就吸引了超过20亿美元的投资商来扩大业务。

为了寻找沉积物,海床的兴趣日益浓厚。我们正在谈论的深海采矿,是从结核到球形矿物形成的能量转移所必需的金属。

Missing 内容项.

它们的形成是由于化学物质聚集到激活该过程的“种子”而引起的,“种子”可以是有机残留物或不同组成的矿物的积累。大小从几毫米到几十厘米不等,有些标本的直径可能超过一米。

由于其独特的结构构造和组成,结核体具有良好的吸附性能。这使他们能够吸收周围有用的元素。沉积岩中通常含有富含黄铁矿,镁铁矿,二氧化硅(石英,玉髓、,石),碳酸盐和磷矿的样品。然而,具有科学和工业意义的是锰铁结核和富钴结壳。骨料在海底大量形成,被认为是未来有希望的原材料资源。

конкреция
© Форпост Северо-Запад / Горный музей/ Пиритовая конкреция

“这是新型“石油”。它们包含制造电动汽车电池所需的一切。人们开始意识到绿色过渡将需要大量金属。如果不可能从多金属结核中提取金属,那么我们在哪里可以得到它们,价格如何?” -问加拿大公司DeepGreen Metals的首席执行官杰拉德·巴伦(Gerard Barron)说到。

该公司获得了在太平洋一个地区进行深海采矿的许可,并且有可能成为该行业的先驱。预计与其子公司NORI(瑙鲁海洋资源公司)一起,将在2024年开始进行结核的商业开采,届时国际海底管理局将批准其开发规则并颁发最终工作许可证。

国际海底管理局(ISA)是联合国主持下的一个组织,有167个会员国通过该组织组织和控制与国家管辖范围以外的国际区域中海底矿产资源有关的活动。 2002年,管理局通过了《多金属结核探矿和勘探条例》。

迄今为止,估计全球锰铁结核量为750亿吨干物质。其中60%为铁和锰,其余40%为不同比例的黑色,有色金属和稀土金属。正如他们所说,“整个元素周期表”。

конкреция
© Форпост Северо-Запад / Горный музей/ Конкреция кальцита

“根本的问题是物质的组成,根据位置的不同,它可能会有很大的不同。因此,在太平洋中的一些矿床中,结核中几乎不含有非铁和贵金属的夹杂物,但是存在稀土金属,尽管其浓度很低-实际上只有百分之一的百分之一。我们在芬兰湾也有发现结核。矿大博物馆的研究员玛丽亚·苏里莫娃(Maria Sulimova)说,但这里的情况恰恰相反。

在我们的国家,摩尔沃斯克州的Lovozersky GOK开采稀土金属。同时,俄罗斯拥有太平洋地区克拉里昂-克利珀顿的广阔地区,克拉里昂-克利珀顿富含锰铁结核。如您所知,各大洲的储备正在逐渐枯竭。水下有色金属和稀土金属的浓度和质量比表面储量高出几倍的事实,是开发深海勘探和提取固体矿物技术的主要原因。

Missing 内容项.

“迄今为止,尚无成熟的技术和设备能够收集3500-5000 m深度的收集结核。因此,目前,锰铁结核已成为科学研究的主题。在获得它们之前,有必要详细研究和描述它们的组成,并开发出最具成本效益的从海底升起的方法。这将需要巨额的资金投资。根据各种估计,从海洋深处以工业规模获得稀土金属的可能性只会在10-15年内出现,” 玛丽亚·苏里莫娃(Maria Sulimova)解释说。

Мария Сулимова
© Форпост Северо-Запад

据她介绍,今天正在积极研究使用矿物地层的可能性,无论是从矿物层中提取有用的元素之前还是之后。特别是,它开发了利用基于铁锰结核的多功能吸附剂从冶金企业中的苯酚和氰化物中纯化废水的技术。在过去的十年中,与氰化方法在冶金领域的不断普及和产量的增加有关,这个问题变得越来越重要。黑色金属和有色冶金企业强烈关注工业废水和循环水的再生问题:浓缩厂,氧化铝厂,焦炭厂,高炉车间和炼钢加工。

现有的纯化方法是用电流和臭氧氧化,萃取法或使用活性炭或合成吸附剂进行纯化。但是它们要么无效,要么是过程需要耗费大量资金,导致生产成本增加以及需要处理用过的吸附剂。同时,据玛丽亚·苏里莫娃说,即使是小部分的锰铁结核颗粒,其粒径都小于0.01毫米,都可以获得高效的多功能吸附剂。

конкреция
© Форпост Северо-Запад / Горный музей/ Септария как разновидность конкреции

环保主义者反对海底采矿,声称这将对海洋的生态系统造成不可挽回的损害。为吸引公众注意,绿色和平组织正在太平洋中部采取行动。此外,宝马,沃尔沃,三星和谷歌等巨头在3月底宣布暂停深海开采电池中使用的矿物。此外,他们都积极参与电动汽车的生产。

尽管能源转型正努力在基于可再生能源的世界和保护海洋环境之间做出选择,但DeepGreen仍在继续进行进一步的测试和工程研究。它开发了一个独立的,跟踪的收割机。组装单元将连接到软管上,该软管会将结核吸到水面,并运送到船上。

конкреция
© Форпост Северо-Запад / BBC/ Испытания глубоководной горнодобывающей машины

假定封闭的系统会将冷的海水返回到底部,而不是将其倾倒在温暖的表面上,以最大程度地减少对环境的影响。 该公司认为,与陆上开发相比,这将提供零固体废物,无毒尾矿和可忽略不计的碳排放量。

Missing 内容项.