DE2900966A1 - Mineral e.g. uranium extraction from liquid body e.g. sea - by passing flow through flexible sheet of permeable adsorbing material - Google Patents

Mineral e.g. uranium extraction from liquid body e.g. sea - by passing flow through flexible sheet of permeable adsorbing material

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DE2900966A1 DE19792900966 DE2900966A DE2900966A1 DE 2900966 A1 DE2900966 A1 DE 2900966A1 DE 19792900966 DE19792900966 DE 19792900966 DE 2900966 A DE2900966 A DE 2900966A DE 2900966 A1 DE2900966 A1 DE 2900966A1
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Abstract

Mineral (e.g. uranium) is extracted from a liquid (e.g. sea) by passing flow through a bed comprising thin flexible sheets of permeable adsorbing material. A sheet may be held with its surface horizontal or moved relative to the sea by an attached line which may be secured to a buoy. The line may pass through the sheet to an anchor on the sea-bed allowing the sheet to sink under its own weight. Retrieval of a sheet is achieved by attaching to it a line from a boat or other object, (possibly the same line) at the central region of the sheet, in such a way that the operation first produces an umbrella-style folding of the sheet. Using a titanium hydroxide adsorber, the method is partially suited to the extraction of uranium from the sea as carbonate. Assuming a uranium concentration of 3 mg/m3, and a sheet radius of 56 m, a single sinking to 1000m depth could produce a maximum yield of 30 Kg of uranium.

Description

Verf@@ren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspen-Process and device for the extraction of dissolved, suspen-

dierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flässigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahrlen zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen, insbesondere Mineralien, wie Uran oder anderen Metallverbindunglen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Meerwasser, bei welchem Flüssigkeit durch in Adserberbeit oder eine Anzahl derartiger nebeneinander liegender Adsorberbetten tritt.dated or chemically bound substances from a liquid The The invention relates to a process for the extraction of dissolved, suspended or chemically bound substances, especially minerals such as uranium or other metal compounds from a liquid, in particular seawater, in which liquid is passed through in Adserberarbeit or a number of such adjoining adsorber beds occurs.

Ex ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, um insbesondere U@a@ aus dem Meer zu gewinnen, bei welchem an einem Schiffskörper mittels Auslegern eine Anzahl diffusorartig ausgebildeter Adsorberbetten angebracht sind, die kontinuierlich oder diskontinuierlich vom Schifskörper aus mit frischen, ungesättigten Adsorptionsmaterialien versorgt werden.Ex a method of the type mentioned is already known to in particular to win U @ a @ from the sea, in which on a ship's hull by means of A number of adsorber beds designed in the manner of a diffuser are attached to the cantilevers, the continuous or discontinuous from the hull with fresh, unsaturated Adsorption materials are supplied.

Als Adsorptionsmaterial hat sich dabei insbesondere Titanhydroxid als geeignet erwiesen, welches Uran, das als Urarylcarbonat vorliegt, auch aus stark verd2nnten Lösungen adsorbieren kann.Titanium hydroxide in particular has proven to be the adsorption material proven to be suitable, which uranium, which is present as uraryl carbonate, also from strong can adsorb dilute solutions.

Da @chr groß@ @@ngen Wasser durch den Adso@be@ geleitet werden müssen, liest es nahe, anstelle einer Verwendung eines Schifls, an dem die Anslege@ befestigt sind, natürliche Meeresströmungen auszun@@en, und entsprechende Studien werden gegenwältig bereits in den USA und in Japan durchgefübrt. Die geschätzten Urauvorkommen in den Weltmeeren betragen etwa 4 Milliarden Tonnen.Since @chr great @ @@ ngen water must be passed through the Adso @ be @, reads it close, instead of using a ship to which the docking @ is attached are to eliminate natural ocean currents, and studies are becoming overwhelming already carried out in the USA and Japan. The estimated prehistoric occurrences in the The world's oceans are around 4 billion tons.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß weder Spezialschiffe für die Durchführung des Verfahrens erforderlich sind noch kostspielige stationäre Anlagen, die natürliche Meeresströmungen aus@utzen können.The present invention is based on the object of the method and to improve the device of the type mentioned in such a way that neither special ships Costly inpatient units are still required to carry out the procedure Systems that can take advantage of natural ocean currents.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ad@orberbett ein dünner, biegsamer, durchlässiger, groß@lächiger, scheibenartiger Adsorberkörper verwendet wird, bzw. eine Mchrzahl derartiger übereinauder liegender Adsorberkölper, der mittels eines an einer Boje befestigten Seils mit seiner Oberfläche im wesentlichen parallel zur Meeresobe@fläche gehalten wird, und daß seine Entnabme zur Gewinn@@; des adsorbermaterials mittels eine im Mittelbereich des Adsorkerkörpers befestigten Entnahmeseils erfolgt, durch welchen der Adsorberkörper regenschimmrtig zusammengegaltet aus der Flüssigkeit entnehmbar ist.The method according to the invention is d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that as an ad @orber bed a thin, flexible, permeable, large @ smiley, disc-like adsorber body is used, or a Mchrzahl of such superimposed lying Adsorberkölper, which by means of a rope attached to a buoy with its surface is kept essentially parallel to the ocean surface, and that his entnabme for profit @@; of the adsorber material by means of a in the middle area of the adsorber body attached removal rope takes place, through which the adsorber body can be removed from the liquid folded together rainshimmertig.

