JP6762150B2 - Underwater resource collection method and system - Google Patents
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Description
本発明は、水底資源の採取方法およびシステムに関し、さらに詳しくは、水底の堆積物に含有されている特定の資源を効率的に採取することができる水底資源の採取方法およびシステムに関するものである。 The present invention relates to a method and system for collecting bottom resources, and more particularly to a method and system for collecting bottom resources capable of efficiently collecting specific resources contained in water bottom sediments.
海洋資源開発においては、レアアース等の海洋資源を含有する堆積物をポンプリフトやエアリフト等を利用して揚収船に揚収している。そして、揚収した堆積物をシャトル船等を利用して選鉱施設まで搬送し、選鉱施設において選鉱を行っている。堆積物に含まれる海洋資源の割合は非常に小さい。そのため、僅かな海洋資源を採取するために、海底から膨大な量の堆積物を揚収している。これに伴い、堆積物の揚収と搬送に多額のコストを要している。さらに、堆積物を選鉱し、残渣した後には、尾鉱や残渣などの不要物が大量に残るため、これらの不要物の処分にも多額のコストが必要となる。 In the development of marine resources, sediments containing marine resources such as rare earths are collected by pump lifts, air lifts, etc. on unloading vessels. Then, the collected sediment is transported to the beneficiation facility by using a shuttle ship or the like, and the beneficiation is performed at the beneficiation facility. The proportion of marine resources contained in sediments is very small. Therefore, a huge amount of sediment is collected from the seabed in order to collect a small amount of marine resources. Along with this, a large amount of cost is required for the collection and transportation of sediment. Further, after the sediment is beneficiated and left behind, a large amount of unnecessary substances such as tail ore and residue remains, and therefore, a large amount of cost is required for disposal of these unnecessary substances.
そこで、水底に堆積した堆積物を水面上に搬送するのに要するエネルギーを小さくすることが可能な堆積物搬送方法が提案されている(特許文献1参照)。この堆積物搬送方法では、水底近傍において水の電気分解を行なって生成した水素ガスおよび酸素ガスを利用して堆積物を水上に搬送することにより、堆積物の揚収に要するコストを削減することができる。しかしながら、この方法では、堆積物の揚収量は従来と変わらないため、堆積物の搬送や、不要物の処分に要するコストを削減することはできない。 Therefore, there has been proposed a sediment transport method capable of reducing the energy required to transport the sediment deposited on the water bottom onto the water surface (see Patent Document 1). In this sediment transport method, the cost required for the collection of sediment is reduced by transporting the sediment onto the water using hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolyzing water near the bottom of the water. Can be done. However, with this method, since the yield of sediment is the same as before, it is not possible to reduce the cost required for transporting sediment and disposing of unnecessary matter.
本発明の目的は水底の堆積物に含有されている特定の資源を効率的に採取することができる水底資源の採取方法およびシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method and a system for collecting a bottom resource that can efficiently collect a specific resource contained in the sediment on the bottom of the water.
上記目的を達成するため、本発明の水底資源の採取方法は、水底の堆積物に含有されている特定の資源を水上に揚送して採取する水底資源の採取方法において、水中に配置されたサイクロン式遠心分離装置を用いて、前記堆積物を相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分と、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分とに連続的に分級することにより、前記資源を前記粗粒堆積分と前記細粒堆積分のいずれか一方に偏在させて、前記資源を偏在させたいずれか一方の前記堆積分を水上に揚送し、いずれか他方の前記堆積分を水底に残留させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method for collecting bottom resources of the present invention is arranged in water in the method for collecting bottom resources by lifting a specific resource contained in the sediment on the bottom of the water onto the water. Using a cyclone-type centrifuge, coarse-grained deposits containing more coarse-grained sediments with relatively large particle sizes and fine-grained sediments containing more fine-grained particles with relatively small particle sizes. By continuously classifying into minutes, the resources are unevenly distributed in either the coarse-grained deposits or the fine-grained sediments, and the one-sided deposits in which the resources are unevenly distributed are placed on the water. It is characterized in that it is transported and one of the other said deposits remains on the bottom of the water.
