海洋铁锰结核资源

深海矿物资源开采 ——锰结核开采
指导老师： 姓名： 班级和特点
2、锰结核的广阔前景
3、锰结核的开采技术
4、深海矿物开采设备 5、深海锰结核开采图示
1、锰结核简介和特点

锰结核又称多金属结核、锰 矿球、锰矿团、锰瘤等，它 是一种铁、锰氧化物的集合 体，颜色常为黑色和褐黑色。 锰结核中各种金属成分的含 量大约是：有经济价值的有 锰(27-30 %)、镍(1.25-1.5 %)、 铜(1-1.4 %)及钴(0.2-0.25 %)。 其他成分有铁(6 %)、硅(5%) 及铝(3%)，亦有少量钙、钠、 镁、钾、钛及钡，连带有氢 及氧。

量轻强度高；密集度 不可过高也不可太低， 过高会使网中缠绕大 量杂物，过低则无法 保证强度，适宜的为 3米。
4、深海矿物开采设备
潜水艇 集矿机在海底采集结 采矿网 核(能自动行走或由 集矿机车 采矿船经刚性管道拖 拽行走)，采集的结 取样钻机 核在集矿机内清洗脱 泥和破碎。再通过网 整体系统 和管道输送到采矿船

设备要求：能够承受 深海的高强度水压； 具有先进的勘探设备， 能够适应海底复杂的 地貌环境；动力足、 续航能力佳，适合长 时间的采矿作业。
4、深海矿物开采设备
潜水艇 采矿网 采矿网，用于联系海 集矿机车 底集矿机车，并作为 拉力设备。 取样钻机 设备要求：适宜采用 整体系统 高强度碳纤维网，重
4、深海矿物开采设备
潜水艇 采矿网 集矿机车 取样钻机 整体系统

5、深海锰结核开采图示
开采潜水 艇

3、锰结核的开采技术
采用深海采矿 系统，主要为 扬矿系统。 扬矿系统：集 矿机、软管、 中间舱、提升 泵和扬矿管道 等组成。

范文借鉴
深海奇珍—锰结核
戈勇锰结核是什么呢?
已经是一百年前的事了—1872年到1876年,英国深海调查船“挑战者号”在环球海洋考察中首先发现了深海洋底的锰结核。

船员当时谁也没有对此表示真正的关切。

近二十年来,随着冶金工业的迅速发展,矿石需求量与年俱增,陆地上的资源日益枯竭。

怎么办呢?人们开始把注意力从陆地转向海洋,深海锰结核的开发和利用终于被提上议事日程。

通常所说的锰结核,是指球状或块状的结核块,小的像豌豆,大者如马铃薯,一般直径在5厘米到20厘米之间,个别的也可达1米以上,切开来看,锰结核内部呈同心圆状,层层包裹,有点像洋葱,表面呈棕色或黑色,性脆硬度小,全身有细孔,体重很轻,比重在2到3之间。

锰结核里岂止含锰,它包藏的元素实在太多了,铁、铜、钴、镍、钛、钼等30多种,几乎占元素周期表里元素的三分之一!
不仅种类多,而且品位高。

拿太平洋里的锰结核的化学成分作例子:锰的含量是8.2%到41.1%,铁的含量是 2.4%到26.6%,铜的含量是0.03%到1.6%,镍的含量是0.1%到2%,钴的
含量是0.1%到2.3%,它们大都超出陆矿开采的要求。

这就是说,海底锰结核是含有当前世界上工业急需的多种金属大有矿源,是“大海奉献给人类的一份丰厚的礼物”。

在深海洋底表面上,锰结核分布相当广泛。

它们一般裸露在外面,就像放在草地上的一群网球。

全世界各大洋的锰结核总储量是30000多亿吨，88亿吨铜,164亿吨镍,98亿吨钴,按目前开采速度来看,铜可供60O年用,镍是15000年,锰是24000年,钻可以满足人类30万年的需要。