Die Vorrichtung zur Durchführung des verfahrens ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Adsorberbett aus einem där@en, biegsamen, durchlässigen, großflächigen, sche@@na@tigen körper bzw. mehrerer derartiger übereinander liegenden kö@per besteht, die zur Haltung bzw. Fahrung an einem zur Meeresoberfläche führenden Seil einer Relativbewegung gegenüber der Flüssigkeit aussetzbar sind, und die an @hrem Mittelbereich mit einem Entnahmeseil verbunden sind, das eine Entnahme des regenschlimartig zusammenfaltberen Adserberkörpers gestattet.The device for carrying out the method is d a d u r c h it is not noted that the adsorber bed consists of a thin, flexible, permeable, large, shitty bodies or several such bodies lying on top of each other kö @ per exists that lead to the keeping or driving on a leading to the sea surface Rope can be exposed to a relative movement with respect to the liquid, and the @ their central area are connected to an extraction rope that allows the The vein body is allowed to fold up like rain.

Bei einen mittleren Urankonzentration von 3 mg/m3 Meereswasse@ und Verwendung eines scheibenförmigen körpers mit einem Radius von 56 m entsprechend einer Fläche 10.000 m² und einer Sinktiete von 1.000 m könnte die maximale Ausbeute ca. 30 kg Uran pro Sinkvorgang betragen.With an average uranium concentration of 3 mg / m3 marine water @ and Use of a disk-shaped body with a radius of 56 m accordingly an area of 10,000 m² and a sink rent of 1,000 m could be the maximum yield approx. 30 kg uranium per sinking process.

Die Erfindang wird ansehließend anhand eines in der Zeichnung dargesbellten Ausführung beispiels näher erläutert. In der zeichnung Zeigen Fig. 1 einen Adsorberkörper im ausgebreiteten Zustand in Verbindung mit einer Verankerungsboje, und Fig. 2 einen Adsorherkörper im zusammengefalteten Z@@tand.The invention is then illustrated using one in the drawing Execution example explained in more detail. In the drawing, Fig. 1 shows an adsorber body in the expanded state in connection with an anchoring buoy, and FIG. 2 shows a Adsorher body in the folded up Z @@ tand.

Gemäß Fig. 1 dient als Adsorberbett ein dü@ner, beigsamer, durchlässiger, großflächiger, scheibenartiger Adsorberkörper 1, der beispielsweise einen Radius von 56 m aufweisen kann, und der,gemäß einer Ausführungsform zur Adsorption geeignete Stoffe, z.B. Titianhydroxid als kleine K2gelchen enthält.According to FIG. 1, a thin, beige, permeable, large-area, disk-like adsorber body 1, for example, a radius of 56 m, and which, according to one embodiment, is suitable for adsorption Contains substances, e.g. titanium hydroxide in the form of small spheres.

Der Adsorberkörper 1 wird von einem Drahtseil 3 gehalten, daß sich von einer an der Meereseberfläche befindlichen Boje 4 zu einer Vera@terung 5 im Meeresboden erstreckt. Der Adsorberkörper kann infolge seines Eigengawichts langsam und parallel zu@ Wasseroberfläche zum Meeresboden absinken, wobei sich die Sinkgeschwindigkeit über den Strömungswiderstand des Adsorberkörpers oder durch Auftriebstörper regulieren läßt.The adsorber body 1 is held by a wire 3 that from a buoy 4 located on the sea surface to a 5 in the Seabed extends. The adsorber body can be slow due to its own weight and sink parallel to @ water surface to the sea floor, whereby the rate of sinking increases Regulate via the flow resistance of the adsorber body or by means of a buoyant body leaves.

