วิธีรับทองคำจากน้ำ การสกัดแร่ธาตุจากน้ำทะเล วิธีรับทองคำจากน้ำทะเล

แม้ว่าน้ำทะเลจะมีทองคำในปริมาณที่จุลภาค (4 มก./ตัน) แต่การขุดก็จะทำกำไรได้ในไม่ช้า ในความเป็นจริง ถ้าเราดูว่าปริมาณของเสียจากมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างไร จะเห็นได้ชัดว่าการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปนั้นเป็นเรื่องยาก ในเวลาเดียวกัน การใช้ผลิตภัณฑ์กำจัดของเสียในการสกัดทองคำและโลหะอื่นๆ ดูเหมือนจะเป็นประโยชน์

นักวิจัยชาวอเมริกัน Henry Ball เมื่อกว่า 30 ปีที่แล้วพบว่าน้ำทะเลมีทองคำอยู่ในรูปของไอโอไดด์ ทองคำไอโอไดด์ (AuI) เป็นของแข็งสีเหลืองมะนาว มีความหนาแน่น 8.25 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร สลายตัวเป็นธาตุเมื่อถูกความร้อนถึง 177°C หรือภายใต้อิทธิพลของน้ำ ลดลงด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นทองคำ เพิ่มแอมโมเนีย ได้โดยตรงจากธาตุที่อุณหภูมิ 100°C โดยรีดิวซ์ Au2Cl6 หรือ H ด้วยสารละลาย KI และโดยการกระทำของกรดไฮโดรไอโอดิกกับทองคำ (III) ออกไซด์

จากผลการวิจัยของเขา บอลเสนอให้สกัดทองคำจากน้ำทะเลโดยใช้ปูนขาว ตามการคำนวณของเขาต้องใช้มะนาวเพียง 1 ตันสำหรับน้ำ 4.5 พันตัน หลักการทำงานของการติดตั้ง Balla นั้นง่ายมาก เมื่อน้ำขึ้นน้ำทะเลจะเข้าสู่สระน้ำซึ่งจะถูกผสมกับนมมะนาว หลังจากนั้น เมื่อได้ "ใช้" ไปแล้วในช่วงระยะเวลาหนึ่ง จะถูกปล่อยลงสู่ทะเลผ่านท่อระบายน้ำ ตะกอนที่เหลือที่ด้านล่างจะถูกสูบลงในถังตกตะกอน จากนั้นจึงขนส่งไปยังสถานที่แปรรูปเพื่อสกัดทองคำ

วิศวกร Kirov Russian V.I. เสนอวิธีการสกัดทองคำที่ถูกกว่าและไร้ขยะ ในการสกัดทองคำ เขาแนะนำให้ใช้เถ้าจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแทนปูนขาว เถ้าลอยจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีปูนขาวอย่างน้อย 10% ดังนั้นการประมวลผลน้ำทะเล 4.5 พันตันจะต้องใช้เถ้าประมาณ 10 ตัน ปัจจุบันเถ้าที่ทิ้งจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีจำนวนมากกว่า 10 พันล้านตัน เถ้าลอยถูกใช้ได้ไม่ดีนัก

เพื่อนำวิธีนี้ไปใช้ ต้องใช้เงินลงทุนหลายล้านดอลลาร์ในการก่อสร้างเขื่อนคอนกรีต รวมถึงการวางท่อเพื่อระบายน้ำที่บำบัดแล้วลงสู่ทะเล
การคำนวณอย่างง่ายแสดงให้เห็นว่าการใช้วิธีนี้มีราคาถูกกว่าวิธีอื่นในการสกัดทองคำจากน้ำถึงพันเท่า นอกจากนี้ในปัจจุบันวิธีนี้จะชำระคืนเองได้อย่างง่ายดายภายในหนึ่งปี แม้จะสมมติให้ทองคำฟื้นจากน้ำทะเลได้ 20% ในกรณีที่มีการสกัดโลหะหายาก มีตระกูล และโลหะรองจากน้ำทะเลโดยไม่ได้ตั้งใจ ระยะเวลาคืนทุนจะลดลงหลายครั้ง

สิ่งที่ยากที่สุดของวิธีนี้คือการเลือกสถานที่สร้างสระน้ำท่วม
ตำแหน่งที่เหมาะสมควรตั้งอยู่ใกล้กับกระแสน้ำ โดยมีน้ำขึ้นและลงสม่ำเสมอ ชายฝั่งควรทำด้วยหินแข็ง (เช่น หินแกรนิต หินปูน ฯลฯ) ห่างจากพื้นที่ที่มีประชากร ใกล้รางรถไฟ

การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้จะลดต้นทุนในการสร้างสระว่ายน้ำ

ปริมาณทองคำทั้งหมดในน่านน้ำของมหาสมุทรโลกอยู่ที่ประมาณ 25-27 ล้านตัน นี่สูงมาก ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมามนุษยชาติผลิตได้ประมาณ 150,000 ตัน

http://au.ucoz.net

เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาประกอบกับการทำโลหะวิทยาทางน้ำของโลหะมีค่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการสกัดทองคำจากน้ำทะเลที่มีแร่ธาตุสูงหรือสารละลายของเสียโดยการประสานในรูปแบบโลหะลงบนพื้นผิวของตัวดูดซับ เทคโนโลยีนี้ใช้กลไกการประสานที่มีประสิทธิภาพสูง

ทองคำในน้ำไม่ใช่ตำนาน แต่เป็นความจริงที่ไม่ต้องมีการยืนยัน ไอออนขององค์ประกอบ 79 ของตารางของ D.I. Mendeleev มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพืชและแน่นอนว่าเป็นน้ำ ของเหลวตามปกติอุดมไปด้วยโลหะมีตระกูล ทำหน้าที่ขนส่งทองคำ ลำเลียงอนุภาคไปตามก้นแม่น้ำ ก่อตัวเป็นตะกอน คุณภาพน้ำนี้คือสิ่งที่นักสำรวจแร่ทั่วโลกสนใจสำรวจแม่น้ำและลำธารอย่างกระตือรือร้น

การหาทองคำในน้ำ

จะมองหา Au ได้ที่ไหนและอย่างไร?

ทองคำถูกขุดจากน้ำทั้งในฤดูหนาวและฤดูร้อน องค์ประกอบนี้สามารถพบได้โดยใช้หลายวิธีและสภาพอากาศหนาวเย็นจะไม่หยุดยั้งผู้สำรวจแร่ที่มีประสบการณ์ ขั้นแรกคุณควรศึกษาอัลกอริธึมการดำเนินการที่จะช่วยคุณดึงโลหะมีค่าออกจากน้ำ

ดังนั้นผู้ที่ต้องการหา Au ควรทำอย่างไร:

• สำรวจพื้นที่ เลือกสถานที่ พูดคุยกับคนท้องถิ่นเล็กน้อย ข้อมูลเพิ่มเติมจะไม่ฟุ่มเฟือยด้วยเหตุนี้จึงคุ้มค่าที่จะศึกษาพื้นที่อย่างรอบคอบดูแผนที่และรวบรวมข้อมูลให้มากที่สุด การสนทนากับชาวบ้านจะช่วยระบุได้ว่า Au ถูกพบที่ไหนและถูกพบเมื่อนานมาแล้ว
• ปริมาณทองคำในน้ำอาจเป็นเรื่องน่าประหลาดใจและน่ายินดีด้วยซ้ำ แต่คุณไม่ควรดำน้ำลึกเพื่อค้นหามัน คุณสามารถตรวจสอบหิน ศึกษาหินขนาดใหญ่ เก็บตัวอย่างน้ำได้
• เมื่อใช้ถาด คุณจะต้องเก็บตัวอย่างทรายหรือตรวจสอบริมฝั่งแม่น้ำหรือลำธารว่ามีก้อนกรวดควอทซ์อยู่หรือไม่ ควอตซ์เป็นดาวเทียมหลักของทองคำ แต่คุณสามารถค้นหาได้ไม่เพียงเท่านั้น ไพไรต์และเงินสามารถ "มากับ" Au ได้

