在海底開采礦石

在海底開采礦石，這個曾被認(rèn)為是異想天開的古老想法，近年來變成了嚴(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；一些較常見金屬（如銅和鎳）價格的上漲，以及水下機器人、海底采礦機械等相關(guān)技術(shù)的實質(zhì)性進(jìn)展。

　　多少世紀(jì)的海底火山活動，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)開發(fā)價值的錳、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采貴金屬。它與一家深海挖掘機專業(yè)公司合作，制造了3種遙控機器：海底挖掘機、深海機器人和真空抽吸機，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年的開采租賃權(quán)。第一個站點被稱為Solwara 1，約有21個足球場的大小，包含24萬噸銅、2.5萬磅黃金，還有銀和鋅，總價值可達(dá)到30億美元。鸚鵡螺計劃在2013年底開動機器，而第一個客戶則是中國的銅陵有色金屬集團。

　　那么，海底如何挖掘采礦呢？美國《大眾科學(xué)》雜志作了詳細(xì)的介紹。

　　開工了。從水面船只將遙控操作車放入水中，它將進(jìn)行最后的定位觀察，幫助安裝14個聲納浮標(biāo)，后者將跟蹤隨后下海的巨大采礦機械，定位精度可以達(dá)到0.5米。采礦機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。在1.5小時的下降過程中，操作員開啟推進(jìn)器讓機器移動。

　　到達(dá)海底之后，機器的移動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在相對平坦的海底區(qū)域收集礦石，它的圓柱形滾輪上裝備著8厘米截齒。

　　這2臺切削機將礦石破碎到直徑5厘米以下，將它們抽吸進(jìn)來，機器內(nèi)部的傳感器會測量碎石的密度、通過速度、溫度、壓力和振動。通過切削機的碎石堆放在海底。整個過程是緩慢的，切削機每分鐘只前進(jìn)大約1米，操作機械將24小時連續(xù)工作。

　　礦石料漿由收集機運到懸浮在洋底上方的150噸泵，再通過以鋼和凱芙拉纖維增強的橡膠管運送到海面。礦石料漿在船上被過濾、離心脫水后裝載上駁船，運到岸邊精煉。                

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