Bei Werwendung der Auordnung in einem ruhigen Meeresarm könnte der Anker 5 auch weggelassen werden.If the order was applied in a calm estuary, the Anchor 5 can also be omitted.

Da keise schr bohen Anfesderung an die mechanische Stabilität des Adsorptisnskörpers gestellt werden, da die Belastung beim Absinken und Hochzichen relativ gering sind, ist auch der Einsatz von Adsorptionskö@per@ denkbar, deren Radius noch wes@ntlich größer ist als der vorausgehend erwähnte Wert von 56 m Größere Adsorptionskörper haben den vorteil, daß die durch ausweichende Randströmungen ver@rsachten Du@chströmungsverluste beim Absinken im Verhältnis geringer sind als bei kleineren Adsorptionskörpern.There are no steep demands on the mechanical stability of the Adsorptisnskörpers are placed, as the load when sinking and Hochzichen are relatively low, so is the stake by Adsorptionskö @ per @ conceivable, the radius of which is considerably larger than the previously mentioned value of 56 m Larger adsorption bodies have the advantage that the by evasive Edge currents cause du @ chflow losses when sinking in proportion less than with smaller adsorption bodies.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen erfolgt die Entnahme des Adsorptionskörpers aus dem Wasser mittels eines eigenen Hubseils 2; es ist jedoch offensichtlich, daß, falls auf eine Verankerung des Seils 3 verzichtet wird, ein einziges Seil sowohl für den Entnahmevorgang wie auch zur Lokalisierung der Adsorptionskörper an einer Boje verwendet werden kann.In the arrangements shown in FIGS. 1 and 2, the takes place Removal of the adsorption body from the water by means of its own hoist rope 2; however, it is obvious that if the rope 3 is not anchored a single rope for both removal and localization the adsorption body can be used on a buoy.

Wird der Adsorptionskörper in Verbindung mit einem am Meeresboden verankerten Seil 3 eingesetzt, so kann in einem (-ebiet mit günstigen Windverhältnissen ein automatisch beitendes System eingesetzt werden, bei dem der Aufzug des Adsorptionskörpers durch eine Windhraftmaschine, die in ei neon unbemannten stationären Boot angebracht ist, in regelmäßigen Abständen erfolgt, bis nach mehreren Zyklen das Adsorptionsmaterial gesättigt ist.Will the adsorbent body in conjunction with one on the sea floor anchored rope 3 is used, so can in an (area with favorable wind conditions an automatically operating system can be used in which the lift of the adsorption body by a Windhraft machine installed in a neon unmanned stationary boat is, takes place at regular intervals, until after several cycles the adsorption material is saturated.

Anstelle des in Fi';t 1 dargestellten einzigen Adsorptionskörpers kann auch eine Anordnung mit mehreren, in geringem Abstand übereinanderliegenden Adsorptionskörpern verwendet werden.Instead of the single adsorption body shown in FIG. 1 can also be an arrangement with several, closely spaced one above the other Adsorption bodies are used.

Ferner könnte-. in Gebieten mit leichten Mecresströmungen ein derartiges, aus mehreren Adsorptionskörpern bestehendes System von einem Seil an einer Boje gehaltene System eingesetzt werden, ohne daß die Möglichkeit einer Gleitbewegung an einem Führungsseil besteht.Furthermore could-. in areas with light Mecres currents such a System consisting of several adsorption bodies of a rope on a buoy held system can be used without the possibility of sliding movement exists on a guide rope.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (7)