วิธีรับทองคำและอุปกรณ์ใดบ้างที่สามารถใช้เพื่อขุดโลหะมีค่า:

• น้ำมีเม็ดทราย Au แต่ไม่ได้ลอยไปตามกระแสน้ำ แต่คลานไปตามก้นน้ำ หลายปีที่ผ่านมา เม็ดทรายถูกบีบอัดและอาจกลายเป็นก้อนเล็กๆ และแม้แต่ตะกอนได้ เครื่องขุดขนาดเล็กจะช่วยคุณค้นหาโลหะที่ด้านล่าง นี่คืออุปกรณ์ที่ทำงานเหมือนเครื่องดูดฝุ่น เรือขุดขนาดเล็กจะดูดทรายและช่วยค้นหา Au ตัวตัวเครื่องกรอง ล้าง และแยกทองคำออกจากสิ่งสกปรกและสิ่งสกปรก
• เครื่องตรวจจับโลหะเป็นอีกอุปกรณ์หนึ่งที่ช่วยตรวจจับโลหะมีค่าในแม่น้ำหรือลำธาร อุปกรณ์ถูกแช่อยู่ในน้ำ สามารถทำปฏิกิริยากับทองคำ และตรวจจับสิ่งสะสมที่ระดับความลึกตื้นได้ นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจพื้นที่ชายฝั่งทะเลโดยใช้เครื่องตรวจจับโลหะอีกด้วย
• บรรพบุรุษของเราใช้ถาด Au ในการซัก ในตอนแรกอุปกรณ์เหล่านี้ทำมาจากหนังแกะ แต่ต่อมาเทคโนโลยีก็เปลี่ยนไป ฟลูมสมัยใหม่ใช้สำหรับทำงานกับแม่น้ำบนภูเขาและลำธารที่ไหลเร็ว แต่ความก้าวหน้าไม่ได้หยุดนิ่งและแม้ว่าถาดสมัยใหม่จะเบากว่าและสะดวกกว่า แต่ก็ใช้สำหรับการเก็บตัวอย่างน้ำเป็นหลัก

การมีเครื่องมือจะช่วยเร่งการค้นหาและเพิ่มโอกาสในการประสบความสำเร็จ แต่ไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์ราคาแพงจะรับประกันการตรวจจับนักเก็ตในพื้นดินหรือน้ำได้ 100%

ทองในทราย

การหา Au จากทรายชายฝั่งเริ่มต้นด้วยการทดสอบ โดยเพียงแค่ล้างลงในถาด ตรวจดูว่ามีเม็ดโลหะสีเหลืองอยู่หรือไม่

คุณสามารถขุดทรายเพิ่ม จุ่มลงในถุง แล้วเทน้ำลงไป ความจริงก็คือทรายนั้นเบากว่าทองคำมาก โลหะมีตระกูลจะตกลงไปที่ด้านล่างทันทีและสามารถมองเห็นได้ แต่เม็ดทรายจะยังคงลอยอยู่ในถุงต่อไป

แผนผังตำแหน่งที่เป็นไปได้ของทองคำในอ่างเก็บน้ำ

คุณควรกรองน้ำด้วยทรายหากไม่มีสิ่งใดในมือที่สามารถใช้เป็นตัวกรองได้แสดงว่าของเหลวนั้นถูกระบายออกไป มันจะหายไปพร้อมกับทราย และอูจะยังคงอยู่ที่ด้านล่างของถุง

โลหะมีค่าถูกขุดจากทรายเฉพาะในฤดูร้อน ในฤดูหนาว นักสำรวจเพียงค้นหาบริเวณชายฝั่ง ตรวจสอบหิน แต่อย่าล้างทราย

ส่วนใหญ่แล้วทรายจะถูกนำไปใช้เพื่อการทดสอบโดยยกขึ้นจากก้นแม่น้ำหรือขุดใกล้ชายฝั่ง ตัวอย่างช่วยพิจารณาว่ามี Au อยู่ในตำแหน่งที่เลือกหรือไม่ และมี Au อยู่ในตำแหน่งนั้นจำนวนเท่าใด หากคุณพบทองคำมากกว่าหนึ่งหรือสองเม็ด คุณสามารถค้นหาต่อไปได้ หากปริมาณโลหะสีเหลืองเล็กน้อย ผู้ค้นหาก็จะไปที่อื่น

นักเก็ตสามารถพบได้ที่ระดับความลึกเท่าใด

1. ทองคำที่มีน้ำหนักไม่เกินหนึ่งกรัมมักพบใต้ชั้นทรายขนาด 10–13 ซม. และได้มาไม่ยาก
2. หากยกดินสูง 15–30 ซม. ก็มีโอกาสพบนักเก็ตที่มีน้ำหนักมากกว่า 1.5 กรัม
3. หากคุณขุดลงไปที่ดินที่อยู่ถัดจากทราย คุณจะพบโลหะมีตระกูลทั้งชิ้นที่มีน้ำหนักมากกว่า 100 กรัม

อย่างไรก็ตาม การสกัด Au นั้นเกี่ยวข้องกับความยากลำบากบางประการ และไม่มีการรับประกันว่า "การขุดค้น" จะจบลงด้วยความสำเร็จ ด้วยเหตุนี้จึงแนะนำให้ศึกษาพื้นที่และเก็บตัวอย่างดิน ทราย และน้ำ ก่อนเริ่มการค้นหา

การหาทองคำในน้ำทะเล

การแยกโลหะมีค่าออกจากน้ำทะเลมีความยากลำบากบางประการ ว่ากันว่าถ้าคุณสกัดทองคำทั้งหมดจากทะเลและมหาสมุทร น้ำหนักของมันจะค่อนข้างมีนัยสำคัญ แต่ปัจจุบันไม่มีวิธีการที่มีประสิทธิภาพเพียงวิธีเดียวที่จะช่วยดึง Au ออกจากน่านน้ำในมหาสมุทรและทะเล แต่มีความหวังว่านักวิทยาศาสตร์จะประสบความสำเร็จในเรื่องนี้ในไม่ช้า

แบคทีเรียจะช่วยสกัดทองคำจากน้ำทะเล มีการค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ว่าจุลินทรีย์สามารถตรวจจับอนุภาคโลหะได้ แม้ว่าจะมี Au เพียงไม่กี่เม็ดต่อน้ำหนึ่งล้านล้านลูกบาศก์เมตรก็ตาม

แบคทีเรียจะตกตะกอนไอออนของโลหะและจับกันเป็นก้อนซึ่งต้องใช้เวลาในจุลินทรีย์

เนื่องจากวิธีการสกัดนี้ยังอยู่ในกระบวนการวิจัยแม้ว่าจะมีโอกาสทั้งหมด แต่ก็แทบจะเรียกได้ว่ามีประสิทธิภาพไม่ได้เลย

โดยหลักการแล้ว ผู้เชี่ยวชาญในหลายประเทศกำลังสับสนเกี่ยวกับวิธีการแยก Au ออกจากน้ำทะเลมาเป็นเวลานาน มีหลายวิธี แต่ทั้งหมดถือว่าแพงเกินไปและด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำ

กำไรและโอกาส

ไม่ว่าเหมือง Au จะถูกขุดที่ไหน ในน้ำหรือบนบกก็ตาม อุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำในปัจจุบันได้รับการประเมินว่ามีแนวโน้มที่ดี

ปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นักธรณีวิทยากำลังค้นหาแหล่งสะสมใหม่และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง การประดิษฐ์อุปกรณ์ประเภทต่างๆ ช่วยในการเริ่มต้นการพัฒนาเงินฝากที่เคยถูกละทิ้งไปก่อนหน้านี้และถือว่าไม่มีท่าว่าจะดี

