21世紀(jì)國(guó)際海底多金屬硫化物的商業(yè)開發(fā)前景

21世紀(jì)國(guó)際海底多金屬硫化物的商業(yè)開發(fā)前景

由于各國(guó)原則上確定了土壤資源的變化趨勢(shì)，戰(zhàn)略資源的國(guó)際貿(mào)易中心集中在北極、空間和海洋上?！皡^(qū)域”將成為21世紀(jì)多種自然資源的戰(zhàn)略性開發(fā)基地,區(qū)域資源的競(jìng)爭(zhēng)與開發(fā)已日益成為全球事務(wù)的一個(gè)突出問題。深海金屬礦產(chǎn)資源被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的陸地礦產(chǎn)接替資源,作為人類尚未開發(fā)的寶地和高技術(shù)領(lǐng)域之一,已經(jīng)成為各國(guó)的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù)是海洋資源開發(fā)技術(shù)的最前沿,標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家開發(fā)海洋資源的綜合能力和技術(shù)水平。西方各國(guó)從20世紀(jì)50年代末開始投資進(jìn)行“區(qū)域”活動(dòng),搶先占有最具商業(yè)遠(yuǎn)景的多金屬結(jié)核富礦區(qū),并且已形成了多金屬結(jié)核商業(yè)開采前的技術(shù)儲(chǔ)備。隨著科技的不斷進(jìn)步,人類所能到達(dá)的海洋開采深度逐漸增加。目前,海洋油氣資源領(lǐng)域的海上工業(yè)平臺(tái)最大開采深度已經(jīng)突破了3000m,深海各項(xiàng)開采技術(shù)也在不斷跟進(jìn)和完善。照此趨勢(shì)可以推測(cè),人類將于2019年達(dá)到多金屬結(jié)核的開采深度。世界著名的深海底商業(yè)采礦公司——Nautilus和Neptune公司正在做開采技術(shù)和資金方面的積極準(zhǔn)備,擬在其他國(guó)家專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)實(shí)現(xiàn)海底熱液硫化物預(yù)期的商業(yè)開采。隨著深海越來越多的富礦區(qū)進(jìn)入人類的視野,深海采礦技術(shù)發(fā)展的步伐正在加快,商業(yè)開采的時(shí)代也即將來臨。1海底熱液硫化成礦地質(zhì)背景國(guó)際海底區(qū)域內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的戰(zhàn)略金屬資源,其中具有商業(yè)開發(fā)前景的資源包括多金屬結(jié)核、多金屬硫化物和富鈷結(jié)殼等金屬礦產(chǎn)資源,以及天然氣水合物和生物基因資源。多金屬結(jié)核又稱錳結(jié)核,主要分布于水深4000~6000m海底的表層,富含銅、鈷、鎳和錳(平均品位分別為1.00%、0.22%、1.30%和25.0%)。全球洋底具有商業(yè)開發(fā)潛力的多金屬結(jié)核達(dá)1×1011t,主要集中在太平洋的CC區(qū)、東南太平洋秘魯海盆和北印度洋中心。多金屬硫化物位于大洋中脊和斷裂活動(dòng)帶,賦存在較淺的水域——2500m左右,多數(shù)礦點(diǎn)分布于東太平洋海隆和大西洋中脊。近期,中國(guó)大洋科考隊(duì)首次在西南印度洋中脊發(fā)現(xiàn)了大范圍的蘊(yùn)藏海底熱液硫化物的區(qū)域。目前發(fā)現(xiàn)的潛在資源量達(dá)14億t,礦體富含鋅、銅、鉛、金和銀(平均品位分別為3.3%、5.5%~40%、3%~23%、1.4~55g/t、42~129g/t)。由于海底熱液硫化物富含大量的貴金屬,礦藏量大、水淺、易開采,按照目前深海技術(shù)發(fā)展水平推斷,熱液硫化物有望成為深海采礦的首采對(duì)象。富鈷結(jié)殼分布于400~4000m水深的海山表面,富含鐵、錳、鈷、鎳和鈦(平均品位分別為17%、23%、0.7%、0.48%、1.2%)。海底有6.35×106km2被鈷結(jié)殼覆蓋,可生產(chǎn)100億t的鈷。礦床主要分布在全球海洋的海山、中脊和海臺(tái)的斜坡和頂部?？碧奖砻?目前最具開采潛力的結(jié)殼礦床位于赤道附近的中太平洋海底。天然氣水化合物主要分布在北半球,以太平洋邊緣海域最多。全球大洋中天然氣水化合物的總量換算成甲烷氣體約為(1.8~2.1)×1011m3,相當(dāng)于全球煤炭、石油和天然氣儲(chǔ)量的2倍,被認(rèn)為是21世紀(jì)可供開發(fā)潛力很大的新能源。