本発明の水底資源の採取システムは、水底の堆積物に含有されている特定の資源を水上に揚送する揚送手段を備えた水底資源の採取システムにおいて、水中に配置されたサイクロン式遠心分離装置と、この遠心分離装置に前記堆積物を流入させる流入手段と、この遠心分離装置と前記揚送手段とを連結する連結部とを有し、前記遠心分離装置により前記堆積物が相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分と、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分とに連続的に分級されて、前記資源が前記粗粒堆積分と前記細粒堆積分のいずれか一方に偏在し、前記資源が偏在するいずれか一方の前記堆積分が前記連結部を通じて前記揚送手段に送られて、いずれか他方の前記堆積分は前記遠心分離装置から水中に放出される構成にしたことを特徴とする。 The underwater resource extraction system of the present invention is a cyclone type centrifugal separation arranged in water in a submarine resource extraction system provided with a lifting means for transporting a specific resource contained in the sediment on the bottom of the water onto the water. It has an apparatus, an inflow means for inflowing the sediment into the centrifuge, and a connecting portion for connecting the centrifuge and the lifting means, and the centrifuge relatively causes the deposit. The resources are continuously classified into coarse-grained deposits containing more coarse-grained particles having a large particle size and fine-grained sediments containing more fine-grained particles having a relatively small particle size. One of the deposits, which is unevenly distributed in one of the deposit and the fine-grained deposit, and the resource is unevenly distributed, is sent to the lifting means through the connecting portion, and the other deposit is It is characterized in that it is configured to be discharged into water from the centrifuge.
本発明の水底資源の採取方法およびシステムによれば、特定の資源を含有している水底の堆積物を、水中に配置されたサイクロン式遠心分離装置を用いて、粗粒堆積分と細粒堆積分とに分級することにより、いずれか一方の堆積分に資源を偏在させる。そして、特定の資源を偏在させたいずれか一方の堆積分のみを抽出して水上に揚送し、いずれか他方の堆積分は水底に残留させる。これにより、水上に揚送する堆積分の総量を減容しつつ、資源を濃縮した状態で水上に揚送できるので、水底に存在する資源を効率的に採取することができる。これに伴い、不要物を処分する作業やコストを低減するには有利になる。また、サイクロン式遠心分離装置を用いて分級することで、分級境界粒径を非常に小さい粒径に設定することが可能となる。 According to the method and system for collecting bottom resources of the present invention, coarse-grained sediments and fine-grained sediments are deposited on the bottom of the water containing a specific resource by using a cyclone-type centrifuge placed in water. By classifying into minutes, resources are unevenly distributed in one of the sediments. Then, only one of the sediments in which a specific resource is unevenly distributed is extracted and transported onto the water, and the other sediment remains on the bottom of the water. As a result, the resources existing on the bottom of the water can be efficiently collected because the resources can be transported to the water in a concentrated state while reducing the total amount of sediments to be transported to the water. Along with this, it is advantageous to reduce the work and cost of disposing of unnecessary materials. Further, by classifying using a cyclone type centrifuge, it is possible to set the classification boundary particle size to a very small particle size.
前記遠心分離装置による分級境界粒径が10μm以上30μm以下の範囲であり、前記資源を前記粗粒堆積分に偏在させる構成にすると、水中において粗粒堆積分に偏在する特性を有する資源を効率的に採取することができる。前記資源は例えば、生物起源のリン酸塩に濃集するレアアースである。 When the classification boundary particle size by the centrifuge is in the range of 10 μm or more and 30 μm or less and the resources are unevenly distributed in the coarse grain deposits, the resources having the characteristic of being unevenly distributed in the coarse grain deposits in water are efficiently distributed. Can be collected in. The resource is, for example, a rare earth concentrated in a phosphate of biological origin.
前記流入手段による前記堆積物の前記遠心分離装置への流入速度が可変であり、この流入速度を変化させることにより、前記遠心分離装置による分級境界粒径を変化させる構成にすることもできる。この構成にすると、採取する資源に応じて分級境界粒径を適宜変更することができるので、資源を効率的に採取するのにより有利になる。また、様々な水底資源の採取に使用できるようになるので、汎用性が非常に高くなる。 The inflow rate of the sediment into the centrifuge device by the inflow means is variable, and by changing the inflow rate, the classification boundary particle size by the centrifuge device can be changed. With this configuration, the classification boundary particle size can be appropriately changed according to the resource to be collected, which is more advantageous for efficiently collecting the resource. In addition, it can be used for collecting various bottom resources, which makes it extremely versatile.