โลหะล้ำค่านี้ซ่อนอยู่ในชั้นหินให้พ้นจากสายตามนุษย์ โดยส่วนใหญ่อยู่ลึกลงไปในส่วนลึกของโลก ทองคำขึ้นสู่ผิวน้ำเฉพาะในบริเวณที่เกิดภูเขาไฟเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ มนุษยชาติจึงคิดมาหลายปีแล้วว่าไม่เพียงแต่เกี่ยวกับวิธีการสกัดมันออกจากบาดาลของโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการสกัดโลหะมีค่าจากน้ำทะเลด้วย

ในขณะเดียวกัน ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ความรักของผู้คนที่มีต่อโลหะสีเหลืองไม่ได้ลดลง ทองคำดึงดูดและหลงใหล แต่ไม่เพียงแต่ความงามภายนอกเท่านั้นที่ดึงดูดคนงานเหมืองและนายธนาคาร

โลหะมีค่าคือการลงทุนที่ให้ผลกำไร ราคามีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง และในช่วงวิกฤตเศรษฐกิจ ความมั่นคงของทองคำดึงดูดคนจำนวนมาก

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าอุตสาหกรรมกำลังพัฒนาและการขุด Au ก็กลายเป็นธุรกิจที่ทำกำไรได้ โลหะเป็นที่ต้องการของไม่เพียงแต่โดยพนักงานของบริษัทขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักเดินทาง ผู้ค้นหาแร่ และคนทั่วไปที่ต้องการแก้ไขปัญหาทางการเงินหรือเพื่อความสนุกสนานเล็กๆ น้อยๆ

แต่อย่าลืมว่าการค้นหาโลหะในระดับมืออาชีพต้องใช้เงินลงทุนด้านวัสดุ จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ เข้าถึงข้อมูล และหาเวลาอุทิศให้กับการค้นพบเหมืองทองคำ โดยเฉลี่ยแล้วจะใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งปีในการค้นหาและพัฒนาเงินฝาก

มีการเสนอกระบวนการและอุปกรณ์ในการสกัดทองคำในรูปแบบโลหะจากน้ำทะเลในช่วงต้นปี 1903

น้ำทะเลที่ผ่านการกรองล่วงหน้าจะถูกสูบผ่านท่อไปที่ด้านล่างของภาชนะรูปทรงกรวยทรงกรวยที่มีสารปรอท และแบ่งออกเป็นหลายส่วนด้วยแผ่นพรุน (รูปที่ 92) เมื่อสัมผัสกับปรอทแล้ว น้ำที่ไหลขึ้นด้านบนจะถูกส่งผ่านตะแกรงเพื่อจับปรอทภูเขาไฟละเอียด จากนั้นผ่านแผ่นสัมผัสที่มีรูพรุน และสุดท้ายผ่านประตูน้ำผสมที่อยู่ด้านบนของอุปกรณ์และออกแบบมาเพื่อจับสารปรอทได้อย่างสมบูรณ์ ผสมทองคำจากกระแส อะมัลกัมถูกประมวลผลโดยใช้วิธีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป (การบีบ การปอก และการหลอม)

อุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้เสนอโดย Ritter1 และแตกต่างตรงที่ปรอทบางและทองที่บรรจุอยู่ซึ่งไหลผ่านตาข่ายจะถูกจับไว้ในอุปกรณ์กระดาษลูกฟูก

การลอยตัวของไอออน

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น (ดูบทที่ IV) การลอยตัวของไอออนจะขึ้นอยู่กับความสามารถของสารประกอบเฮเทอโรโพลาร์บางชนิดในการทำปฏิกิริยากับไอออนของโลหะหนัก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทองคำ เพื่อสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำที่ลอยได้ ผลงานที่มีชื่อเสียงที่สุดในทิศทางนี้คือเกี่ยวข้องกับน้ำทะเลของ Sebba (แอฟริกาใต้) 189 J.

การดูดซับ

วัสดุที่มีคาร์บอนได้รับการทดสอบว่าเป็นหนึ่งในตัวดูดซับชนิดแรกๆ ในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล ดังนั้น ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 Parker ได้กำหนดไว้ว่าวัสดุที่มีคาร์บอนที่มีความหนืด เช่น แอสฟัลต์ น้ำมันดิน เรซินแร่ และอื่นๆ มีความสัมพันธ์กับทองคำอิสระ บนพื้นฐานนี้ Parker เสนอให้จับทองคำที่กระจัดกระจายอย่างประณีต (หรือที่เรียกว่าลอยตัว) จากน้ำทะเลโดยเลือกติดไว้บนเตียงที่ประกอบด้วยคาร์บอนแข็งที่สะสมอยู่บนแท่งและแถบที่ติดตั้งในกระแสน้ำ การดูแลให้น้ำจืดสัมผัสกับวัสดุที่มีความหนืดอย่างต่อเนื่องจะต้องดำเนินการโดยการกระทำของการขึ้นและลงของทะเล

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยส่วนใหญ่เชื่อว่าในบรรดาตัวดูดซับที่มีคาร์บอน ถ่านกัมมันต์เป็นสิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการดูดซับทองคำจากน้ำทะเล

ผู้บุกเบิกทิศทางนี้ - นักวิจัยชาวเยอรมัน Nagel และ Baur (2455-2456) เสนอให้ใช้โค้กถ่านและถ่านจากสัตว์และตัวดูดซับอื่น ๆ สำหรับการดูดซับทองคำจากน้ำทะเล ในการทดลอง น้ำทะเลหลังจากการทำให้กระจ่างเบื้องต้นโดยใช้ตัวกรองทราย (เพื่อกำจัดวัสดุแขวนลอยและจุลินทรีย์ที่เป็นวุ้น) จะถูกส่งผ่านแผ่นกรองของโค้ก ถ่านหิน หรือวัสดุที่มีคาร์บอนอื่นๆ โดยใช้วิธีการซึมผ่านอิสระหรือการกรองจากน้อยไปมาก (รูปที่ . 93) ตัวดูดซับที่ได้รับการเสริมสมรรถนะถูกกำจัดออกและละลายเป็นระยะๆ

เพื่อลดต้นทุนในการสูบน้ำทะเล ขอเสนอให้ใช้ภาชนะที่มีรูพรุนพร้อมเตียงดูดซับบนเรือหรือถังชายฝั่งที่มีก้นปลอมและชั้นของตัวดูดซับที่หุ้มด้วยลวดหรือตาข่ายผ้าซึ่งเต็มไปด้วยการกระทำของกระแสน้ำ .

ควบคู่ไปกับการใช้ตัวดูดซับแบบคลาสสิก (ถ่านกัมมันต์) การศึกษาได้ดำเนินการกับตัวดูดซับอนินทรีย์ที่มีพื้นผิวที่ได้รับการพัฒนาอย่างมาก เช่น ไฮดรอกไซด์ที่ตกตะกอนใหม่ (อลูมิเนียม เหล็ก ซิลิกาเจล) ไฮโดรเซลลูโลสที่จับตัวเป็นก้อน เป็นต้น ในกรณีนี้ มีการเสนอให้ใช้ถังเก็บชายฝั่งหรือแท่นพิเศษที่เต็มไปด้วยตัวดูดซับอนินทรีย์และหุ้มด้วยวัสดุสิ่งทอเส้นใยสองชั้นอย่างสมบูรณ์ ขาตั้งจะถูกแช่อยู่ในน้ำทะเลเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน หลังจากนั้นขาตั้งจะต้องสัมผัสกับสารละลายไซยาไนด์เพื่อสกัดทองคำที่ดูดซับไว้ ขาตั้งเคลือบทองถูกใช้ซ้ำแล้วซ้ำอีก