2實(shí)踐研究階段1978年至今在深海金屬礦產(chǎn)資源開采技術(shù)和裝備的研究中,開采對(duì)象是人類至今尚未涉足、地形和環(huán)境復(fù)雜多變、最大水深6000m的洋底,開采作業(yè)受到風(fēng)浪、海流、高壓及腐蝕等惡劣自然條件的影響,具有很大的不確定性。因此自20世紀(jì)60年代以來,發(fā)達(dá)國(guó)家相繼投入大量的人力、物力和財(cái)力,進(jìn)行采礦技術(shù)的全面開發(fā)和研究。深海采礦系統(tǒng)在不斷發(fā)展的過程中,必須始終解決最基本的問題——如何以最高的效率將海底的礦石采集,提升到海面,經(jīng)脫水后運(yùn)輸?shù)礁劭?。西方發(fā)達(dá)國(guó)家早期探索過幾種開采系統(tǒng),按提升方式主要?jiǎng)澐譃?拖斗式采礦系統(tǒng)、連續(xù)繩斗(CLB)開采系統(tǒng)、自動(dòng)穿梭艇式開采系統(tǒng)和集礦機(jī)與管道輸送相結(jié)合的采礦系統(tǒng)。(1)拖斗式采礦系統(tǒng)由美國(guó)加利福利亞大學(xué)于1960年提出,由采礦船、拖纜和鏟斗3部分組成,這是最簡(jiǎn)單的開采海底錳結(jié)核的方法。在采礦船上安裝1個(gè)鏟斗,該鏟斗按自由落體的速度降到海底,系在鏟斗上的音響計(jì)可以提示操作者鏟斗何時(shí)到達(dá)海底。鏟斗可以在海底拖動(dòng),直到裝滿結(jié)核后將它取回。由于該系統(tǒng)可操作性差,采集效率低,難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采的目標(biāo),不久便停止了研究工作。鑒于該方法原理簡(jiǎn)單,系統(tǒng)各部件工作相互影響較小,靈活性好,韓國(guó)釜慶大學(xué)2004年繼續(xù)研究了采用集礦機(jī)加拖網(wǎng)提升系統(tǒng),用于海底錳結(jié)核的小規(guī)模開采。(2)連續(xù)繩斗采礦系統(tǒng)日本于20世紀(jì)60年代末提出,于20世紀(jì)70年代初進(jìn)行了大量海洋試驗(yàn),取得了預(yù)期效果。該系統(tǒng)由采礦船、拖纜、索斗和牽引機(jī)等部分組成,具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少等優(yōu)點(diǎn),但是由于鏟斗在海底無法控制,不能適應(yīng)海底地形和豐度變化,致使資源損失大,工作效率低,于20世紀(jì)70年代末被放棄。(3)自動(dòng)穿梭艇式采礦系統(tǒng)法國(guó)于1972年提出,類似于潛艇下潛到海底采集結(jié)核,裝滿后上浮到水面卸載。主要由采礦船、采礦潛水器和無人無纜的提升潛水器等構(gòu)成。由于投資回收期長(zhǎng),進(jìn)行模型試驗(yàn)后而暫停研究。隨著海洋深潛技術(shù)的發(fā)展,上海交通大學(xué)運(yùn)用該原理于2006年研制出了分散式深海局部試采礦系統(tǒng),該系統(tǒng)具有靈活性強(qiáng)、成本低和機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn),可用于深海多金屬結(jié)核局部開采。(4)采礦機(jī)與管道輸送機(jī)20世紀(jì)70年代是深海多金屬結(jié)核集礦機(jī)集礦和管道提升采礦系統(tǒng)研究的高峰期。該系統(tǒng)主要由集礦、揚(yáng)礦、水面采礦船和測(cè)控動(dòng)力4個(gè)子系統(tǒng)組成。水力提升和氣力提升這2種方法從系統(tǒng)概念提出以來,一直被國(guó)際社會(huì)列為重點(diǎn)試驗(yàn)研究的開采系統(tǒng)。這2種采礦方法都是通過自行式或拖行式集礦機(jī)在海底采集礦石,然后通過垂直管道將礦石提升至水面采礦船。水力提升是采用連接在管道上的清水泵或礦漿泵提供動(dòng)力;氣力提升是將壓縮的空氣注入垂直管形成三相流來提升。KENNECOTT公司在1978年完成了集礦機(jī)—管道提升組成的模擬系統(tǒng),并進(jìn)行了陸地實(shí)驗(yàn)室模擬5000m水深海況的試驗(yàn)。海洋采礦協(xié)會(huì)(OMA)在1978年利用2×104t運(yùn)輸船改裝的采礦船,在大西洋進(jìn)行了拖曳式吸揚(yáng)原理水力集礦機(jī)—?dú)饬μ嵘傻V系統(tǒng)試驗(yàn),連續(xù)運(yùn)行22h,采集結(jié)核約500t。