DE3035904A1

DE3035904A1 - Verfahren zur gewinnung von erzen und mineralischen rohstoffen aus sedimenten des meeresbodens

Info

Publication number: DE3035904A1
Application number: DE19803035904
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Min. Dr. 6242 Kronberg Rottenbacher
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1982-04-08

Description

Verfahren zur Gewinnung von Erzen und mineralischen
Rohstoffen aus Sedimenten des Meeresbodens = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Erzen und mineralischen Rohstoffen aus Sedimenten des Meeresbodens nach dem Flotationsprinzip.
Durch den ständig wachsenden Bedarf an mineralischen Rohstoffen gewinnt die Förderung aus dem Meer zunehmend an Bedeutung. Hierfür kommt unter anderem auch die Ausnutzung feingeschichteter Sedimente des Meeresbodens mit hohen Metallkonzentrationen infrage, die weitgehend unverfestigt sind eine schlammartige Konsistenz aufweisen und in ihrer Gesamtheit an die Wasseroberfläche gesaugt werden. Ein Transport des geförderten, wasserhaltigen Sediments an Land ist unwirtschaftlich, da hierfür bei täglich notwendigen Fördermengen mehrere Tanker bereitgestellt werden müssen. Aufgrund der Feinkörnigkeit des Materials und der damit verbundenen geringen Sinkgeschwindigkeit ist eine Abtrennung des Wassers durch Sedimentation nicht einfach zu erzielen. Es wurde daher vorgeschlagen, in einer an Bord des Förderschiffes befindlichen Flotationsanlage die Erze zunächst anzureichern.
Zur Erzielung einer wirtschaftlich annehmbaren Ausbeute müssen jedoch sehr große Mengen gefördert werden, was hohe Förderleistungen erfordert. Da die Kapazität einer an Bord installierten Flotationsanlage für eine kontinuierliche Aufarbeitung der anfallenden Fördermengen nicht ausreicht, muß das Fördergut im Förderschiff zwischengelagert werden. Ein weiterer Nachteil besteht in der Notwendigkeit der Verklappung großer Rückstandsmengen aus der Flotationsanlage in größere Tiefen, da ein oberflächliches Einleiten ins Meer zu erheblichen Umweltbelastungen und'ökologischen Problemen führen würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch ein geeignetes Verfahren die vorgenannten Nachteile zu überwinden und damit eine wirtschaftlichere und umweltfreundlichere Förderung von Erzen aus erzhaltigen Sedimenten des Meeres zu ermöglichen.
Es hat sich nun gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art lösen läßt, wenn die Flotation an Ort und Stelle unterhalb der Meeresoberfläche durchgeführt und das angereicherte Gut an die Meeresoberfläche gefördert wird und wenn die nutzlosen Rückstände direkt ins Sediment oder knapp über das Sediment verklappt werden. Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den Unteransprüchen 2 bis Li beschrieben.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nur angereichertes Material an Bord des Förderschiffes gesaugt wird, wodurch eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Aufbereitungseinrichtungen erzielt wird. Die Förderkapazität der Schiffe wird voll ausgenutzt, da an Bord keine Flotationsanlagen mehr notwendig sind. Hinzu kommt, daß die Probleme bei der Verklappung der Rückstände überwunden werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen in schematischer Vereinfachung Figur 1 eine knapp über dem Sediment angeordnete Flotationsanlage und Figur 2 eine glockenförmige Flotationseinrichtung, die in das Sediment abgesenkt wird.
Nach dem in Figur 1 dargestellten Verfahren wird das Sediment 1 mittels eines Saugkopfes 2 und einer Pumpe 3 in eine aus mehreren Kammern 4 und 5 bestehende Flotationsanlage gepumpt. Diese Anlage befindet sich knapp über dem Sediment. Die Flotationszellen 4 und 5 sind wie üblich mit Zuleitungen 6 und 7 für Luft und Flotationsreagenzien ausgestattet. Ferner können mechanische oder Ultraschall-Vibratoren vorgesehen sein, um eine gute Durchmischung in den Zellen zu gewährleisten.
Die Flotationszellen 6 und 7 sind seewasserbeständig, druckfest und evakuierbar. Durch Zugabe von Flotationsreagenzien und Einblasen von Luft werden die Luftblasen mit Erz beladen und über ein oder mehrere Förderrohre 8 in das Förderschiff 9 gesaugt. Die Verklappung der nutzlosen Rückstände erfolgt über Leitungen 10 und 11, entweder direkt ins Sediment oder wie in Figur 1 dargestellt, knapp über dem Sediment.
Gemäß einer in Figur 2 dargestellten Ausführungsform kann bereits im Sediment 1 durch Einblasen von Luft und Flotationsreagenzien und der damit verbundenen Beladung von Luftblasen mit Erzmineralien eine Voranreicherung des Fördergutes mit Erz erfolgen, wobei die physikalischen Eigenschaften des Sediments sich besonders günstig auswirken. Hierfür wird eine glockenartige Flotationseinrichtung 12 in das Sediment abgesenkt. Durch Luft- und Reagenzienzufuhr über Leitungen 13 und 14 wird das darin befindliche Sediment durchmischt und aufgeschlämmt. Dieser Vorgang kann durch eine mechanische Vibrationseinrichtung oder Ultraschall optimiert werden. Die auSsteigenden und mit Erz beladenen Luftblasen werden über Förderrohr 15 abgesaugt. Im Anschluß an diese Vorflotation kann das vorangereicherte Gut in eine in Figur 1 dargestellte Flotationsanlage oder direkt zum Förderschiff 9 gepumpt werden.
In beiden Ausführungsformen kann als Förderprinzip eine Kombination von Air-Lift- und Jet-Lift-Verfahren angewendet werden, wie sie für die Förderung von Manganknollen aus großen Meerestiefen konzipiert wurden.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Gewinnung von Erzen und mineralischen Rohstoffen aus Sedimenten des Meeresbodens nach dem Flotationsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation an Ort und Stelle unterhalb der Meeresoberfläche durchgeführt und das angereicherte Gut an die Meeresoberfläche gefördert wird und daß die nutzlosen Rückstände direkt ins Sediment oder knapp über das Sediment verklappt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch g.kotinzei chriet, daPo die Flotation in einer oder mehreren, ilt)er dem Sediment angeordneten Flotationszellen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation in einer nach unten offenen, in das Sediment abgesenkten Flotationseinrichtung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Flotationseinrichtung vorangereicherte Gut in einer oder mehreren, über dem Sediment angeordneten Flotatiorlszellen weiter angereichert wirts.