以下、本発明の水底資源の採取方法およびシステムを図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the method and system for collecting the bottom resource of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
本発明は、水底Bの堆積物20に含有されている特定の資源20cを水上に揚送して採取する方法およびシステムである。図1〜4に例示する実施形態では、資源20cとして泥状の堆積物20に含有されているレアアースを採取する場合を示している。
The present invention is a method and system for collecting a
図1に示すように、本発明の水底資源の採取システム1(以下、採取システム1という)は、水底Bの堆積物20を水上に揚送する揚送手段2と、水中に配置されるサイクロン式遠心分離装置3と、遠心分離装置3に堆積物20を流入させる流入手段4と、遠心分離装置3と揚送手段2とを連結する連結部5とを有している。
As shown in FIG. 1, the bottom resource sampling system 1 (hereinafter referred to as the sampling system 1) of the present invention includes a lifting means 2 for lifting the
さらに、この実施形態では、水底Bの堆積物20を採掘する採掘手段6と、採掘した堆積物20を貯留する貯留槽7aと、遠心分離装置3に接続された放出管8とを有している。揚送手段2には揚収船9が接続され、採掘手段6にはケーブル10cを介して支援船10が接続されている。
Further, in this embodiment, the mining means 6 for mining the
揚送手段2は、揚収装置2aと、揚収装置2aと揚収船9とを接続する揚収管2bとを有している。揚収装置2aは、例えば、エアリフトポンプやスラリーポンプ、サンドポンプ等で構成される。
The unloading means 2 has a
遠心分離装置3は、遠心力を利用して、堆積物20を相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分20aと、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分20bとに分級する。図2〜図4に示すように、遠心分離装置3の内部は、下部の内径が上部の内径よりも小さい円錐台形状になっている。遠心分離装置3の上部には流入口3aが設けられており、流入口3aから堆積物20を高速で流入させることにより、遠心分離装置3の内壁に沿って下方向に流動する下降渦と、遠心分離装置3の中央において上方向に流動する上昇渦が発生する構造となっている。
The
流入口3aから堆積物20を流入させると、相対的に比重の大きい粗粒堆積分20aは下降渦による遠心力の影響を大きく受けるため、下降渦にのって内壁に沿って旋回しながら下降し、遠心分離装置3の下方に設けられたアンダーフロー出口3bから排出される。一方、相対的に比重の小さい細粒堆積分20bは、下降渦による遠心力の影響がより小さくなるため、中央の上昇渦にのって上昇し、遠心分離装置3の上方に設けられたオーバーフロー出口3cから排出される。
When the
遠心分離装置3によって分級する境界となる粒径の大きさ(以下、分級境界粒径という)は、採取する資源20cの種類等に応じて適宜決定できる。分級境界粒径は、遠心分離装置3自体の大きさや遠心分離装置3に流入させる堆積物20の流入速度を変えることで変更できる。複数台の遠心分離装置3を連結させて堆積物20を数段階に分けて分級する構成にすることもできる。
The size of the particle size at the boundary of classification by the centrifuge 3 (hereinafter referred to as the classification boundary particle size) can be appropriately determined according to the type of the
流入手段4は、流入装置4aと、流入管4bとを有している。流入装置4aは、例えば、スラリーポンプやサンドポンプ等で構成される。この実施形態の流入装置4aは、貯留槽7aの内部に配置されている。流入装置4aは、流入管4bを介して流入口3aに接続されている。この流入装置4aは、堆積物20の遠心分離装置3への流入速度を任意に或いは、数段階で変えることができる可変仕様になっている。このようにすると、遠心分離装置3を取り換えることなく、様々な資源20cの採取に使用できるので、汎用性が非常に高い。
The inflow means 4 has an
連結部5は、遠心分離装置3のアンダーフロー出口3bとオーバーフロー出口3cのいずれか一方と揚送手段2とを接続する管体であり、この実施形態では、アンダーフロー出口3bと揚送手段2とを接続している。連結部5が接続されないアンダーフロー出口3bとオーバーフロー出口3cのいずれか他方には、放出管8が接続される。
The connecting
レアアースは生物起源のリン酸塩に濃集する性質を有している。そして、レアアースが濃集するリン酸塩は20μm〜125μm程度の比較的粒径の大きい粗粒分に多く分布し、20μm以下の細粒分に分布するレアアースの含有割合は小さい。そこで、この実施形態では、アンダーフロー出口3bと揚収装置2aとを連結部5によって接続し、オーバーフロー出口3cには放出管8を接続している。