海洋管理公司(OMI)1978年利用改裝的鉆井船在東太平洋赤道海域進(jìn)行了拖曳式吸揚(yáng)原理水力集礦機(jī)—?dú)饬退μ嵘傻V系統(tǒng)試驗(yàn),試驗(yàn)系統(tǒng)包括采礦船、收放系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、海底集礦子系統(tǒng)、海底與提升系統(tǒng)接口和儀器儀表。3次試驗(yàn)合計(jì)40h,從5200m海底共采集結(jié)核約800t。海洋礦業(yè)公司(OMCO)利用改裝的6×104t潛艇打撈船在5000m的海域進(jìn)行了阿基米德螺旋自行式機(jī)械鏈齒挖掘——?dú)饬退μ嵘傻V系統(tǒng)試驗(yàn)。法國(guó)大洋結(jié)核研究開發(fā)協(xié)會(huì)(AFERNOD)早在1972年就開始了集礦機(jī)——管道提升的研究工作,但1976年暫停了該項(xiàng)研究。1984~1989年法國(guó)與德國(guó)合作又重新恢復(fù)水力提升系統(tǒng)的研制。德國(guó)Preussag公司于1979年在紅海的4個(gè)礦址進(jìn)行了多金屬軟泥的海上試采,試驗(yàn)水深2200m。包括軟泥提升、軟泥選礦處理、尾礦排放和環(huán)境監(jiān)測(cè)等海上試驗(yàn)研究工作,試驗(yàn)系統(tǒng)包括提升管道、礦漿泵和吸泥頭等。安裝在提升管道下端的振動(dòng)式吸泥頭將海底軟泥稀釋,經(jīng)稀釋后的軟泥通過提升管用1臺(tái)6級(jí)離心泵提升到海面采礦船上。揚(yáng)礦系統(tǒng)累計(jì)作業(yè)195.1h,共采集軟泥15780m3,達(dá)到了預(yù)定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。日本從20世紀(jì)60年代后期開始深海采礦技術(shù)研究,最初選擇單船索斗采礦系統(tǒng)不當(dāng),直到80年代起才進(jìn)行拖曳式水力集礦機(jī)—管道泵水力提升采礦系統(tǒng)的研制,20世紀(jì)90年代中期在小笠原春道群島附近的海域進(jìn)行了集礦機(jī)和揚(yáng)礦裝置的單體試驗(yàn)。1987年和1990年前蘇聯(lián)在黑海79m水深處進(jìn)行了水下雙倉(cāng)交替給礦機(jī)和清水泵管道提升采礦系統(tǒng)試驗(yàn),試驗(yàn)生產(chǎn)能力達(dá)到7.2t/h。印度海洋技術(shù)研究院(NIO)和德國(guó)Siegen大學(xué)合作,分別于1996年、2003年進(jìn)行了采礦技術(shù)聯(lián)合開發(fā)。采礦系統(tǒng)包括水面采礦船、集礦機(jī)和軟管輸送系統(tǒng),并在印度淺海進(jìn)行了采砂試驗(yàn),試驗(yàn)水深500m。國(guó)際海洋金屬聯(lián)合組織(IOM)成立于2001年,通過2個(gè)“五年計(jì)劃”(至2010年),在深海采礦系統(tǒng)的可行性研究方面做了大量的工作,并設(shè)計(jì)出適合所屬礦區(qū)的地形地質(zhì)特征的深海采礦概念系統(tǒng)。概念系統(tǒng)由許多復(fù)雜的元件和子系統(tǒng)組成,主要包括采礦船或浮力平臺(tái)、自行式集礦機(jī)、中間倉(cāng)、操作和測(cè)控系統(tǒng)以及動(dòng)力子系統(tǒng)。目前,IOM已經(jīng)完成了集礦機(jī)子系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)和采礦系統(tǒng)各種海況下控制過程的計(jì)算機(jī)模擬。韓國(guó)海洋研究開發(fā)院(KORDI)自1993年開始從事深海礦產(chǎn)資源的開發(fā)研究,已經(jīng)完成了海底采礦集礦機(jī)—管道提升系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì),并著重對(duì)海底集礦機(jī)的研究,已經(jīng)完成了水力機(jī)械復(fù)合式集礦機(jī)的設(shè)計(jì),揚(yáng)礦系統(tǒng)與集礦機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的研究,以及集礦機(jī)與軟管提升系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模擬。深海采礦商業(yè)公司NautilusMinerals正在籌備“solwara1”工程,擬在2010年對(duì)巴布亞新幾內(nèi)亞專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)水深約1700m的海底進(jìn)行多金屬硫化物的商業(yè)開采。