Bolas de mineral ligadas a manganeso
El 18 de febrero de 1873, el barco de investigación británico "Challenger", que realizaba un estudio global de los océanos, se encontraba frente a las costas de las Islas Canarias en Noroeste de África. Algunos objetos de color marrón oscuro del tamaño de una patata fueron arrancados del fondo del mar. Los análisis preliminares de laboratorio muestran que esta masa pesada está compuesta de manganeso, hierro, níquel, cobre, cobalto y otros compuestos multimetálicos, de los cuales el óxido de manganeso es el más común. Al abrirla, se descubre que esta masa está compuesta por fragmentos de roca, pequeñas partículas de restos de animales y plantas, dientes de tiburón, etc. como núcleo, y crece capa a capa en círculos concéntricos, como una cebolla cortada. Por lo tanto, este grupo recibió el nombre de "nódulo de manganeso". La gente moderna también los llama aglomerados polimetálicos.
A principios del siglo XX, el barco oceanográfico estadounidense "Albatross" recogió nódulos de manganeso en muchos lugares del Pacífico oriental e hizo estimaciones preliminares. El informe decía: Dónde hay nódulos de manganeso en el Pacífico. En el fondo del Pacífico, la proporción de área de Estados Unidos es grande. Aun así, no llamó mucho la atención en su momento.
Bolas de mineral ligadas a manganeso en el fondo marino
En 1959, John Mero, un científico estadounidense que llevaba mucho tiempo dedicado a la investigación de nódulos de manganeso, publicó su investigación sobre la viabilidad del desarrollo comercial. de nódulos de manganeso. El informe ha atraído la atención de muchos gobiernos nacionales y empresas metalúrgicas. Desde entonces, la investigación y exploración de recursos de nódulos de manganeso se han llevado a cabo en gran escala. La investigación y las pruebas de tecnologías de minería y fundición también están progresando rápidamente. Los países que han invertido mucho en esta área y han logrado resultados notables incluyen a Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, Alemania, Japón, Rusia, India y China. En el decenio de 1980, había más de 100 empresas en todo el mundo dedicadas a la exploración y el desarrollo de nódulos de manganeso y se habían establecido ocho grupos de empresas multinacionales.
En cuanto a la causa de la formación de nódulos de manganeso, generalmente se cree que los óxidos de diversos metales depositados en el fondo marino, en forma de moléculas polares, utilizan pequeñas partículas de otros objetos como núcleos bajo la acción. de gravedad de electrones, formado por acumulación continua. También hay cosas en esta teoría que no se pueden justificar. El contenido de manganeso en el agua de mar no es alto, entonces, ¿por qué domina la lista de nódulos de manganeso? Es necesario estudiar más a fondo la causa de los nódulos de manganeso.
El contenido de diversos componentes metálicos en los nódulos de manganeso es aproximadamente: 25% manganeso, 14% hierro, 1,9% níquel, 0,5% cobre y 0,4% cobalto. El cobre, el cobalto y el níquel son recursos minerales que escasean en tierra, y es necesario extraer nódulos de manganeso del fondo marino para obtener estos metales. Los Estados Unidos dependen exclusivamente de las importaciones de mineral de manganeso y también están muy interesados en producir manganeso a partir de nódulos de manganeso, por lo que conceden gran importancia al desarrollo de los nódulos de manganeso. Los Estados Unidos también son líderes en tecnología de desarrollo de nódulos de manganeso oceánicos.
También existen muchos métodos de extracción de nódulos de manganeso que han sido estudiados y probados. Los métodos más exitosos incluyen el método de cuchara con cadena, el método de elevación hidráulica y el método de elevación por aire. El tipo de cubo de cadena utiliza una excavadora, al igual que la antigua rueda hidráulica agrícola, y utiliza un cabrestante para impulsar una cadena de cuerda de la que cuelgan muchos cubos para extraer continuamente nódulos de manganeso del fondo marino al barco de trabajo.