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen, insbesondere Mineralien, wie Uran oder anderen Metallverbindungen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Meerwasser, bei welchem Flüssigkeit durch ein Adsorberbett oder eine Anzahl derartiger nobeneinander liegender Adsorberbette7. tritt, dadurch g e k e Ii n -z e i c h n e t, daß als Adsorberbett ein dünner, biegsamer, durchlässiger, großflächiger, scheibenartiger adsorberkörper verwendet wird, bzw. eine Mehrzahl derartiger übereinander liegender Adserberkörper,der mittels eines an einer Boje befestigten Seils mit seiuer Oberfläche im wesentlichen parallel zur Meeresoberfläche gehalten wird, und daß seine Entnahme zur Gewinnung des Adsorbermaterials mittels eines im Mittelbereich des Adsorberkörpers befestigten Entnahmeseils erfolgt, durch welchen der Adsorberkörper regenschirmartig zusaaengefaltet aus der Flüssigkeit entnehmbar ist.Process and device for the recovery of dissolved, suspended or chemically bound substances from a liquid P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the extraction of dissolved, suspended or chemically bound Substances, especially minerals, such as uranium or other metal compounds from a Liquid, especially sea water, in which liquid is passed through an adsorber bed or a number of such adjoining adsorber beds7. occurs, through it notices that the adsorber bed is a thin, flexible, permeable, large-area, disk-like adsorber body is used, or a plurality such superimposed vein bodies, which by means of a buoy attached rope with its surface substantially parallel to the Sea surface is held, and that its removal for the recovery of the adsorber means a removal rope fastened in the central area of the adsorber body which the adsorber is folded up like an umbrella from the liquid is removable. 2. Vorrichtuny zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Adsorberbett aus einem dünnen, biegsamen, durchlässigen, großflächigen, scheibenartigen Adsorberkörper (1) bzw. mehrerer derartiger übereinanderliegender Adsorberkörper besteht, die zur Halterung bzw. Führung an einem zur Meeresoberfläche führenden Seil einer Relativbewegung gegenüber der Flüssigkeit aussetzbar sind, und die an ihrem Mittelbereich mit einem Entnabmeseil (2) verbunden sind, das eine Entnahme des regenschirmartig zusans,lenIalLbaren Adsorber]örpers gestattet.2. Vorrichtuny for performing the method according to claim 1, characterized it is not noted that the adsorber bed consists of a thin, flexible, permeable, large, disc-like adsorber body (1) or several such superimposed Adsorber body consists, which is used to hold or guide on one to the sea surface leading rope can be exposed to a relative movement in relation to the liquid, and which are connected at their central area with a Entnabmeseil (2), the one Removal of the umbrella-like, easily accessible adsorber body is permitted. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Adsorberkörper (1) in seinem mittigen Bereich eine öffnung aufweist, durch die ein Führungsseil (3) hindurchtritt, das ausgehend von einer Boje (4) durch einen Anker (5) am Meeresboden verankerbar ist, um das Absinken des Adsorberkörpers unter Wirkung seines Eigengewichts in vorgegebener Weise zu ermöglichen.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the adsorber body (1) has an opening in its central area, through which a guide rope (3) passes, starting from a buoy (4) an anchor (5) can be anchored on the seabed to prevent the adsorber body from sinking under the effect of its own weight in a predetermined manner. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Radius des Adsorberkörpers 2 zur Erzielung einer wirksamen Fläche von 10.000 m- 56 m beträgt.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the radius of the adsorber body 2 to achieve an effective area from 10,000 m to 56 m. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß zur Haltung und Entnahme das gleiche Seil dient, das bei der Entnalm1e des Adsorberbettes von der Boje lösbar ist.5. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the same rope is used for holding and removal that is used for the Entnalm1e of the adsorber bed is detachable from the buoy. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein eigenes Entna}meseil verwendet wird, das beim Absinken des Adsorberkörpers von der Boje (4) von einem Boot oder einer stationären Anlage abläuft.6. Apparatus according to claim 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that a separate entna} meseil is used, which when the adsorber body sinks runs from the buoy (4) of a boat or a stationary system. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Entnahmeseil mittels einer auf dem Boot oder der stationären Anlage befindlichen Windkraftmaschine periodisch aufgeholt wird, bis nach mehreren Zyklen das Adsorbermaterial gesättigt ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the removal rope by means of one located on the boat or the stationary system Wind power machine is caught up periodically until after several cycles the adsorber material is saturated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3241497A1 (en) * 1982-11-10 1984-05-10 Gkss - Forschungszentrum Geesthacht Gmbh, 2054 Geesthacht Method and apparatus for recovering uranium or other valuable substances dissolved in sea water
US4737465A (en) * 1982-03-09 1988-04-12 Bond Alan M Automated metal detection

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