Nautilus公司在2007年初就開始了商業(yè)采礦系統(tǒng)的研制,整個(gè)系統(tǒng)由水面采礦船、1800m長(zhǎng)揚(yáng)礦管、深水泵、動(dòng)力電纜、2套海底采礦機(jī)及相應(yīng)的設(shè)備組成(見圖1)。預(yù)計(jì)生產(chǎn)能力可以達(dá)到6000t/d。Nautilus公司的戰(zhàn)略目標(biāo)是取得世界上深海礦產(chǎn)資源商業(yè)開發(fā)“第一進(jìn)入者”的地位與優(yōu)勢(shì)。另一家澳大利亞深海采礦商業(yè)公司NeptuneMinerals也在積極實(shí)施“Trident”工程,擬將新西蘭專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海底熱液硫化物成礦帶作為優(yōu)先開采目標(biāo)。在2007年Neptune公司委托在海洋油氣開采領(lǐng)域?qū)嵙π酆竦姆▏?guó)Tecnip公司對(duì)申請(qǐng)礦區(qū)的多金屬硫化物從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響和開采技術(shù)的角度作了全面的研究,并提出了適合商業(yè)開采的概念系統(tǒng)(見圖2)。整個(gè)采礦系統(tǒng)由動(dòng)力定位采礦船、提升軟管、空氣輸送泵組和海底硫化物礦石破碎機(jī)、海底采礦機(jī)等部分組成,開采區(qū)域水深120~1800m。Neptune公司正在為起動(dòng)“Trident”工程加緊籌集資金,并計(jì)劃在2011年實(shí)現(xiàn)商業(yè)試采活動(dòng)。我國(guó)的深海采礦技術(shù)自1991年啟動(dòng),通過“八五”、“九五”、“十五”3個(gè)“五年計(jì)劃”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與研究,在集礦、揚(yáng)礦和遙控遙測(cè)等方面取得了較大進(jìn)展。在中國(guó)大洋協(xié)會(huì)(COMRA)10余年的努力下,通過不同原理采礦模型機(jī)的研究、綜合比較,確定了我國(guó)“海底履帶自行水力集礦機(jī)采集—水力管道礦漿泵提升—海面采礦船支持”的深海采礦技術(shù)方案,在此基礎(chǔ)上完成了大洋多金屬結(jié)核中試采礦系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和樣機(jī)的加工制造。大洋多金屬結(jié)核中試采礦概念系統(tǒng)(見圖3)由集礦子系統(tǒng)、揚(yáng)礦子系統(tǒng)、測(cè)控與動(dòng)力子系統(tǒng)和水面支持系統(tǒng)組成。2001年在云南撫仙湖完成了大洋多金屬結(jié)核采礦中試系統(tǒng)的綜合湖試,湖試系統(tǒng)由中試采礦系統(tǒng)的集礦子系統(tǒng)、軟管輸送子系統(tǒng)、測(cè)控及動(dòng)力子系統(tǒng)和滿足系統(tǒng)試驗(yàn)的簡(jiǎn)易水面支持子系統(tǒng)組成。湖試水深130m,湖試成功實(shí)現(xiàn)從湖底采集并輸送模擬結(jié)核到水面船,打通了采礦系統(tǒng)工藝流程。根據(jù)前期深海采礦技術(shù)基礎(chǔ)研究成果和湖試結(jié)果,完成了中試采礦系統(tǒng)1000m海試的總體設(shè)計(jì)。海試的集礦子系統(tǒng)選用自行式集礦機(jī),揚(yáng)礦子系統(tǒng)由垂直提升硬管段、中間倉(cāng)和軟管段3部分組成,海試定位系統(tǒng)采用超短基線定位技術(shù)以及水面支持系統(tǒng)采礦船等?！笆晃濉币约昂笃诘纳詈２傻V技術(shù)研究規(guī)劃中,在中國(guó)大洋協(xié)會(huì)的專項(xiàng)資助下,長(zhǎng)沙礦冶研究院深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃進(jìn)行采礦系統(tǒng)水下綜合模擬試驗(yàn)的研究,系統(tǒng)由模擬水面支持系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、塔架、背壓調(diào)節(jié)裝置、軟管懸吊裝置、移動(dòng)支架、中間倉(cāng)、水池、水力吸砂頭,以及測(cè)控和動(dòng)力輸配系統(tǒng)組成(見圖4)。