Как добыть руду в океане

Океан уже давно рассматривается как потенциальный источник добычи полезных ископаемых. Но при этом очень важно уберечь его от загрязнения, которое может привести к экологической катастрофе всей планеты. Другая проблема, с этим связанная: если соблюдать все требования экологической безопасности, добыча становится нерентабельной. Е.С.Базилевская из Геологического института РАН предлагает экологически безопасный и сравнительно недорогой способ добычи руды в океане.

Через 10-15 лет добыча железо-марганцевых руд со дна Тихого океана может стать реальностью. В 2011-2020 годах в России планируется провести опытную добычу, а вскоре после этого намечается начало промышленного освоения рудоносной провинции в Тихом океане. Но международные органы охраны окружающей среды не разрешат разработку месторождения без гарантий экологической безопасности океана.

При традиционном способе добычи руды, который используется в нашей стране сейчас, загрязнения не избежать, поскольку продукты отмывки конкреций сразу поступают обратно в океан. Е.С.Базилевская предлагает принципиально иной способ, основанный на особенностях геохимии марганца.

Железо и марганец находятся в руде в форме гидроокиси. Гидроокись марганца обладает способностью сорбировать соли металлов из морской воды. Лабораторные исследования, проведенные в Геологическом институте РАН, показали, что в кислой среде в присутствии восстановителя, например, пергидроля, гидроксиды марганца и железа легко восстанавливаются, высвобождая марганец, железо и сопутствующие металлические примеси. Идея состоит в том, чтобы проводить восстановление металлов прямо на морском дне в специальном подводном реакторе. Реактор может быть сконструирован как черпак, захлопывающийся при ударе о дно, при этом сгребающий в себя рудные конкреции. Для реакции достаточно слабого раствора серной кислоты и пергидроля, которые подаются в реактор. После проведения реакции рудный раствор, содержащий ионы металлов, по шлангу поступает на борт судна. Туда же по другому шлангу поступает выделившийся в результате реакции кислород, который можно использовать для окисления рудного концентрата, чтобы находящиеся в нем металлы перешли в твердую фазу.

Поскольку все процессы в реакторе и в емкости на судне происходят в замкнутом объеме, в океан не выбрасывается никаких отходов. При этом из руды извлекается практически 100% ценных компонентов. Подъем рудного раствора с океанского дна экономичнее, чем подъем руды, а значит, способ будет не слишком дорогим. Осталось найти инженерно-конструкторское решение и испытать технологию.