Rare earths have the property of concentrating on phosphates of biological origin. Phosphates in which rare earths are concentrated are mostly distributed in coarse particles having a relatively large particle size of about 20 μm to 125 μm, and the content ratio of rare earths distributed in fine particles of 20 μm or less is small. Therefore, in this embodiment, the
採掘手段6は、堆積物20を採掘する採掘装置6aと、接続管6bとを有している。採掘装置6aと貯留槽7aは接続管6bを介して接続されており、採掘装置6aで採掘した堆積物20は、接続管6bを通じて貯留槽7aに逐次送られる構成になっている。採掘装置6aとしては、採掘する堆積物20の状態や作業環境に応じて様々な種類の建機や水中ロボットを採用できる。採掘装置6aは、作業員が搭乗して操縦する構成にすることも、水上から遠隔操作する構成にすることもできる。
The mining means 6 has a
この実施形態の採掘装置6aは、堆積物20を掘削する回転翼と、掘削した堆積物20を吸引して接続管6bに送り込む吸引設備とを備えている。支援船10から採掘装置6aにケーブル11aを通じて電源を供給する構成になっている。
The
次に、この採取システム1を用いて特定の資源20cの採取を行なう方法を以下に説明する。
Next, a method of collecting a
まず、採掘装置6aを操作して資源20c(例えばレアアース)を含有する水底Bの泥状の堆積物20を採掘する。この実施形態では、採掘装置6aの回転翼で堆積物20を掘削しながら、吸引設備によって掘削した堆積物20を周囲の水とともに吸引する。採掘装置6aで採掘した堆積物20は、接続管6bを通して貯留槽7に逐次送られる。
First, the
貯留槽7に貯留された堆積物20は、流入装置4aによって流入管4bを通じて遠心分離装置3の流入口3aに流入させる。流入装置4aによる堆積物20の遠心分離装置3への流入速度は、分級境界粒径に応じて適宜設定する。
The
資源20cを粗粒堆積分20aと細粒堆積分20bのいずれか一方に偏在させるのに適した分級境界粒径は、資源20cの種類や資源20cが含有される堆積物20の状態などによって異なる。それ故、採取する資源20cを効率的に偏在させることができる分級境界粒径を事前に実験などを行って把握しておくとよい。
The classification boundary particle size suitable for unevenly distributing the
既述したとおり、レアアースは、粒径が20μm以上の粗粒堆積物20aに偏在する特徴を有している。そこで、資源20cがレアアースの場合には、分級境界粒径を10μm以上30μm以下の範囲に設定するとよい。
As described above, rare earths have a characteristic of being unevenly distributed in coarse-
尚、レアアースは、粒径が20μm以下の堆積分の中にも含有割合は小さいが含まれている。そのため、採掘可能な堆積物20の量が少ない場合には、分級境界粒径を20μm以下に設定することが好ましい場合もある。ただし、分級境界粒径を10μmより小さくすると揚収する粗粒堆積分に含まれるレアアースの含有割合が低くなるため、効率性は低減する。
Rare earths are contained in the sediments having a particle size of 20 μm or less, although the content ratio is small. Therefore, when the amount of the
分級境界粒径を20μmよりも大きく設定すると、揚収する粗粒堆積分20aにおけるレアアースの含有割合をより大きくすることが可能である。それ故、採掘可能な堆積物20の埋積量が多く、効率性を重視する場合には、分級境界粒径を20μm以上に設定するとよい。ただし、分級境界粒径を30μmより大きくするとオーバーフロー出口3cから排出されるレアアースの量が増加する。そこで、分級境界粒径を例えば、20μmに設定する。
When the classification boundary particle size is set to be larger than 20 μm, it is possible to increase the content ratio of rare earth in the coarse-
遠心分離装置3では、流入口3aから流入した堆積物20が相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分20aと、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分20bとに連続的に分級される。遠心分離装置3によって分級された粗粒堆積分20aはアンダーフロー出口3bに排出され、細粒堆積分20bはオーバーフロー出口3cに排出される。資源20cは粗粒堆積分20aと細粒堆積分20bのいずれか一方に偏在した状態になる。
In the