เมื่อตรวจสอบวิธีการดูดซับที่เป็นไปได้ พบว่าทองคำโลหะคอลลอยด์จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการนี้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะมองหาตัวดูดซับที่จะลดทองคำฮาโลเจนให้เป็นสถานะโลหะไปพร้อมๆ กัน และสร้างพื้นผิวแอคทีฟที่เกิดขึ้นใหม่ หลังจากตรวจสอบตัวดูดซับที่เป็นไปได้หลากหลายชนิด Parker ได้ข้อสรุปว่าในการสกัดทองคำจากน้ำทะเลได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด ควรใช้เฟอร์รัสซัลเฟต โดยปริมาณการใช้น้ำที่เหมาะสมที่สุดคือ 2 กิโลกรัม/ตัน

ต่อมา Parker ได้รับสิทธิบัตร2 แยกต่างหากสำหรับการออกแบบฮาร์ดแวร์ของวิธีการดูดซับโดยใช้เฟอร์รัสซัลไฟต์

การรวมกันของกระบวนการลดเฮไลด์และการดูดซับของทองคำคอลลอยด์ก็ถูกพบเห็นในข้อเสนอของนักวิจัยคนอื่นๆ เช่นกัน ดังนั้น Bardt จึงแนะนำให้บำบัดน้ำทะเลด้วยสุราซัลไฟต์ (ของเสียจากการผลิตเซลลูโลส) เป็นตัวรีดิวซ์ ตามด้วยการผสมกับส่วนผสมของถ่านหินบดละเอียดและโลหะที่ทำให้เป็นอะตอม (เช่น ทองแดง เหล็ก ฯลฯ) 3. ตะกอนที่มีโลหะมีตระกูลถูกเผาครั้งแรก (เพื่อกำจัดคาร์บอน) จากนั้นจึงถลุงและรวบรวมทองคำในโลหะที่มาคู่กัน

เป้าหมายที่คล้ายกัน (การลดปริมาณเฮไลด์ของทองคำและการจับทองคำคอลลอยด์โดยสมบูรณ์) ได้รับการติดตามโดยกลาซูนอฟและเพื่อนร่วมงานของเขา (ปารีส, 1928) โดยเสนอการใช้ซัลไฟด์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไพไรต์ เป็นตัวดูดซับทองคำที่ละลายในน้ำทะเล .

แนวคิดนี้เกิดขึ้นจริงในปี 1953 โดย Walters และ Stillman ซึ่งดำเนินตามแนวทางดั้งเดิมของตนเอง ตามข้อเสนอของพวกเขา แร่ซัลไฟด์ถูกกองไว้ด้านหลังกำแพงคอนกรีตที่สร้างขึ้นใกล้แนวระดับน้ำตอนล่างและโค้งไปทางชายฝั่ง เมื่อน้ำขึ้นแร่จะจมอยู่ใต้น้ำ และเมื่อน้ำลงน้ำจะซึมผ่านแร่ วงจรนี้เกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ตะกอนซัลไฟด์ที่สลายตัวซึ่งมีทองคำที่ถูกดูดซับจะถูกกำจัดออกในช่วงน้ำลงและนำไปหลอม นักประดิษฐ์ตั้งข้อสังเกตว่าการตกตะกอนของทองคำด้วยซัลไฟด์จะสะดวกขึ้นเมื่อน้ำทะเลสัมผัสกับธาตุกัมมันตภาพรังสี

สโตกส์แสดงให้เห็นในภายหลังว่าวัสดุซัลไฟด์จากธรรมชาติและเทียมหลายชนิดสามารถนำมาใช้ในการตกตะกอนทองคำจากน้ำทะเล โดยพลวงซัลไฟด์มีประสิทธิภาพมาก

เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการดูดซับทองคำด้วยซัลไฟด์ ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนในการสูบน้ำทะเลไปพร้อมกัน Gernik และ Stokes ได้เสนอเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าในวรรณคดี "กับดักพลวง-ซัลไฟด์" (เนื่องจากถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นตัวดูดซับ พลวงซัลไฟด์ ) หรือ "ระบบพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง" อุปกรณ์นี้ทำในรูปแบบของท่อรูปตัวยูคว่ำในข้อศอกด้านหนึ่งซึ่งมีการขยายตัวซึ่งมีตัวดูดซับ (ถ่านกัมมันต์หรือซัลไฟด์) วางอยู่ระหว่างกริด น้ำทะเลไหลผ่านท่อนี้ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงหรือระหว่างการเคลื่อนที่ของเรือซึ่งติดตั้งอุปกรณ์ที่อธิบายไว้

ในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมา มีสิทธิบัตรจำนวนหนึ่งปรากฏขึ้นซึ่งปรับปรุงการดูดซับทองคำจากน้ำทะเลโดยใช้โลหะซัลไฟด์ 2 แนวคิดและอุปกรณ์ดั้งเดิมที่สุดในทิศทางนี้นำเสนอโดยนักวิจัยชาวอเมริกัน Norris 3

สิ่งประดิษฐ์ล่าสุดของเขามีพื้นฐานมาจากการใช้คอลลอยด์โลหะซัลไฟด์ที่ตกตะกอนใหม่ซึ่งถูกดูดซับบนพื้นผิวของเส้นใยอินทรีย์ สังเคราะห์ หรือธรรมชาติที่ทนทาน ตัวอย่างทั่วไปของเส้นใยอินทรีย์สังเคราะห์คือเส้นใยอะคริโลไนไตรล์โพลีเมอร์หรือไวนิลไซยาไนด์ ในบรรดาเส้นใยธรรมชาติที่เหมาะสมที่สุดคือเส้นใยรามี (ตำแยจีน) เส้นใยดังกล่าวหากแช่อยู่ในสารแขวนลอยคอลลอยด์บาง ๆ (เช่น ซิงค์ซัลไฟด์ที่ตกตะกอนใหม่ซึ่งเตรียมโดยการผสมสารละลายเจือจางของซิงค์คลอไรด์และโซเดียมซัลไฟด์ที่ค่า pH ประมาณ 6.0) จะดูดซับส่วนสำคัญของอนุภาคคอลลอยด์ซัลไฟด์และ ยึดไว้บนพื้นผิวอย่างแน่นหนา

เมื่อเส้นใยดูดซับที่เตรียมในลักษณะนี้สัมผัสกับสารละลายที่มีทองคำไม่ดี (เช่น น้ำทะเล) ไอออนของโลหะมีตระกูลจะถูกดูดซับ พวกมันสามารถกำจัดออกจากเส้นใยได้โดยการบำบัดด้วยสารละลายโซเดียมไซยาไนด์เจือจางที่ให้ความร้อน โดยเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือโซเดียมไฮโปคลอไรต์เล็กน้อยด้วยการเติมกรดไฮโดรคลอริกเล็กน้อย เมื่อไอออนที่ถูกดูดซับถูกชะออกแล้ว เส้นใยสามารถล้างและนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้งหลังการปรับสภาพด้วยสารละลายซิงค์ซัลไฟด์ นอกจากซิงค์ซัลไฟด์แล้ว สามารถใช้เหล็ก แมงกานีส ทองแดง นิกเกิล และลีดซัลไฟด์ในกระบวนการนี้ได้

การวิจัยระยะยาวโดย Norris พบว่าก๊าซออกซิไดซ์บางชนิดซึ่งมักละลายในน้ำทะเลส่วนใหญ่ อาจส่งผลเสียต่อตัวสะสมและเส้นใยดูดซับที่ใช้ ก๊าซเหล่านี้ได้แก่ ออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นเพื่อให้บรรลุผลสูงสุดเครื่องมือที่นำเสนอจะต้องมีวิธีการกำจัดก๊าซดังกล่าวออกจากน้ำทะเลที่ไหลอย่างต่อเนื่องก่อนที่จะสัมผัสกับโครงสร้างการรวบรวมของเส้นใย นอกจากนี้ เนื่องจากไอออนของโลหะมีจำนวนค่อนข้างน้อย รวบรวมในการทำงานปกติครั้งเดียว รวมถึงความซับซ้อนในการประมวลผลและการจัดการมวลเส้นใย แนะนำให้ดำเนินการทั้งหมดอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ถูกนำมาพิจารณาในเครื่องมือที่เสนอโดย Norris (รูปที่ 94)

