Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
В связи с достаточно низкой стоимостью разработки подводных россыпей внимание многих зарубежных фирм привлечено к поискам наиболее эффективных технических средств и технологических схем по подводной добыче алмазов. Например, англо-американская корпорация проводила опыты по добыче алмазов из донных морских отложений в бассейне глубиной 4,8 м, в котором можно модернизировать процессы добычи алмазов. Разрабатывается новая конструкция головки гидравлической драги с усовершенствованной конфигурацией всасывающего отверстия и разрыхляющих насадок. Сконструирован обезвоживающий циклон производительностью 546 м3/ч и разработана новая модель той же конструкции производительностью 1135 м3/ч. Исследования по извлечению алмазов были направлены на снижение минимальной величины добываемых алмазов до 61 меш (0,0001 карата), что позволит значительно увеличить объемы добычи, так как в настоящее время извлекаются алмазы не мельче 28 меш (0,0025 карата).
Компанией «Де Бир» в настоящее время ведутся интенсивные поисково-разведочные работы на побережьях и шельфе Сьерра-Леоне, Конго, Заира, Анголы и Танзании.
Железосодержащие россыпи
Прибрежно-морские месторождения железосодержащих песков известны во многих странах мира. Неоднократно предпринимаемые попытки использовать эти месторождения в качестве источ-
ника сырья для металлургической промышленности сдерживались наличием повышенного содержания титана. Тем не менее во время второй мировой войны на железистых песках прибрежно-морских россыпей работали металлургические заводы Японии и Италии.
Создание в Японии в 50-х годах технологии выплавки стали из титаносодержащих руд с одновременным извлечением титана, ванадия и тория явилось толчком к разработке магнетитовых и титано-магнетитовых залежей морского пляжа и континентального шельфа, особенно в странах с ограниченным запасом железной руды.
Общие запасы железных руд Японии составляют 200 млн. т, из них 160 млн. т приходится на россыпные месторождения. Промышленный интерес представляют прибрежно-морские россыпи железистых песков, образовавшиеся в результате переработки морем продуктов выветривания вулканических пород. Из прибрежноморских россыпей железистых песков островов Хоккайдо, Кюсю в 1967 г. было добыто 1,2 млн. т железного концентрата с содержанием железа до 60%.
Наиболее интенсивно за истекшее десятилетие развивалась разработка подводных месторождений магнетита и титаномагнетита Токийского залива и залива Ариаке. Так, на мелководье Токийского залива в течение 1961—1965 гг. было добыто свыше 7 млн. т товарной железной руды. В этот же период из руды, добываемой со дна залива Ариаке, ежегодно выплавлялось 47 тыс. т железа в год.
Открытие в заливе Ариаке месторождения титаномагнетитовых песков позволило компании «Ариаке стил К°» использовать в промышленных масштабах так называемый «дуплекс метод» плавки железосодержащих песков с высоким содержанием титана. Месторождение залегает на площади 176,63 млн. м2. Мощность продуктивного слоя песков составляет в среднем около 3 м. При среднем объемном содержании магнитной фракции 3,74% запасы месторождения были определены в 36,4 млн. т железа. Железосодержащие пески залегают на глубине 21 м, при этом для залива Ариаке характерны сильные подводные течения и ветры до 6 баллов.
Месторождение залива Ариаке делится на так называемые «богатые» и «средние» месторождения, характеристика которых приведена в табл. 3.6.
Кроме того, в Токийском заливе и заливе Ариаке наблюдаются маломощные залежи кондиционных железосодержащих песков на глубинах до 15 м. Пески среднезернистые со значительным содер-
Таблица 3.6
Характеристика месторождения залива Ариаке
Месторождение Площадь» Мощность Среднее Запасы,
млн. м8 продуктив объемное млн. т
ного слоя содержание
«Богатое» 79,5 До 2,73 6,4 27,5
«Среднее» 97,125 3 2 8,9
Рис. 3.9. Схема грейферной драги для добычи магнетитовых песков в Японии:
1 — грейфер V — 8 м3; 2 — секция гравитационного обогащения; 3 — секция магнит* кого обогащения
жанием глины, гравия и несцементированных скальных пород. Плотность магнитной фракции — 4,31 т/м3. Магнитная фракция характеризуется следующим составом:
Fe203 — 55,6%; ТЮ2 — 11 ,?4%; Si02 — 3,8%;
А1а03 — 1,98% ; S — 0,029% ; Р — 0,261% ;
Сг —0,03%; V —0,2%; Са — 0,002.
С I960 г. компания «Ариаке стал К°» использовала для добычи песков с глубин до 21 м драгу с грейфером емкостью 8 м3 и следующими размерами: длина 40 м, ширина 14 м, осадка 2,7 м (рис. 3.9).
Выемка песков производилась послойно на всю глубину россыпи. Месячная производительность драги составляла 30 тыс. т магнетитовых песков. Впоследствии грейферная драга была заменена гидравлической с волочащимся всасом. Рабочий орган гидравлической драги был выполнен в виде режущего колеса с приводом мощностью 1000 л. с. Площадь палубы 60X 15 м. Выемка песков также производилась послойно на большой площади. Длина траншейных выработок составляла 1км. Применение гидравлической драги позволило снизить затраты на добычные работы на 15% по сравнению с грейферной драгой.
