JP2019120063A - キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 - Google Patents
キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019120063A JP2019120063A JP2018001227A JP2018001227A JP2019120063A JP 2019120063 A JP2019120063 A JP 2019120063A JP 2018001227 A JP2018001227 A JP 2018001227A JP 2018001227 A JP2018001227 A JP 2018001227A JP 2019120063 A JP2019120063 A JP 2019120063A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- seabed
- sea
- carrier material
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
図5に示す試験装置を使用し、各種キャリア物質の模擬有価物質に対する沈降距離及び沈降速度を求めた。以下、キャリア物質を「試料」とも称し、模擬有価物質を「沈降物質」とも称する。
直径32mm又は直径40mmのアルミニウム製の完全球を使用した。アルミニウム製の直径32mmの完全球の密度は2.57g/cm3、直径40mmのものが密度2.80g/cm3であった。この模擬有価物質は、海底有価物質の鉱石Xと同等若しくはそれ以上の大きさと比重を有するものであった。完全球とは断面が真円に近い球を言う。
下記の試料1〜4の4種類を使用した。
i 試料1;CMC1.5%の高分子溶液に珪砂を、高分子溶液100重量部に対して、無配合(試料1−1)、10重量部(試料1−2)、30重量部(試料1−3)、50重量部(試料1−4)で配合した。珪砂は、平均粒径0.5mm、真密度2.6g/cm3(宇部珪砂6号)を使用した。
ii 試料2;CMC1.5%の高分子溶液に発泡ビーズを、高分子溶液100重量部に対して、1.0重量部(試料2−2)、2.0重量部(試料2−3)で配合した。発泡ビーズは、平均粒径1.27mm、真密度0.011g/cm3のものを使用した。
iii 試料3;CMC1.5%の高分子溶液に鉄粉を、高分子溶液100重量部に対して、30重量部(試料3−2)で配合した。鉄粉は、平均粒径0.08mm、真密度7.87g/cm3を使用した。
なお、CMCは、カルボキシメチルセルロース架橋体であり、濃度は重量%である。CMC1.5%の高分子溶液は、振動式音叉型粘度計(JIS Z8803)を使用して、5℃と25℃の粘度(mPa・s)を計測した。その結果、いずれも同じで、2,000mPa・sであった。
図5は使用した試験容器の模式図である。試験容器として、内径160mm、高さ500mmの上部開口の円筒状のアクリル製容器を使用した。図5中、符号hは試料の液面高さ、Dは沈降物質の球径、Zは沈降距離を示す。
キャリア物質の使用温度は、海底温度に相当する5℃であるが、高分子溶液の5℃と25℃の粘度が同じであるため、温度の影響はほとんどないと判断し、室温(25℃)で行った。また、試料は、粒状体が粘性流動体中、均一分散されている状態で使用した。先ず、試料を任意の液面高さとなるように入れた。沈降物質を手で持ったまま液面下に埋没させ、沈降物質の上部が液面と接する高さに引き上げた。液面が静止状態になるまで20秒程度待ってから沈降物質を静かに離した。この時、直ぐに試料から手を抜かずに暫く待ってから手を引き抜いた。これは粘性の高い試料の場合、沈降物質である球の沈降に影響を与える可能性があるからである。次いで、着底するまでの時間を計測した。次いで、試料の液面高さを最初とは異なる任意の高さとなるように継ぎ足し、同様の測定を行った。更に継ぎ足しによって液面高さを変え、同様の測定を行い、これを繰り返し行った。最終速度の結果を表2に、経過時間と沈降距離の関係を図6、8、10、12及び14に、経過時間と沈降速度の関係を図7、9、11、13及び15に示した。
沈降物質及びキャリア物質を下記のものとした以外は、参考例1と同様の方法で、沈降試験を行った。最終速度の結果を表3に、経過時間と沈降距離の関係を図16及び図18に、経過時間と沈降速度の関係を図17及び図19に示した。
直径32mm又は直径40mmのステンレス製の完全球を使用した。ステンレス製の直径32mmの完全球の密度は8.16g/cm3、直径40mmのものが密度7.95g/cm3であった。
iv 試料4;市販のマヨネーズに珪砂を、マヨネーズ100重量部に対して、無配合(試料4−1)、30重量部(試料4−2)で配合した。マヨネーズの5℃の粘度は1,700mPa・sであり、25℃の粘度は、1,800mPa・sであった。
沈降物質として、直径32mmのアルミニウム製の完全球を使用した。また、キャリア物質として、下記の試料を使用した。経過時間と沈降距離の関係を図20に、経過時間と沈降速度の関係を図21に示した。
v 試料5;CMC1.0%の高分子溶液に珪砂を、高分子溶液100重量部に対して、5重量部〜50重量部まで、5重量部毎に10個の試料を作成した(試料5−2〜試料5−11)。
2、2a 上昇管
3 キャリア物質
4、4a ポンプ
5 搬入口
6 回収口
10、10a 揚鉱装置
11 環状の管路
11a U字の管路
X 粒状の鉱石(海底有価物質)
Y 鉱床
Claims (13)
- 海底有価物質の揚鉱に使用するものであり、粒状体を含有する粘性流動体であることを特徴とするキャリア物質。
- 該粒状体は、平均粒径が0.01mm〜10mm、真密度が0.01〜8g/cm3であることを特徴とする請求項1記載のキャリア物質。
- 該粘性流動体は、5℃における粘度が1,000mPa・s以上であることを特徴とする請求項1または2記載のキャリア物質。
- 海上より海底に達する下降管と、海底から海上に達する上昇管を海底側と海上側でそれぞれ連結した環状の管路内、又は海上より海底に達する下降管と、海底から海上に達する上昇管を海底側で連結したU字状の管路内をキャリア物質で充填し、該キャリア物質をポンプにより循環させ、海底有価物質を該キャリア物質に混入させ、該キャリア物質と同伴により上昇運搬し、海上側において海底有価物質を回収する方法であって、該キャリア物質は、粒状体を含有する粘性流動体であることを特徴とする海底有価物質の揚鉱方法。
- 該粒状体は、平均粒径が0.01mm〜10mm、真密度が0.01〜8g/cm3であることを特徴とする請求項4記載の海底有価物質の揚鉱方法。
- 該粘性流動体は、5℃における粘度が1,000mPa・s以上であることを特徴とする請求項5記載の海底有価物質の揚鉱方法。
- 環状の管路を用いる揚鉱方法であって、該海底有価物質を含むキャリア物質は、海上側の管路外に取り出し、該キャリア物質から該海底有価物質を分離することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の揚鉱方法。
- U字状の管路を用いる揚鉱方法であって、海上において、該海底有価物質を回収した後のキャリア物質は、組成調整された後、該下降管に戻されることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に1記載の揚鉱方法。
- 下降管の長さを上昇管の長さより大とし、該上昇管に満たされたキャリア物質のヘッドより、該下降管に満たされたキャリア物質のヘッドを大とすることを特徴とする請求項8記載の揚鉱方法。