そして、資源20cを偏在させた一方の堆積分は、連結部5を通じて揚送装置2aに送られ、揚送管2bを通じて水上の揚収船9に揚送される。資源20cの含有率が相対的に低くなっている他方の堆積分は放出管8を通じて水中や水底Bに放出されて水底Bに残留する。
Then, one of the deposits in which the
この実施形態では、採取する資源20cをレアアースとして、遠心分離装置3による分級境界粒径を20μmに設定しているので、堆積物20は粒径が20μm以上の粗粒分をより多く含む粗粒堆積分20aと、粒径が20μmよりも小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分20bとに分級される。堆積物20に含まれていたレアアースの大部分は生物起源のリン酸塩とともに、粗粒堆積分20aに偏在した状態になる。
In this embodiment, the
そして、レアアースは、粗粒堆積分20aとともにアンダーフロー出口3bに排出されて連結部5を通り、揚送手段2によって水上に揚送される。レアアースをほとんど含んでいない細粒堆積分20bはアンダーフロー出口3bに排出されて放出管8を通り、放出管8の排出口から水中に放出されて水底Bに残留する。
Then, the rare earth is discharged to the
このように、本発明では水中に配置された遠心分離装置3を用いて、粗粒堆積分20aと細粒堆積分20bとに分級することにより、水中の段階で一方の堆積分に採取対象となる特定の資源20cを偏在させる。そして、資源20cを偏在させた堆積分のみを抽出して水上に揚送し、いずれか他方は水底Bに残留させる。そのため、水上に揚送する堆積分の総量を減容しつつ、資源20cを濃縮した状態で水上に揚送できるので、水底Bに存在する資源20cを効率的に採取することができる。これに伴い、揚収した堆積分の搬送や、不要物の処分に要するコストを大幅に削減することができる。
As described above, in the present invention, by using the
また、従来方法では、堆積物20に含まれる資源20cが低含有率である場合には、採取事業における費用対効果が低いため、採取して利用することが困難であった。ところが、本発明を採用することで、資源20cが低含有率であっても、効率的な採取が可能になるので、採取事業を推進し易くなる。
Further, in the conventional method, when the
本発明では、堆積物20を分級する手段として、遠心分離装置3を用いているので、分級境界粒径を非常に小さい粒径に設定できる。それ故、レアアースを採取する場合のように、資源20cを偏在させるのに適した分級境界粒径が小さい場合においても、精度よく分級することが可能になる。しかも、遠心分離装置3によって大量の堆積物20を連続的に迅速に分級できる。連続的に分級されて資源20cが偏在している堆積分は、揚送手段2により連続的に水上に揚送されるので、採取効率を向上させるには、極めて有利になっている。
In the present invention, since the
図5および図6に本発明の採取システム1の別の実施形態を示す。先の実施形態では、粗粒堆積分20aに濃集する特性を有する資源20cを採取する場合について説明したが、この実施形態では、一定の粒径以下の細粒堆積分20bに濃集する特性を有する資源20cを採取する場合を例示する。
5 and 6 show another embodiment of the sampling system 1 of the present invention. In the previous embodiment, the case of collecting the
この実施形態の採取システム1では、採掘装置6aに、貯留槽7aと流入手段4と遠心分離装置3と放出管8とが内蔵されており、一体化して移動できる構成になっている。採掘装置6aで採掘した堆積物20は、接続管6bを介して採掘装置6a内部に配置された貯留槽7aに貯留される構造になっている。貯留槽7aの内部には、流入装置4aが設置されており、流入装置4aは流入管4bを介して遠心分離装置3の流入口3aに接続されている。
In the sampling system 1 of this embodiment, the
遠心分離装置3のアンダーフロー出口3bには放出管8が接続されている。遠心分離装置3のオーバーフロー出口3cは連結部5を介して採掘装置6aの外部に設置された貯留槽7bに接続されている。貯留槽7bの内部には、揚送装置2aが設置されており、揚送装置2aは揚送管2bを介して揚収船9に接続されている。
A
次に、この採取システム1を用いて資源20cの採取を行なう方法を以下に説明する。
Next, a method of collecting the
まず、採掘装置6aを操作して資源20cを含有する水底Bの堆積物20を採掘する。採掘装置6aで採掘した堆積物20は、接続管6bを通って貯留槽7aに逐次送られる。貯留槽7aに貯留された堆積物20は流入装置4aによって流入管4bを通じて遠心分離装置3の流入口3aに逐次流入される。遠心分離装置3では、流入口3aから流入した堆積物20が、粗粒堆積分20aと細粒堆積分20bとに連続的に分級される。堆積物20に含まれていた資源20cの大部分は細粒堆積分20bに偏在した状態になる。
First, the
資源20cが偏在した状態の細粒堆積分20bは、オーバーフロー出口3cから排出され、連結部5を通って貯留槽7bに送られる。貯留槽7bに貯留された細粒堆積分20bと資源20cは、揚送装置2aによって揚送管2bを通じて揚収船9に送られる。粗粒堆積分20aは、アンダーフロー出口3bに排出されて放出管8を通り、放出管8の排出口から水中に放出されて、水底Bに残留する。
