Marine mining

استخراج معادن دریایی

اگرچه دریا انبار و مخزن  اصلی مواد معدنی است ، اما بهره برداری از آن کم است. با توجه به اینکه  دست یابی به مواد معدنی در بالای سطح دریا از سهولت بیشتری برخوردار است، در حال حاضر نیازی به بهره برداری از دریا وجود ندارد.

علاوه بر این ، فناوری مورد نیاز برای بهره برداری اقتصادی از دریا و کف دریا هنوز توسعه نیافته است ، و همچنین به طور کلی دانش کافی در مورد این منابع وجود ندارد. با این وجود ، به عنوان یک منبع بالقوه برای استخراج ثروت معدنی ، دریا را می توان به سه منطقه آب دریا ، سواحل و فلات های قاره ای و کف دریا تقسیم کرد.

Seawater

آب دریا (استخراج منابع دریایی)

آب دریا به طور متوسط 3.5 درصد مواد جامد محلول دارد. مهم ترین ترکیبات ، به ترتیب از زیاد به کم ، کلرید ، سدیم ، سولفات ، منیزیم ، کلسیم ، پتاسیم ، برم و بی کربنات هستند. علاوه بر اقیانوس ها ، مواد معدنی از آب های دریاهای شور داخلی نیز استخراج می شوند ، دریای مرده ( دریاچه آب شوری در آسیا) و دریاچه نمک بزرگ (دریاچه نمک یوتا، در شمال ایالت یوتا، ایالات متحده آمریکا)  دو نمونه قابل توجه هستند.

در حالی که آب دریا منبع مهمی از منیزیم است ، اما رایج ترین مواد معدنی که از آب دریا استخراج شده، نمک ها هستند – به ویژه نمک معمولی (کلرید سدیم ، NaCl) ، کلریدهای پتاسیم و منیزیم و سولفات های پتاسیم و منیزیم. این مواد معدنی از طریق تبخیر استخراج می شوند ، اغلب در حوضچه های کم عمق ولی بزرگ که انرژی آن ها توسط خورشید تامین می شود.

Evaporation of seawater

تبخیر آب دریا (استخراج منابع دریایی)

شرایط و ملاک های مورد نظر برای تولید نمک با تبخیر آب دریا عبارتند از (1) آب و هوای گرم و خشک با بادهای خشک ، (2) خشکی موجود و دریا در مجاورت ، (3) خاکی که تقریباً نفوذناپذیر است ، (4) مناطق وسیعی از زمین مسطح در سطح دریا یا زیر آن ، (5) بارندگی اندک در ماه های کم آبی ، (6) عدم امکان رقیق شدن از نهرهای آب شیرین، (7) حمل و نقل ارزان یا بازارهای مجاور.

ویژگی های اصلی تأسیسات حوضچه ای که برای بهره برداری از این ملاک ها ساخته شده است عبارتند از: (1) خاک پایه غیر قابل نفوذ و آبگیرهایی برای حفظ آب شور ، (2) کانال های برای انتقال آب شور از منبع به حوضچه های مناسب ، (3) پمپ هایی برای انتقال و بالا بردن آب شور بر روی آبگیرها و شیب زمین موجود و (4) سازه ها برای تسهیل جریان آب بین حوضچه ها.

در سیستم استخرهای خورشیدی امروزی ، شورآبه های ناخالص (تصفیه نشده) پمپ می شوند یا از طرق کانال هایی به حوضچه های پیش فرآوری منتقل می شوند ، جایی که در آن عمل تبخیر سطح کلرید سدیم را به اشباع می رساند.

سپس آب شور ، که حاوی 19 تا 21 درصد کلرید سدیم و 28 تا 30 درصد کل مواد جامد محلول است ، برای متبلور شدن نمک به حوضچه دیگری منتقل می شود. زمان توقف در این حوضچه متفاوت است (به عنوان مثال در دریاچه نمک بزرگ ، این عملیات حدود یک سال طول می کشد). قبل از زمانی که سایر اجزای محلول در حالت اشباع متمرکز شوند، کلرید سدیم متبلور می شود و رسوب می کند.

شرکت هایی که فقط کلرید سدیم تولید می کنند قبل از رسیدن به نقطه اشباع نمک های دیگر، به منظور جلوگیری از آلودگی ، آب نمک را به خوبی دور می ریزند ، اما تولید کنندگان نمک های پتاسیم روند تبخیر را ادامه می دهند تا این گونه بتوانند قبل از رسیدن محصول مورد نظر به نقطه اشباع، تا حد ممکن یون سدیم را استخراج کنند.

پس از متبلور شدن و جمع آوری نمک مورد نظر در کف حوضچه ، با گریدر ، لودرهای پیش کاو و کامیون های حمل بار بارگیری شده و به کارخانه فرآوری منتقل می شود.

Evaporation of effluents
تبخیر پساب

امروزه به استخراج نمک از شورآبه هایی که به عنوان پساب، پس از تقطیر آب تازه از آب دریا، تخلیه شده اند، توجه فراوانی اختصاص داده شده است.

با استفاده از این شورآبه برای استخراج مواد معدنی ، چندین مزیت مهم به دست می آید. اول ، هزینه پمپاژ توسط کارخانه تبدیل، انجام می شود. دوم ، دمای آب شور نسبتاً بالا است ، که به عمل تبخیر کمک می کند. و سوم ، غلظت نمک ها در این پساب ها چهار برابر غلظت های موجود در آب دریای اولیه است.

ادامه ی این مبحث در مقاله ی استخراج معادن دریایی (بخش دوم)