- 海上より海底に達する下降管と、海底から海上に達する上昇管を海底側と海上側でそれぞれ連結した環状の管路、又は海上より海底に達する下降管と、海底から海上に達する上昇管を海底側で連結したU字状の管路と、
該環状の管路内、又はU字状の管路内に充填されるキャリア物質と、
該キャリア物質を循環させる圧送ポンプと、
該管路の海底側に設けられた海底有価物質を搬入する搬入口と、
該管路の海上側に設けられた海底有価物質を回収する回収口と、を有し、該キャリア物質は、粒状体を含有する粘性流動体であること特徴とする海底有価物質の揚鉱装置。 - 海上側に設けられた分離装置を更に有することを特徴とする請求項10記載の揚鉱装置。
- 該環状の管路、又は該U字状の管路は、上昇管と下降管がそれぞれ独立の管であるか、又は二重管であることを特徴とする請求項10又は11記載の揚鉱装置。
- U字状の管路を備える揚鉱装置であって、海底有価物質を分離回収した後のキャリア物質を組成調整する組成調整装置を、海上側に設置することを特徴とする請求項10記載の揚鉱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018001227A JP6570000B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018001227A JP6570000B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019120063A true JP2019120063A (ja) | 2019-07-22 |
JP6570000B2 JP6570000B2 (ja) | 2019-09-04 |
Family
ID=67307704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018001227A Active JP6570000B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6570000B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112460488A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-09 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种用于矿浆输送的复合药剂及其制法与应用 |
WO2021172540A1 (ja) | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 | レアアース泥の回収方法及び回収システム |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5288501A (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-25 | Saito Chiyuuji | Device for pulling up submarine ore by circulating water due to level difference |
JPH02229390A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Meiriyou Kogyo Kk | 水底資源の引き揚げ方法及び引き揚げ装置 |
WO1991010808A1 (en) * | 1990-01-17 | 1991-07-25 | Kenjiro Jimbo | Pumping method for ores of deep sea mineral resources using heavy liquid |
JP2000248874A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-12 | Zipangu:Kk | 海底資源の採取方法及び採取システム並びにこれらに使用する装置 |
JP2003214082A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Tobishima Corp | ガスハイドレート掘採方法とその装置 |
JP2003269070A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Japan Science & Technology Corp | 深海底鉱物資源の揚鉱方法及び揚鉱装置 |
JP2012193578A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 海底鉱物資源の揚鉱システム及び揚鉱方法 |
US8783364B2 (en) * | 2005-08-26 | 2014-07-22 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Method for production, substitution, or mining of gas hydrate |
JP2015001099A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 揚鉱システム |
JP2015086535A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機 |
WO2017038148A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | 徹三 永田 | 揚鉱システム及び揚鉱方法 |
JP2017071673A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 王子ホールディングス株式会社 | 木質繊維を含む組成物 |
JP2019052491A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 株式会社不動テトラ | 海底鉱物取り込み装置、それを用いた揚鉱装置及び揚鉱方法 |
-
2018
- 2018-01-09 JP JP2018001227A patent/JP6570000B2/ja active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5288501A (en) * | 1976-01-20 | 1977-07-25 | Saito Chiyuuji | Device for pulling up submarine ore by circulating water due to level difference |
JPH02229390A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Meiriyou Kogyo Kk | 水底資源の引き揚げ方法及び引き揚げ装置 |
WO1991010808A1 (en) * | 1990-01-17 | 1991-07-25 | Kenjiro Jimbo | Pumping method for ores of deep sea mineral resources using heavy liquid |
JP2000248874A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-12 | Zipangu:Kk | 海底資源の採取方法及び採取システム並びにこれらに使用する装置 |