The fine-
例えば、海底熱水鉱床に存在する銅、鉛、亜鉛、均、銀等の多金属やメタンハイドレート等は、水中において一定の粒径以下の細粒堆積分20bに濃集する特性を有している。そのため、これらの資源20cを効率的に採取するには、この実施形態のように、遠心分離装置3によって資源20cを細粒堆積分20bに偏在させて、細粒堆積分20bを水上に揚収し、粗粒堆積分20aを水底Bに残留するとよい。
For example, polymetals such as copper, lead, zinc, average, and silver and methane hydrate existing in submarine hydrothermal deposits have the property of concentrating in fine-
レアアースを含有している泥状の水底の堆積物を水中に配置したサイクロン式遠心分離装置に流入させる際に想定される密度に設定したレアアース泥(原泥MW)を作成した。そして、この原泥MWを水中に配置した遠心分離装置によって分級を行った。遠心分離装置のアンダーフロー出口から排出されるアンダーフロー堆積分UFとオーバーフロー出口から排出されるオーバーフロー堆積分OFとをそれぞれ採取した。このUFとOFと分級前の原泥MWについて、それぞれの粒度分布とレアアース濃度を分析した。遠心分離装置による分級境界粒径は20μmに設定した。粒度分布の結果は、図7に示すグラフ図のとおりである。 Rare earth mud (raw mud MW) was prepared with a density set to the expected density when the mud-like bottom deposits containing rare earths were introduced into a cyclone-type centrifuge placed in water. Then, the raw mud MW was classified by a centrifuge placed in water. The underflow deposit UF discharged from the underflow outlet of the centrifuge and the overflow deposit OF discharged from the overflow outlet were collected. The particle size distribution and rare earth concentration of each of the UF, OF, and unclassified raw mud MW were analyzed. The classification boundary particle size by the centrifuge was set to 20 μm. The result of the particle size distribution is as shown in the graph shown in FIG.
図7に示すように、原泥MWでは20μm以上の粗粒堆積分が2割程度であるが、遠心分離装置によって分級することにより、20μm以上の粗粒堆積分が5割以上となった。原泥MWに含まれる20μm以上の粗粒堆積分の8割以上がアンダーフロー堆積分UFに分級されたことになる。原泥MWに対して、分級後にアンダーフロー出口から排出されるアンダーフロー堆積分UFの体積割合は16.9%、重量比では39.3%であった。したがって、水中においても遠心分離装置によってレアアース泥を分級することが可能であり、分級を行なうことで水上に揚送する堆積分を大幅に減容できることがわかる。これに伴い、不要物を処分する作業やコストも低減させることが可能となる。 As shown in FIG. 7, in the crude mud MW, about 20% of the coarse grain deposits of 20 μm or more are classified by a centrifuge, but the coarse grain deposits of 20 μm or more are 50% or more. It means that more than 80% of the coarse grain deposits of 20 μm or more contained in the raw mud MW are classified into the underflow deposits UF. The volume ratio of the underflow deposit UF discharged from the underflow outlet after classification was 16.9% and the weight ratio was 39.3% with respect to the raw mud MW. Therefore, it can be seen that the rare earth mud can be classified by the centrifuge even in water, and the volume of the sediment to be lifted onto the water can be significantly reduced by the classification. Along with this, it becomes possible to reduce the work and cost of disposing of unnecessary materials.
