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1、世界深海采礦技術的發(fā)展上海海事大學??????摘編2010-01-18關鍵字:瀏覽量:150 一、深海采礦技術概況 浩瀚的海洋是人類擁有的巨大的資源寶庫。海洋的表面積為3.6億平方千米,約占地球表面積的71%。根據(jù)1994年生效的《聯(lián)合國海洋公約》(下簡稱公約)規(guī)定,國際海底區(qū)域(下簡稱區(qū)域)指國家管轄海域以外的海床和洋底及其底土,其面積約2.517億平方千米,占地球表面積的49%,區(qū)域及其資源是人類共同繼承的財產。深海則包括了絕大部分區(qū)域和部分國家管轄的海域。區(qū)域因其在海洋中所處的獨特的政治法律地位,更因其擁有的具有多樣性的資源,包括戰(zhàn)略金
2、屬資源、能源資源和生物資源等,既為世界各國提供了一個延展可控制的疆界、爭取海洋空間權益的機遇,又為世界各國開辟了一個培育、發(fā)展和應用高新技術的重大領域。在不斷謀求生存空間和社會發(fā)展需求這個不竭動力的推動下,區(qū)域既是國際社會經(jīng)濟、科技乃至政治、外交、軍事等多方位合作的重要基地,也是綜合實力展示與角逐的競技場?! D1深海采礦? 我國參與區(qū)域的研究開發(fā)活動時點可追溯到1978年,當年4月,首次從太平洋特定海區(qū)4784m水深處采集到多金屬結核。然而真正意義上向國際海底進軍,當以1991年3月5日獲準登記為國際海底區(qū)域先驅投資者,及緊隨后成立的中國大洋
3、礦產資源研究開發(fā)協(xié)會(下簡稱大洋協(xié)會)為標志。中國深海采礦技術研發(fā)始于1990年代初,其后,在實施1991年9月完成的中國大洋多金屬結核資源研究開發(fā)第一期(1991~2005年)發(fā)展規(guī)劃的15年中,深海采礦技術實現(xiàn)了從無到有,從單元技術研究突破到成組技術集成的驗證,取得了一些以當代最新科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造為基礎,具有重要應用價值的自主創(chuàng)新成果,初步構建出了我國深海采礦的技術體系,奠定了多種礦物資源開采技術的發(fā)展基礎。與此同時,形成了以長沙礦山研究院和長沙礦冶研究院為主體,具有參與國際技術競爭綜合能力的中國深海采礦技術研發(fā)團隊。從深海開采技術層面上,為增
4、強我國在區(qū)域活動的影響力提供了有力支撐。顯現(xiàn)出了強大的后發(fā)之勢。當前,區(qū)域的活動方式及其科技、經(jīng)濟、政治及法律環(huán)境正處于深刻的變化時期,科學地分析變化的背景,積極地把握變化的趨勢,審時度勢,乘勢而上,無疑將會促進我國的大洋事業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展?! 《⑸詈YY源環(huán)境概況 礦產資源狀態(tài):人類的生存和創(chuàng)造均以資源消耗為前提,礦產資源的利用水平從一個側面直接反映了社會生產力的水平。礦產資源的危機將對人類社會發(fā)展帶來災難性的后果,這是一個全球性的問題。據(jù)科學預測,全球礦產資源的儲量增長速度始終高于產量的增長速度。陸地資源在本世紀大多趨于耗竭,在陸地資源耗竭
5、之前,盡早開辟新的資源供給渠道已是當今各國共同的抉擇。區(qū)域是地球上尚未被人類充分認識和利用的最大的潛在戰(zhàn)略資源基地,其中海底礦物資源的礦種多,數(shù)量大,品位富,有巨大的開發(fā)利用前景。如多金屬結核富含銅、鈷、鎳、錳等,其平均品位分別為1.00%,0.22%,1.30%,25.00%;富鈷結殼富含鈷、鎳、鉑、稀土元素等,其平均品位分別為1.7%,1.1%,1.3%,0.1%~0.3%;海底熱液硫化物富含鋅、銅、金、銀等,其品位分別為3.3%,5.5%~40.0%,1.4%~55.0g/t,42.0%~129.0g/t;天然氣水合物是重要的能源礦產。已探
6、明的深海礦產資源占我國支柱礦產數(shù)的67%,占我國主要礦產數(shù)的42%,占我國可保障礦產數(shù)的13.6%,占我國基本保障礦產數(shù)的58.3%,占我國短缺礦產數(shù)的72.7%。深海礦產資源對我國資源需求的保障具有重要意義。 據(jù)統(tǒng)計,全球洋底具有商業(yè)開發(fā)價值的多金屬結核700億t。天然氣水合物的總量換算成甲烷氣體約為1.8×108~2.1×108億t,約相當于全球煤、石油和天然氣總儲量的兩倍。位于太平洋西部火山和麥哲倫海山兩處富鈷結殼的資源量約15億t。在加拉帕戈期的一個熱液硫化物礦床的資源儲量就達2500萬t,目前發(fā)現(xiàn)的潛在金屬資源量達14億t。經(jīng)濟價值評
7、估:我國在太平洋7.5萬平方千米的多金屬結核資源專屬區(qū),目前控制了4.2億t干結核量,11175.52萬t錳,406.40萬t銅,514.42萬t鎳,98.49萬t鈷的資源量,可形成年產300萬t干結核、開采周期20年的深海產業(yè)。初步測算,投資該規(guī)模的產業(yè)總資本14~19億美元,回收期7~12年,可獲利潤40~50億美元。 三、世界深海采礦技術研究環(huán)境 變理論上的占有區(qū)域資源為實際上的可使用區(qū)域資源,是進軍大洋的主要目的。區(qū)域活動競爭制勝的關鍵取決于技術創(chuàng)新與進步。國際社會深海開發(fā)技術的發(fā)展均以多金屬結核開采技術研發(fā)為起點。1970年代以來,
8、西方發(fā)達國家通過技術移植、相關技術借鑒和二次開發(fā)及技術創(chuàng)新等方面的工作,完成了深海多金屬結核開采的技術儲備,一旦具備商業(yè)開采的其它條件,