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักวิจัยคือการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนธรรมชาติและเทียมเพื่อสกัดทองคำและเงินจากน้ำทะเล

ลำดับความสำคัญในทิศทางนี้เป็นของ Brook ซึ่งในปี 1953 เสนอให้ใช้ซีโอไลต์เหล็กและแมงกานีสเพื่อสกัดเงินจากน้ำทะเล

ต่อมาในปี พ.ศ. 2507 ไบเออร์และเพื่อนร่วมงานของเขา (เยอรมนี) ได้สร้างสิ่งที่เรียกว่าเรซินแลกเปลี่ยนไอออนคีเลต ซึ่งสามารถสกัดโลหะมีค่าได้มากถึง 100% จากน้ำทะเล

จากผลงานล่าสุดที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนของแข็งในการสกัดทองคำจากน้ำทะเล สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการศึกษาของกลุ่มนักทดลองจาก Guff Research and Development Company (USA)

ในการรวบรวมโลหะมีค่า ขอเสนอให้ใช้เอทิลีนโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งมีกลุ่มคาร์บอกซีเลทหรือกลุ่มเอไมด์แบบจี้ วิธีหนึ่งที่ดีที่สุดในการรับโพลีเมอร์นี้คือซาพอนิฟิเคชันของโคโพลีเมอร์เอทิลีนอัลคิลอะคริเลต หรือการสังเคราะห์โคโพลีเมอร์ของเอทิลีนและเอสเทอร์ของหมู่ที่เป็นกรด ซึ่งรวมถึงกรดมาลิก ฟูมาริก และกรดทาโคนิก การผลิตตัวดูดซับดังกล่าวมีอธิบายรายละเอียดไว้ในสิทธิบัตร

เมื่อถึงระดับการโหลดฟิล์มโพลีเมอร์ที่เพียงพอแล้ว คุณสามารถสกัดทองที่ดูดซับได้โดยการถลุงจากเถ้าหลังจากการเผาโพลีเมอร์หรือตกตะกอนจากสารละลายจากการละลายโพลีเมอร์ในโซดาไฟ (โซดาไฟ)

วิธีการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนตามธรรมชาติและเทียมนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับตัวดูดซับที่กล่าวถึงข้างต้น กล่าวคือ: การติดตั้งในกระแสน้ำทะเล การกรองผ่านเตียงในถัง การบรรทุกภาชนะที่มีรูพรุน

Merro เสนอวิธีการใหม่ในการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนเทียม โดยนำไปใช้กับตัวเรือเพื่อการเดินทางเชิงพาณิชย์ เมื่อมาถึงท่าเรือปลายทาง จะสามารถดึงเรซินแลกเปลี่ยนไอออนออกจากถังและนำไปแปรรูปได้ การประมวลผลเรซินประกอบด้วยการล้างด้วยกรดและองค์ประกอบพิเศษ ตามด้วยอิเล็กโทรไลซิสของตัวชะที่มีโลหะมีตระกูล เรซินที่สร้างใหม่สามารถนำมาใช้ซ้ำได้

ข้อเสนอที่ประหยัดที่สุดคือการใช้อุปกรณ์พิเศษที่อยู่ในที่เก็บของเรือและบรรจุด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออน โดยมีเงื่อนไขว่าการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของถังจะทำให้น้ำทะเลไหลผ่านถังอย่างต่อเนื่องด้วยตัวแลกเปลี่ยนไอออน เรือลำนี้ควรมีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 9.5-10 ตร.ม. ยาว 3 ม. และมีเรซินประมาณ 28 ตร.ม. อัตราการไหลของน้ำทะเลสูงสุดในระหว่างการดูดซับลงบนเรซินควรอยู่ที่ -0.8 ลบ.ม. ถึง 1 ลบ.ม. ของพื้นผิวต่อนาที (0.8 ม./นาที)

ที่อัตราการไหลนี้ น้ำทะเล -12,500 ตันจะผ่านเครื่องดูดซับต่อวัน แม้จะแช่น้ำไว้ก็ตาม

ทองคำ 1 มก. ต่อวันจะให้ทองคำ 12.5 กรัม ในระหว่างการเดินทางต่อเนื่องหนึ่งปี สามารถดูดซับทองคำได้ประมาณ 4.5 กิโลกรัม มูลค่าประมาณ 5,000 ดอลลาร์

ซีเมนต์

ข้อมูลหนึ่งในไม่กี่ข้อเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้วิธีการประสานทองจากน้ำทะเลในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับวิธี Parker ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกา มีการเสนอฝุ่นนิกเกิลเป็นโลหะประสาน โดยการรีดิวซ์ การแทนที่ และการดูดซับ ทองคำทั้งในรูปแบบฮาโลเจนและธาตุสามารถแยกออกจากน้ำทะเลได้

เมื่อดำเนินการประสานด้วยการผสมผงนิกเกิลกับน้ำทะเล สามารถรับปริมาณทองคำได้ 15 ถึง 20% โดยน้ำหนัก ผงนิกเกิลที่บรรจุจะถูกเอาออกจากถังและละลาย

เพื่อตกตะกอนทองคำจากน้ำทะเลที่ย่ำแย่ Sneeming เสนอให้ใช้ทองคำที่มีความสัมพันธ์กันมากขึ้นกับเทลลูเรียม เป็นที่ยอมรับกันว่าขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำการสะสมด้วยเทลลูเรียมอสัณฐานที่มีพื้นผิวปฏิกิริยาที่พัฒนาอย่างมาก สารประสานดังกล่าวได้มาจากการบำบัดเกลือเทลลูเรียมที่ละลายได้ด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ น้ำทะเลถูกกรองผ่านชั้นเทลลูเรียมอสัณฐานคงที่ ในการสกัดทองคำที่สะสมไว้ มวลที่ได้รับการเสริมสมรรถนะจะถูกให้ความร้อนจนทำให้เทลลูเรียมระเหิด (ด้วยการดักจับในภายหลัง) และส่วนที่เหลือจะละลายเป็นทองคำ

มีสารต่างๆ 10 10 ตันละลายในมหาสมุทรโลก ซึ่งทั้งหมดนี้รู้จักกันในเปลือกโลก กัลฟ์สตรีมเพียงอย่างเดียวขนส่งเกลือต่างๆ 3 ล้านตันต่อวินาที ในอดีตอันไกลโพ้นได้รับจากทะเลในลักษณะเดียวกับทุกวันนี้ - โดยการระเหย. โดยใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​จึงสามารถสกัดโซเดียม โพแทสเซียม คลอรีน แมกนีเซียม แคลเซียม โบรมีน และลิเธียมได้

รับทอง

เป็นเวลานานที่มนุษย์ใฝ่ฝันที่จะสกัดทองคำจากน้ำทะเล และดูเหมือนจริงมากจนเยอรมนีต้องจ่ายค่าชดเชยสงครามโลกครั้งที่หนึ่งด้วยทองคำ "ทะเล" สิ่งนี้ทำโดย F. Haber ผู้ได้รับรางวัลโนเบล อย่างไรก็ตามแม้ว่าเรือจะมีอุปกรณ์ครบครันและการเดินทางได้รับการอุดหนุนและเตรียมการอย่างดี แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้น: ทองคำทั้งหมดที่สกัดจากน้ำทะเลมีมูลค่า 0.0001 ดอลลาร์นั่นคือเพียง 0.09 มิลลิกรัมเท่านั้นที่ได้รับจาก 15 ตัน น้ำ .

นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต A. Davankov บนเรือ "Mikhail Lomonosov" ได้รับทองคำหนึ่งมิลลิกรัมโดยใช้คอลัมน์แลกเปลี่ยนไอออนจากน้ำ 500 ตัน แน่นอนว่านี่ยังไม่เพียงพอ แต่มีเรือจำนวนมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องของการติดตั้งกับดักแบบถอดเปลี่ยนได้ ตัวดูดซับตามธรรมชาติ - ตะกอน - ได้ทำหน้าที่คล้ายกันแล้ว ในตะกอนด้านล่างของทะเลแดง ตะกอนประกอบด้วยทองคำ 5 กรัมต่อตะกอนหนึ่งตัน เห็นได้ชัดว่ามีทองคำมากกว่า 10 ล้านตันละลายในมหาสมุทรโลก สิ่งนี้มีความสำคัญอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทองทั้งหมดที่มาจากทวีป ดังนั้น น้ำจืดของแม่น้ำบางสายจึงมีทองคำมากถึง 16 คลาร์ก มันอยู่ที่ไหน? ในตะกอนตะกอนชายฝั่ง? หากเป็นเช่นนั้นก็สามารถค้นพบเงินฝากดังกล่าวได้

ปริมาณทองคำในน้ำทะเลมีการประมาณไว้แตกต่างกัน: ตามข้อมูลของ S. Arrenis (1902) ทองคำประกอบด้วย 6 มิลลิกรัมต่อตัน ตามข้อมูลของ G. Putnam (1953) 0.03-44 และตามข้อมูลในปี 1974 0.04-3.4 ไมโครกรัมต่อลิตร สถานะของโลหะถูกกำหนดไว้ใน: สารแขวนลอยของอนุภาคขนาดเล็ก, คอลลอยด์, ไอออนเชิงซ้อน AuCI 2 และ AuCI 4, สารประกอบออร์กาโนโกลด์

พวกเขาพยายามสกัดทองคำได้อย่างไร? มีหลายวิธี: ถุงไพไรต์ถูกลากไปด้านหลังเรือ ตะไบสังกะสีที่มีตะกั่วเจ็ดกรัมถูกล้างด้วยน้ำ 550 ลิตร และได้รับทองคำ 0.6 มิลลิกรัม และเงิน 1.1 มิลลิกรัม ที่ใช้เป็นตัวดูดซับ ได้แก่ ซีโอไลต์ เพอร์มิวไทต์ โค้ก ตะกรัน ปูนเม็ด ถ่าน พีท แป้งไม้ ซัลไฟต์เซลลูโลส ผงแก้ว ลีดซัลไฟด์ คอลลอยด์ซัลเฟอร์ ปรอทโลหะ แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (ในปี พ.ศ. 2468 มีทองคำ 5 มิลลิกรัม จาก 2 ตันน้ำ) เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (A. Davankov, 1956) อย่างไรก็ตาม ทองคำยังคงเป็นที่สนใจของผู้คน ในน้ำทะเลสำหรับไอออนหลัก 11 ตัว (CI -, SO 2\4, HCO 3 -, CO 2\3-, Br -, F -, H 2 BO 3-, Na +, Ca 2+, K +) ที่นั่น คิดเป็นร้อยละ 99 .99 โดยธรรมชาติแล้วข้อมูลนี้ค่อนข้างเป็นการประมาณ ที่จริงแล้ว น้ำทะเลมีความซับซ้อนของสารละลายไอออนิกและคอลลอยด์ แร่ธาตุแขวนลอย ก๊าซ สารตกค้างอินทรีย์ ฯลฯ นอกจากนี้องค์ประกอบของน้ำทะเลยังได้รับผลกระทบจากขยะอุตสาหกรรมอีกด้วย ดังนั้นเนื้อหาตะกั่วจึงเพิ่มขึ้น 10 เท่าในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา พื้นที่พิเศษปรากฏขึ้น - "โอเอซิสแห่งโลหะ"

การทำเหมืองแร่โลหะอื่นๆ

ในปี พ.ศ. 2491 เรืออัลบาทรอสของสวีเดนได้ค้นพบแหล่งน้ำเกลือที่มีโลหะร้อนอยู่ก้นทะเลในทะเลแดง งานโดยละเอียดที่ดำเนินการบนเรือ Discovery ในปี พ.ศ. 2509 ระบุการกดขี่ขนาดใหญ่สามครั้งที่ความลึกมากกว่า 2 กิโลเมตร โดยพบน้ำเกลือที่มีอุณหภูมิสูงถึง 56 ° C และความเข้มข้นของเกลือ 26 เปอร์เซ็นต์

ในชั้นหนา 200 เมตรในแอตแลนติส II, Chain และ Discovery เนื้อหาของเหล็ก, แมงกานีส, สังกะสี, ตะกั่ว, ทองแดง, ทอง, เงิน, อินเดียม, โคบอลต์, แคดเมียม, สารหนู และปรอทมีจำนวนนับหมื่น สูงขึ้นเท่าตัว พบซัลไฟด์ที่มีความเข้มข้นสูงในตะกอนที่ด้านล่างของช่องกด ตะกอนเหล่านี้อยู่ใต้หินคาร์บอเนตที่แห้งแล้งซึ่งมีหินบะซอลต์เกิดขึ้น การสะสมของแร่เริ่มขึ้นเมื่อ 13,000 ปีก่อน เป็นที่ยอมรับว่าตั้งแต่ปี พ.ศ. 2507 ระดับน้ำเกลือมีเพิ่มขึ้น ดังนั้นในปี 1973 อุณหภูมิจึงสูงถึง 62° C

ตะกอนที่มีแร่ได้รับการประมาณไว้แล้วในลูกบาศก์เมตร เป็นตันและเป็นดอลลาร์ แต่การใช้งานจริงของตะกอนประเภทที่ผิดปกตินี้ดูเหมือนจะอยู่ห่างไกล ในพื้นที่กว่า 2 ล้านตารางกิโลเมตร ยังมีการสร้างตะกอนที่มีโลหะซึ่งสัมพันธ์กับรอยเลื่อนและภูเขาไฟใต้น้ำอีกด้วย ความสำคัญในทางปฏิบัติของพวกเขายังไม่ชัดเจน

ตามการประมาณการในแง่ดีที่สุด ปริมาณสำรองยูเรเนียมบนบกอยู่ที่ประมาณ 5 ล้านตัน (ไม่รวมประเทศ CIS) และมหาสมุทรโลกมีองค์ประกอบนี้ 4 พันล้านตัน

การค้นหาตัวดูดซับสำหรับโลหะบางชนิดให้ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด: ไทเทเนียมไฮดรอกไซด์ดูดซับโครเมียม (สัมประสิทธิ์การสะสม 1 ล้าน), วานาเดียม (100,000), แมงกานีส, เหล็ก, ทองแดง, นิกเกิล (10-100,000) ทองแดงถูกดูดซับบนเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน และในการทดลองของ A. Davankov เงินจะถูกดูดซับ (2.5 มิลลิกรัมต่อตัวดูดซับ 200 กรัม) ตัวดูดซับของโมลิบดีนัม ซีเซียม ทอเรียม เรเดียม และรูทีเนียมได้รับการทดสอบแล้ว