JP2003214082A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-30 | Tobishima Corp | ガスハイドレート掘採方法とその装置 |
JP2003269070A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Japan Science & Technology Corp | 深海底鉱物資源の揚鉱方法及び揚鉱装置 |
US8783364B2 (en) * | 2005-08-26 | 2014-07-22 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Method for production, substitution, or mining of gas hydrate |
JP2012193578A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 海底鉱物資源の揚鉱システム及び揚鉱方法 |
JP2015001099A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 揚鉱システム |
JP2015086535A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機 |
WO2017038148A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | 徹三 永田 | 揚鉱システム及び揚鉱方法 |
JP2017071673A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 王子ホールディングス株式会社 | 木質繊維を含む組成物 |
JP2019052491A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 株式会社不動テトラ | 海底鉱物取り込み装置、それを用いた揚鉱装置及び揚鉱方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021172540A1 (ja) | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 | レアアース泥の回収方法及び回収システム |
CN112460488A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-09 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种用于矿浆输送的复合药剂及其制法与应用 |
CN112460488B (zh) * | 2020-12-09 | 2023-05-09 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种用于矿浆输送的复合药剂及其制法与应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6570000B2 (ja) | 2019-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6208401B2 (ja) | 揚鉱システム及び揚鉱方法 | |
CN103857922B (zh) | 气泡举升系统以及气泡举升方法 | |
JP6878721B2 (ja) | 海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 | |
US20120071371A1 (en) | Aqueous particulate slurry compositions and methods of making same | |
JP6938300B2 (ja) | 海底鉱物取り込み装置、それを用いた揚鉱装置及び揚鉱方法 | |
CN105834012A (zh) | 全粒级尾砂胶结充填料浆连续制备系统及其制备工艺 | |
JP6570000B2 (ja) | キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 | |
CN1350474A (zh) | 剪切稀化料浆的输送 | |
JP2003269070A (ja) | 深海底鉱物資源の揚鉱方法及び揚鉱装置 | |
WO1991010808A1 (en) | Pumping method for ores of deep sea mineral resources using heavy liquid | |
CN107755100A (zh) | 一种煤气化细渣的溶气浮选方法和设备 | |
CN109365512A (zh) | 一种移动式快速洗脱石油污染土壤的工艺及装置 | |
CN104712273B (zh) | 钻井废弃泥浆一体化处理系统 | |
CN203700140U (zh) | 一种泥浆快速浓缩一体化装置 | |
EP1147286B1 (en) | Slurry treatment | |
JPH068594B2 (ja) | 海洋の鉱物採取方法 | |
JP5156341B2 (ja) | 酸性土壌の処理方法 | |
CN205349266U (zh) | 钻井废弃泥浆随钻处理装置 | |
JP2022178247A (ja) | キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置 | |
CN114412397A (zh) | 一种修井机泥浆循环系统及方法 | |
RU2788250C1 (ru) | Способ повторной разработки рудных месторождений | |
CN207391136U (zh) | 电絮凝处理水絮体分离及硬度降低一体化处理装置 | |
Randall | Fluid dynamics of dredging | |
Tani et al. | Development of experimental apparatus for model tests of lifting marine mineral resources by carrier materials | |
US20030066809A1 (en) | Effluent discharge system facilitates discharge of sediments, and powering of underwater machinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180312 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180312 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180501 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190416 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190528 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190710 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190729 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6570000 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |