锰 结 核

在数量众多的洋底矿产里,当前最引人注目的是深海奇珍——锰结核, 别名叫做锰矿瘤或锰团块。它以巨大的魅力吸引着人们,跟海底石油几乎有着同等的声誉。

锰结核的外貌倒不怎么惊人,是一种球状或者块状的锰与铁的结核块,

大小不等,小的像豌豆,大的像马铃薯,一般直径 0.5~25 厘米,个别的可达 1 米以上。到目前为止,最大的一个锰结核是在菲律宾以东 500 公里处的

海底发现的,重达 850 公斤。

锰结核的颜色一般为土黑色,也有黄褐色、浅棕色等,取决于各种元素成分的相对含量。

这是一种新发现的矿产吗?不!1872 年就找到了锰结核,不过当时并没有引起人们的注意。本世纪 60 年代以来,锰结核突然受到重视,现在已经有好几个国家正在进行大规模的勘探和开采。

为什么锰结核这么引人注目呢?因为这类特种矿物含有的元素太多了, 至少有 30 多种有用的金属,而且含量丰富。据分析,锰结核中一些主要有用

金属的含量,比它们在地壳中的平均含量高 300 倍。另外还有铀、钍、铌、铈、锗、镉、铍等微量元素,锰结核里的含量也比海水高出千倍、万倍甚至几十万倍。这些金属,都是工业生产急需而陆地上的储量短缺的。

在广阔的深海洋底,锰结核的分布相当广泛。它们并不被沉积物覆盖, 而是半埋在海底的软泥中,有时多得出奇,每平方米就有 100 多个,重约 10~ 60 公斤。据目前统计,世界大洋锰结核的总储量,多达 3000 亿吨,其中太

平洋 1700 亿吨,大西洋和印度洋 1300 亿吨。更有趣的是,这种矿瘤生长得很快,每年增加的锰可供全世界用三年,增加的钴可用四年,加上现在已经有的,那真是取之不尽,用之不竭啊!

认识世界的目的是为了改造世界,归根到底还得把锰结核从洋底采出来。

锰结核主要躺在 4000~6000 米深的洋底,这里水深而压力大。不过有利的是,锰结核散落在柔软的洋底表面,可以直接捞取。

经过 30 多年来各国对三大洋锰结核的大量勘探与开发实践,目前已有一些开采技术趋向可行、成熟。每一种开采装置基本上都由海底采集系统、输送系统和海面船只三大系统组成。按开采形式,目前应用的有水力提升式采矿技术、空气提升式采矿技术二类。

水力提升式采矿技术,是通过由采矿管、浮筒、高压水泵和集矿装置四部分组成的系统实现的。这种技术在 80 年代中已达到日产 500 吨的采矿能力,近年来得到改进后,生产能力又有了很大提高。

空气提升式采矿技术,与水力提升采矿技术相似,区别是在船上装有大功率高压空气泵代替水泵。简单地说这是一种“抽吸”的办法,长长的吸管从船上放下去,利用真空抽吸器把锰结核矿吸上来。这种技术由美国开发后又不断完善,现在已能在水深超过 5000 米的海区作业,具有日产 300 吨锰结核的采矿能力。

在锰结核的调查开发中,美、日、德、法、俄、英等国最为积极。目前全世界已建立起八个跨国财团,约有 100 多家公司在从事勘查与试采工作, 我国目前也已基本上具备了开发大洋锰结核的条件,一二十年后可望实现生产性开采。

总之,海洋矿产资源的调查、勘探技术及其设备已日趋成熟,海洋油气的开采技术亦已成熟,并进入大规模的商业生产时期。相比之下,深海底非燃料矿产的开采加工技术,目前还处于实验和模拟操作阶段,真正适合海底多金属结核的开采、加工、冶炼技术和设备,还有待改进和完善。

蓝色的海洋是个天然的“聚宝盆”。它敞开着宽广的胸怀,期待着我们

去发掘那无穷的深海奇珍!