这是一笔多么巨大的资源财富啊!。

中 国 国 内 的 锰 资 源 稀 缺， 极 大 程 度依赖进口，因此中国团队掌握自主开 发采集锰结核的技术，对于缓解国内市 场的锰短缺状况有较大意义。中国对于 锰结核开发的技术水平一直在不停地提 升，中国的锰结核考察工作从 20 世纪 70 年代中期就开始进行了，中国的大海 考察船在太平洋的底部第一次独立地收 取了锰结核小块实物。受此激励，中国 从事大洋锰结核探测与开发的考察船数 量不断增多。经科考人员多年不懈的努 力，在夏威夷的西南方向处，科考人员 发现了一块较为丰富的藏矿区，预计开 采量已经超过了 20 亿吨，是中国成立 开采队伍以来第一次自主发现较大的矿 区，为本国的钢铁金属事业做出了较大
比肩。经潜心钻研，中国在 20 世纪 80 失。对于自动化的开采动力装置来说， 持续发展。同时可持续发展战略是我国
年代开发出了几十种具有中国特色的大 海上要素的意义特别大。在这种情况 的指导思想之一，是正确的思想方针。
洋锰结核的处理办法。
下，增加了动力装置以及保证大海技术 因此在发展计划以及政策中纳入对环境
３ 对锰结核的开发利用
３．１ 各国对锰结核的开发利用 锰结核中含有丰富的金属，包含多
种丰富的战略物资，能普遍运用到社会 的方方面面。锰结核不仅储量巨大，而 且还会不停的增多，经济价值十分庞大。 1959 年一位专家初次发布了对于锰结核 资源可开发性的文章，使许多冶金企业 纷纷重视该资源，由此对于锰结核的探
经过物理化学等分解后进入大海并堆积 下来。锰结核矿物在多金属结核中占很 大比例，因此锰结核矿物的成因与结核 的生成有很大相关性。
２ 锰结核在世界的分布
锰结核大多分布在大海底部，从 世界范围看锰结核总量可达 3 万多亿 吨，并且这个数据还在以缓慢的速度 不停扩大中，其中太平洋底含量居首， 约 1.7 万亿吨，含锰 4 千亿吨、镍 160 亿吨、铜 80 亿吨。这些储量相当于目 前大陆储量的上百倍，足够人类使用 很多年。从纵向分布来看，锰结核资 源较为均匀的散布在 2~6 千米深海底 的表层，其中 4~5 千米水深海底的矿 藏质最优。从横向分布来看，锰结核 资源主要存在于太平洋、大西洋以及 印度洋的深海底部，厚度平均可以达 到一米，锰结核最密集的地方太平洋 中部海区北纬 6~20 度、西经 160~180 度之间 , 每平方米面积上就有 100 多 千克。其次是南部太平洋、北部太平 洋以及南大西洋的海底。

海底矿藏是怎样形成的深海矿物资源，通常主要指海底锰结核、海底热液矿（也称多金属软泥）和海底石油。

锰结核矿是一种分布于水深4000～6000米大洋底的矿物资源，含有镍、铜、钴、锰等76种元素。

人们估计，世界大洋锰结核矿的总储量可达3万亿吨，仅在太平洋就有1.7万亿吨。

如果按目前人们的开采需求量计算，锰、镍、钴等可供人类上万年的开采需求,由此可见海洋中锰结核矿储量之巨大了。

海底热液矿床多分布在火山活动的大洋中脊裂谷处，火山岛弧地带，或分布在与火山活动有关的断裂带和构造线上。

海底热液矿床的发现时间并不长，仅有二三十年的历史，但从一开始就引起科学家们的高度注视。

这是因为，海底热液矿床有十分可观的储量和所含金属的潜在价值（热液矿床中含有铜、铁、锌、钴、锒、硫等多种矿物）。

海洋石油和天然气的开发仅有百余年的历史，其储量和开采前景也是十分诱人的。

要开采海底矿物资源，有一个重新认识海底矿藏的问题之一是，如何认识海底矿藏的形成原因。

早期的成矿理论长期以来，人们一直认为，海底矿物是由于陆地上岩石的风化作用，经过雨水冲刷，把岩石中所含有的金属元素输入江河，带到海洋里去。

也就是说，滚滚江河水携带着这些物质以及泥沙来到海里，经过波浪和海流的淘选，发生沉积作用，在相当于200～600个大气压的静水压力作用下，生成矿物，沉积于海底。

按照这种观点，世界大洋中应该有镁、钾、铁等金属的沉积物，但是，实际上人们在海底并没有发现过这些金属的沉积物。

在人们对此困惑不解的时候，板块构造理论给海底矿藏的成因提供了新的理论。

我们用板块构造理论解释各种海底矿藏的形成，就似乎容易多了。

用板块构造说看海底矿藏板块构造理论认为，镁、钾、铁、镍等金属并不是从陆地河流带到海洋中的海底沉积物，而是被沿海底裂缝循环的海水带到洋壳上并沉积在那里，经过长时间的地质变化，其化学成分发生了很大的变化。

在世界大洋中，在洋中脊或海隆的边沿热泉的高温海水将这些金属沉积物溶解，随喷发的热液一同从裂缝喷射出来，以固体硫酸盐和硫化物的形成沉积在海底，同时，高温海水淋滤出地壳岩层中的钾、钙、硅、铁和锰等金属元素。