また、原泥MWのレアアース濃度は3733ppmであり、アンダーフロー堆積分UFのレアアース濃度は8070ppmであった。したがって、遠心分離装置による分級を行なうことで、堆積物に含まれているレアアースをアンダーフロー堆積分UFに偏在させて濃縮できることがわかる。 The rare earth concentration of the raw mud MW was 3733 ppm, and the rare earth concentration of the underflow sediment UF was 8070 ppm. Therefore, it can be seen that the rare earths contained in the sediment can be unevenly distributed and concentrated in the underflow sediment UF by performing the classification by the centrifuge.
1 水底資源の採取システム
2 揚送手段
2a 揚送装置
2b 揚送管
3 サイクロン式遠心分離装置
3a 流入口
3b アンダーフロー出口
3c オーバーフロー出口
4 流入手段
4a 流入装置
4b 流入管
5 連結部
6 採掘手段
6a 採掘装置
6b 接続管
7a、7b 貯留槽
8 放出管
9 揚収船
10 支援船
10a ケーブル
20 堆積物
20a 粗粒堆積分
20b 細粒堆積分
20c 特定の資源
B 水底
1 Underwater resource collection system 2 Lifting means
Claims (5)
水中に配置されたサイクロン式遠心分離装置を用いて、前記堆積物を相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分と、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分とに連続的に分級することにより、前記資源を前記粗粒堆積分と前記細粒堆積分のいずれか一方に偏在させて、前記資源を偏在させたいずれか一方の前記堆積分を水上に揚送し、いずれか他方の前記堆積分を水底に残留させることを特徴とする水底資源の採取方法。 In the method of collecting seabed resources, which is collected by transporting specific resources contained in the sediments on the seabed to the water.
Using a cyclone-type centrifuge device placed in water, the sediment is divided into coarse-grained sediments containing more coarse-grained sediments with a relatively large particle size and fine-grained sediments with a relatively small particle size. By continuously classifying into fine-grained deposits containing a large amount, the resources are unevenly distributed in either the coarse-grained deposits or the fine-grained deposits, and the resources are unevenly distributed. A method for collecting bottom resource, which comprises transporting the sediment onto the water and leaving one of the other sediments on the bottom of the water.
水中に配置されたサイクロン式遠心分離装置と、この遠心分離装置に前記堆積物を流入させる流入手段と、この遠心分離装置と前記揚送手段とを連結する連結部とを有し、
前記遠心分離装置により前記堆積物が相対的に粒径が大きい粗粒分をより多く含む粗粒堆積分と、相対的に粒径が小さい細粒分をより多く含む細粒堆積分とに連続的に分級されて、前記資源が前記粗粒堆積分と前記細粒堆積分のいずれか一方に偏在し、前記資源が偏在するいずれか一方の前記堆積分が前記連結部を通じて前記揚送手段に送られて、いずれか他方の前記堆積分は前記遠心分離装置から水中に放出される構成にしたことを特徴とする水底資源の採取システム。 In a bottom resource extraction system equipped with a means of lifting certain resources contained in bottom sediments onto the water.
It has a cyclone type centrifuge arranged in water, an inflow means for inflowing the sediment into the centrifuge, and a connecting portion for connecting the centrifuge and the lifting means.
By the centrifuge, the sediment is continuous with coarse-grained deposits containing more coarse-grained particles with relatively large particle size and fine-grained sediments containing more fine-grained particles with relatively small particle size. The resources are unevenly distributed in either the coarse-grained deposits or the fine-grained deposits, and the one-sided deposits in which the resources are unevenly distributed are transferred to the lifting means through the connecting portion. A bottom resource extraction system characterized in that the sediment is sent and one of the other sediments is discharged into water from the centrifuge.
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