La maquinaria de minería del fondo marino con elevación hidráulica utiliza energía hidráulica para aspirar nódulos de manganeso del fondo marino junto con lodo y agua a través de tuberías de mineral. El método de elevación por aire tiene el mismo principio que el levantamiento hidráulico, excepto que utiliza directamente aire a alta presión para aspirar los nódulos de manganeso hacia el recipiente de trabajo minero junto con el lodo y el agua.
Extracción de mineral ligado al manganeso
En la década de 1980, las empresas multinacionales compuestas por empresas mineras de Estados Unidos, Japón, Alemania y otros países utilizaban estas máquinas para lograr una producción diaria de 300 a 500 toneladas de nódulos de manganeso. En términos de tecnología de fundición, Estados Unidos, Francia, Alemania y otros países también han construido plantas piloto que pueden procesar más de 80 toneladas de nódulos de manganeso por día. En resumen, la extracción y fundición de nódulos de manganeso ya no es un problema técnico. Una vez que sea económicamente beneficiosa, se podrá formar una nueva industria y se podrá iniciar la producción a gran escala.
Mi país comenzó a investigar los nódulos de manganeso oceánicos a mediados de los años 1970. En 1978, el buque de investigación oceanográfica "Xiangyanghong 05" pescó por primera vez nódulos de manganeso a una profundidad de 4.000 metros en el Océano Pacífico. Desde entonces, los barcos de reconocimiento marítimo chinos que participan en la exploración de nódulos de manganeso oceánicos incluyen el "Xiangyanghong 16", el "Xiangyanghong 09", el "Haiyang 04", el "Dayang 1", etc. Después de años de investigación y exploración, se ha descubierto una zona rica en minerales con reservas recuperables probadas de 2 mil millones de toneladas en el área central del Océano Pacífico en el suroeste de Hawaii, entre 7 grados y 13 grados de latitud norte y 138 grados y 157 grados de longitud oeste. . En marzo de 1991, la "Autoridad de los Fondos Marinos de las Naciones Unidas" aprobó oficialmente la solicitud de la "Asociación China de Investigación y Desarrollo de Recursos Minerales Oceánicos", dando así a China acceso a una zona de desarrollo de recursos minerales de nódulos de manganeso oceánicos de 150.000 kilómetros cuadrados.
En ese momento, según la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar de 1982, China se convirtió en el quinto "inversor pionero" registrado en la minería de nódulos de manganeso oceánicos, después de India, Francia, Japón y Rusia. ¿Por qué Estados Unidos, Alemania y el Reino Unido, que son líderes mundiales en el desarrollo de nódulos de manganeso en los océanos, no se han registrado como “inversores pioneros”? La Parte 11 de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar de 1982 estipula: Todos los derechos sobre los recursos minerales oceánicos en alta mar pertenecen a toda la humanidad, y están regidos por Representantes de la Autoridad de los Fondos Marinos de las Naciones Unidas que ejercen estos derechos. Los países antes mencionados tienen reservas sobre esta parte de la Convención por sus propios intereses nacionales, por lo que no la aplican ni la registran. Después de años de negociaciones, finalmente se alcanzó en 1994 el "Acuerdo sobre la implementación de la Parte 11 de la Convención". Se atendieron adecuadamente sus intereses y el problema finalmente se resolvió. Los nódulos de manganeso contienen más de 50 elementos metálicos, tierras raras y elementos radiactivos como hierro, manganeso, cobre, cobalto y níquel. En particular, los contenidos de manganeso, cobre, cobalto y níquel son muy elevados. Se estima que las reservas totales de nódulos de manganeso en los océanos del mundo ascienden a unos 3 billones de toneladas, incluidos 400 mil millones de toneladas de manganeso, 16,4 mil millones de toneladas de níquel, 9,8 mil millones de toneladas de cobalto y 8,8 mil millones de toneladas de cobre. Calculado a los niveles de consumo actuales, este manganeso puede ser utilizado por los seres humanos en todo el mundo durante 33.000 años, el níquel durante 25.300 años y el cobre durante 980 años.