在海底開(kāi)采礦石

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(zhuān)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(chēng)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(hù)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(chē)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，另一根則包含通訊、電力和導(dǎo)航線(xiàn)。在1.5小時(shí)的下降過(guò)程中，操作員開(kāi)啟推進(jìn)器讓機(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。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)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。跟隨左右的大容量切削機(jī)在相對(duì)平坦的海底區(qū)域收集礦石，它的圓柱形滾輪上裝備著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)運(yùn)到懸浮在洋底上方的150噸泵，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。                

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