ปรากฎว่าตัวดูดซับโพลีเอทิลีนจะตกตะกอน 9/10 ของปริมาณอินเดียมเริ่มต้นใน 20 วัน และไคโตซาน (ส่วนประกอบของเปลือกของสัตว์ที่มีเปลือกแข็งและเปลือกของสัตว์ขาปล้อง) จะดูดซับสังกะสี ทองแดง แคดเมียม ตะกั่ว และโลหะอื่น ๆ เป็นที่น่าสนใจที่ธรรมชาติแนะนำวิธีการทางเทคโนโลยี: สาหร่ายทะเลเข้มข้นไอโอดีนและอลูมิเนียม radiolarians – ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง; – นิกเกิล; กุ้งมังกรและหอยแมลงภู่ – โคบอลต์; ปลาหมึกยักษ์ – ทองแดง; แมงกะพรุน – สังกะสี ดีบุก และตะกั่ว โฮโลทูเรียน - วาเนเดียม; ทูนิเคตบางประเภท - แทนทาลัมและไนโอเบียม ใน ascidians (tunicate litter) ความเข้มข้นของวานาเดียมคือ 10 10 (โลหะเป็นส่วนหนึ่งของเม็ดสี) ญี่ปุ่นปฏิเสธที่จะนำเข้าวานาเดียมเนื่องจากเริ่มได้รับจากทะเลโดยใช้เพรียงทะเล

ผู้เชี่ยวชาญจากคณะเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกอ้างว่าในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ปริมาณการขุดและการแปรรูปแร่ธาตุแทบจะเทียบเคียงได้กับปริมาณสำรองในเปลือกโลก การคาดการณ์ถือเป็นแง่ร้ายโดยเฉพาะสำหรับโลหะ เช่น เงิน ดีบุก โคบอลต์ ยูเรเนียม และปรอท เงินสำรองของพวกเขาอาจจะหมดลงในครึ่งศตวรรษข้างหน้า หนึ่งในทางเลือกที่ยอมรับได้มากที่สุดในการแก้ปัญหาการขาดแคลนวัตถุดิบในปัจจุบันคือการพัฒนาทรัพยากรของมหาสมุทรโลก ตามที่ศาสตราจารย์ Georgy Lisichkin วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์เคมีกล่าวไว้ “วิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้วิธีที่จะได้โลหะหลากหลายประเภทจากน้ำทะเลโดยใช้วิธีการทางเคมีแบบดั้งเดิม”

อาหารทะเล

มหาสมุทรของโลกครอบคลุมเกือบ 71 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลกของเรา ดินแดนอันกว้างใหญ่นี้ประกอบด้วยแร่ธาตุทั้งหมดที่เรารู้จักบนโลก ไม่ว่าจะละลายในน้ำหรืออยู่ด้านล่างในรูปของตะกอน นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าน้ำทะเลทุกลิตรมีแร่ธาตุ 35 กรัม “ ในเวลาเดียวกันทรัพยากรมหาสมุทรก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากแม่น้ำและการตกตะกอนทำให้เกิดขยะจำนวนมากลงสู่ทะเล” Georgy Lisichkin กล่าว “ จากการพังทลายของพื้นผิวโลกเพียงลำพัง 3.3 พันล้านตัน ของของแข็งเข้าสู่มหาสมุทรทุกปี ประมาณมากกว่า "สี่ล้านตันต่อปีเป็นตะกอนที่มีต้นกำเนิดจากจักรวาลเป็นที่เชื่อกันว่าการเติมแร่ธาตุลงในน้ำทะเลเป็นประจำทุกปีนั้นเกินกว่าปริมาณทรัพยากรที่ดึงมาจากพื้นผิวโลกและการใช้ประโยชน์ของพวกมันจะ ช่วยตอบสนองความต้องการทรัพยากรที่เหมาะสมของมนุษยชาติต่อไปอีกหลายร้อยปีข้างหน้า”

นอกจากนี้ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของการใช้ประโยชน์จากมหาสมุทรโลกคือความคงที่ขององค์ประกอบของน้ำทะเลซึ่งช่วยให้ใช้เทคโนโลยีการสกัดทรัพยากรเดียวกันในพื้นที่ต่างๆ ของโลก ข้อดีอย่างมากคือความพร้อมของ "เงินฝาก" ในต่างประเทศ เนื่องจากแนวชายฝั่งมีความยาวมหาศาล จึงไม่จำเป็นต้องมีงานสำรวจแร่และการสำรวจทางธรณีวิทยาที่มีราคาแพงและใช้แรงงานเข้มข้น ในที่สุด วัตถุดิบทางทะเลก็พร้อมสำหรับการแปรรูปโลหะวิทยาแล้ว - ไม่จำเป็นต้องมีการดำเนินการที่ซับซ้อนและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมในการเปิดแร่

นักวิทยาศาสตร์มองหาวิธีใช้ประโยชน์จากความมั่งคั่งดังกล่าวมานานแล้ว และบางวิธีก็ประสบความสำเร็จแล้ว ตัวอย่างเช่น ในสมัยโซเวียต กลุ่มอุตสาหกรรมและทหารได้ให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์สำหรับการสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเล วันนี้มันเป็นเทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงอยู่แล้ว เฉพาะในช่วงสงครามเย็นยูเรเนียมส่วนใหญ่ (ไม่จำเป็นต้องสกัดจากน้ำทะเล) ถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตอาวุธนิวเคลียร์ ทุกวันนี้การสกัดยูเรเนียมมีความเกี่ยวข้องในการรับรองการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ต้องขอบคุณการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ มหาสมุทรทุกวันนี้จึงสามารถให้แมกนีเซียมแก่มนุษยชาติได้ โดยรวมแล้วโลหะนี้ประมาณ 200,000 ตันต่อปีถูกสกัดจากน้ำทะเล - เกือบครึ่งหนึ่งของการผลิตของโลก

คงไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะกล่าวว่านักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ พร้อมที่จะเริ่มโจมตีความร่ำรวยของมหาสมุทรโลก ตัวอย่างเช่น นักเคมีและนักธรณีวิทยาชาวรัสเซียมั่นใจว่านอกเหนือจากยูเรเนียมและแมกนีเซียมแล้ว ในอนาคตอันใกล้นี้ยังมีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่จะสกัดทองแดง โครเมียม วาเนเดียม โมลิบดีนัม โคบอลต์ เงิน และแม้กระทั่งทองคำจากน้ำทะเล ในรัสเซียผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัยหลายแห่งพร้อมกัน - มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก, สถาบันธรณีเคมีและเคมีวิเคราะห์ที่ตั้งชื่อตาม V.I. Vernadsky RAS, Kola Scientific Center RAS - กำลังศึกษาความเป็นไปได้นี้ และบางโครงการที่พวกเขาพัฒนาขึ้นก็ดูมีความหวังมาก

ตัวอย่างเช่น สถาบันธรณีเคมีและเคมีวิเคราะห์ได้สร้างการติดตั้งสาธิตอัตโนมัติสำหรับการประมวลผลน้ำทะเลแบบผสมผสานแบบไร้ขยะ ขั้นตอนหลักของเทคโนโลยีได้ผ่านการทดสอบนำร่องในการติดตั้งที่ติดตั้งในทะเลโอค็อตสค์และทะเลญี่ปุ่น ที่โรงไฟฟ้าเขตรัฐซาคาลิน และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งหนึ่งในวลาดิวอสต็อก ผลการทดสอบเป็นการยืนยันเชิงทดลองเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสกัดเกลือบริสุทธิ์ของแมกนีเซียม โพแทสเซียม โซเดียม โบรมีน ลิเธียม และส่วนประกอบขนาดเล็กที่มีคุณค่าจากน้ำทะเล สาระสำคัญของวิธีการนี้คือการประมวลผลน้ำทะเลด้วยตัวดูดซับราคาถูกและปราศจากรีเอเจนต์ ซึ่งเป็นสารที่สามารถ "ดึง" แร่ธาตุที่มีประโยชน์ออกมาได้

โดยหลักการแล้ว นักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศกำลังทำงานในทิศทางนี้ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศที่ไม่สามารถอวดอ้างความมั่งคั่งของทรัพยากรแร่ของตนได้ ตัวอย่างเช่น โครงการต่อไปนี้กำลังดำเนินการในญี่ปุ่น ในน่านน้ำของทะเลญี่ปุ่น "แคปซูล" ที่มีเม็ดตัวดูดซับจะถูกวางในรูปแบบของท่อซึ่งสามารถดึงโลหะออกมาได้สำเร็จ มีการใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันที่นี่ - ที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Kola ทดลอง

จนถึงปัจจุบัน มีการพัฒนาการออกแบบโรงงานแปรรูปน้ำทะเลหลายสิบแบบ บางคนประหลาดใจกับขนาดและความคิดริเริ่มของพวกเขา ตัวอย่างเช่นนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนได้เสนอโครงการสำหรับคอมเพล็กซ์ใต้น้ำในเขตชั้นวางซึ่งมีพื้นฐานเป็นเขื่อนใต้น้ำที่สร้างขึ้นที่ระดับความลึก 200 เมตรซึ่งกั้นกระแสน้ำในมหาสมุทร ในอิตาลี มีการเสนอโครงการสำหรับการติดตั้งใต้น้ำพร้อมองค์ประกอบการทำงานในรูปแบบของเครือข่ายที่ทำจากโพลีเมอร์ที่ดูดซับองค์ประกอบขนาดเล็ก หากเครือข่ายดังกล่าวได้รับการติดตั้งในช่องแคบที่มีกระแสน้ำที่รุนแรงเพียงพอตามที่ผู้เขียนโครงการระบุ ปัญหาของการสกัดโลหะจะได้รับการแก้ไขโดยพื้นฐาน

เห็นได้ชัดว่ามีความสนใจในหัวข้อนี้สูง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันจำเป็นต้องมีการประเมินวัตถุประสงค์ของความเกี่ยวข้องของโครงการดังกล่าว

ทองคำบริสุทธิ์

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 Fritz Haber ผู้ได้รับรางวัลโนเบลชาวเยอรมันผู้ได้รับรางวัลจากการสังเคราะห์แอมโมเนียได้พยายามสกัดทองคำจากน้ำทะเล เมื่อเยอรมนีแพ้สงครามโลกครั้งที่ 1 จะมีการชดใช้ นักวิทยาศาสตร์ซึ่งได้รับการอนุมัติจากรัฐบาลได้จัดคณะสำรวจเพื่อปกปิดหนี้ด้วยทองคำที่สกัดจากน้ำทะเล ภารกิจล้มเหลว ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 นักวิทยาศาสตร์เข้าใจผิดว่าความเข้มข้นของทองคำในน้ำทะเลมีความเข้มข้นมากกว่าความเป็นจริงถึงสิบเท่า ตัวเลขนี้เองที่ฮาเบอร์เริ่มต้นเมื่อเขาเริ่มค้นคว้า เป็นผลให้เขาได้รับโลหะหลายกรัมหลังจากทำงานหนักมาหลายเดือน จากนั้นจึงสรุปได้ว่าการสกัดทองคำจากหินที่ทำในเหมืองมีกำไรมากกว่ามาก

การศึกษาสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของทองคำในตะกอนด้านล่างของมหาสมุทร (แอตแลนติก, อาร์กติก) ในบางพื้นที่เกินกว่ามูลค่าทางอุตสาหกรรมขั้นต่ำที่เรียกว่า (สำหรับผู้วางทวีป) และสิ่งเหล่านี้จึงเป็นที่สนใจในอนาคต และตามการคำนวณของผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกหากสกัดทองคำที่มีอยู่ในน้ำทะเลได้อย่างสมบูรณ์แล้วสำหรับผู้อยู่อาศัยในโลกของเราแต่ละคนจะมี "โลหะที่น่ารังเกียจ" 1.2 กิโลกรัม!

มหาสมุทรสามารถจัดหาทองคำและโลหะอื่น ๆ ให้กับมนุษยชาติได้หรือไม่? “ในช่วงทศวรรษที่ 90 เรือวิจัยหลายลำได้สุ่มตัวอย่างพิเศษในน่านน้ำของไหล่ทางตะวันตกเฉียงเหนือของทะเลดำ ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าสามารถจับอนุภาคทองคำได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายฝุ่นด้วย” วลาดิสลาฟ เรซนิค แพทย์สาขาธรณีวิทยา พนักงาน กล่าว ของคณะธรณีวิทยาและภูมิศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแห่งชาติโอเดสซา - ทองคำถูกค้นพบในกลุ่มตัวอย่างส่วนใหญ่และในส่วน Paleoliman ของแม่น้ำ Dnieper โดยเฉลี่ยประมาณ 0.436 กรัมต่อตันน้ำ ดังนั้นเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของ จังหวัดผู้วางทองคำ Azov-Black Sea ซึ่งครอบคลุมหิ้งและพื้นที่ใกล้เคียง ขนาดเม็ดของทองคำที่สกัดได้ "ถึง 0.5 มม. และรูปร่างแตกต่างกันไป ในหมู่พวกเขาเห็นได้ชัดว่ามีทั้งอนุภาคที่ถูกพัดพาโดยแม่น้ำและสะเก็ดทองคำพื้นเมือง " ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียและยูเครนไม่รังเกียจที่จะฟื้นคืนงานวิจัยดังกล่าว แต่พวกเขาถูกขัดขวางโดยฐานสำรวจที่ขาดแคลนอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม มันอาจไม่ใช่แค่เรื่องของการเงินเท่านั้น ตัวอย่างเช่น Georgy Lisichkin เชื่อว่าแม้จะมีความน่าดึงดูดใจ แต่การสกัดทองคำจากน้ำทะเลไม่ได้อยู่ในเบื้องหน้าในหมู่นักวิจัยในปัจจุบัน ในความคิดของเขาที่น่าสนใจกว่านั้นคือการดูทุ่งเฟอร์โรแมงกานีสลึกลับในมหาสมุทรโลกซึ่งมีปริมาณสำรองประมาณหลายแสนล้านตัน มีปัญหามากมายในการพัฒนาสาขาเหล่านี้ ประการแรก มีเหตุการณ์เกิดขึ้นอย่างลึกซึ้งมาก จำเป็นต้องค้นหาวิธีแก้ปัญหาทางวิศวกรรมใหม่ ๆ เนื่องจากเทคโนโลยีสมัยใหม่ในการยกวัตถุดิบขึ้นสู่ผิวน้ำโดยใช้เครื่องกว้านและเรือขุดนั้นเป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมากและไม่เกิดผล

เรือวิจัยของรัสเซียอาจจะไปที่มหาสมุทรแอตแลนติกเพื่อศึกษาแหล่งเฟอร์โรแมงกานีสในไม่ช้า และสถาบันวิจัยในประเทศหลายแห่งกำลังเริ่มพัฒนาโครงการสำหรับคอมเพล็กซ์การขุดบนพื้นผิว รวมถึงระบบหุ่นยนต์ใต้น้ำที่สามารถค้นหา ขุดแร่ และขนส่งโลหะไปยังฐานลอยน้ำโดยไม่ต้องใช้มนุษย์ การแทรกแซง

มนุษยชาติยังคงดำเนินการเพียงก้าวแรกในการพัฒนามหาสมุทรและทรัพยากรในมหาสมุทร เมื่อสะท้อนถึงการรุกรานทางอุตสาหกรรมของมหาสมุทรโลก นักวิทยาศาสตร์จำได้ว่ากระบวนการในมหาสมุทรทั้งหมดตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงกระบวนการของดาวเคราะห์ เช่น กระแสน้ำและพายุไซโคลน นั้นเชื่อมโยงกันด้วยระบบลำดับชั้นเดียว ตามกฎหมายนิเวศวิทยา การแทรกแซงใดๆ ในระบบธรรมชาติในระดับโมเลกุลต่ำสุดอาจส่งผลให้เกิดภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมได้ อนิจจานักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถยกเว้นความเป็นไปได้ที่จะเกิดผลเสียตามมาได้อย่างสมบูรณ์