提升硬管和中間倉(cāng)則懸吊在由升沉補(bǔ)償裝置和波動(dòng)模擬平臺(tái)構(gòu)成的模擬水面支持系統(tǒng)上,該系統(tǒng)能通過模擬波動(dòng)平臺(tái)模擬海面波動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和水下綜合試驗(yàn),考核動(dòng)態(tài)下?lián)P礦系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的可控性與協(xié)調(diào)性,以及揚(yáng)礦動(dòng)力與測(cè)控系統(tǒng)的可靠性,為海上試驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。綜上所述,發(fā)達(dá)國(guó)家通過20世紀(jì)70~80年代的多次深海試驗(yàn),基本完成了深海開采技術(shù)的儲(chǔ)備,轉(zhuǎn)向了深海采礦環(huán)境保護(hù)方面的研究。發(fā)展中國(guó)家正利用商業(yè)開采到來之前的時(shí)機(jī),積極開展深海開采技術(shù)研究,力求建立自己的開采技術(shù)體系,在商業(yè)開采時(shí)機(jī)到來之前完成技術(shù)儲(chǔ)備。3集礦機(jī)的發(fā)展歷程及啟示集礦技術(shù)是深海采礦系統(tǒng)技術(shù)鏈中的首要環(huán)節(jié),主要功能是在能夠按照預(yù)訂的軌跡在海底礦區(qū)稀軟的土質(zhì)表層行走,連續(xù)采集存在于海底沉積物表面的金屬結(jié)核礦石,并能根據(jù)揚(yáng)礦工藝的要求,對(duì)所采集的礦石進(jìn)行脫泥和破碎處理,然后將礦石輸送至揚(yáng)礦系統(tǒng)。集礦機(jī)在深海底的工作環(huán)境惡劣,地形地貌條件復(fù)雜,采集過程中必須具備承載、自動(dòng)越障、避障和防沉陷的功能?？v觀各國(guó)研究開發(fā)的歷程,自20世紀(jì)70年代以來集礦技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械式、水力式及復(fù)合式集礦技術(shù)階段,集礦機(jī)的行走方式主要包括拖曳式、螺旋槳式、阿基米德螺旋式和履帶自行式4大類型。20世紀(jì)80年代中期,西方發(fā)達(dá)國(guó)家在取得多金屬結(jié)核采礦技術(shù)之后,及時(shí)地把研究方向擴(kuò)展到多金屬硫化物、富鈷結(jié)殼和天然氣水合物等多種資源領(lǐng)域。這些資源與多金屬結(jié)核開采方法原理基本一致,主要區(qū)別在于集礦機(jī)構(gòu)的作業(yè)方式。因此,集礦機(jī)的改進(jìn)和創(chuàng)新成為深海采礦技術(shù)后期研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。我國(guó)在“八五”期間進(jìn)行了水力式、機(jī)械式和水力機(jī)械復(fù)合式3種集礦機(jī)總體方案,以及采集、輸送和行駛機(jī)構(gòu)的工作原理、合理結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)的試驗(yàn)研究,成功研制了具有國(guó)際先進(jìn)水平的水力式和水力機(jī)械復(fù)合式2種集礦模型機(jī)。“九五”期間針對(duì)集礦機(jī)的行走方式進(jìn)行了選型擴(kuò)大試驗(yàn),最后確定采用履帶行走作為行走技術(shù)方案,隨后完成了湖試集礦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造?！笆濉逼陂g對(duì)集礦機(jī)集礦機(jī)構(gòu)、破碎機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)和水面監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)做了充分的改進(jìn)和完善。并確定中試采礦系統(tǒng)1000m海試采用水力式集礦工作原理?？傮w上選定了富鈷結(jié)殼開采系統(tǒng)集礦機(jī)構(gòu)的原理和機(jī)構(gòu)形式,完成了水力吸揚(yáng)式集礦機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造。4揚(yáng)礦工藝和設(shè)備的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀揚(yáng)礦是深海礦產(chǎn)資源開采技術(shù)的重要組成部分,可用于不同礦種的開采,屬于深海采礦工藝系統(tǒng)中的共性技術(shù)。深海礦產(chǎn)資源賦存在最深達(dá)6000m的海底,如何在這段漫長(zhǎng)的距離中克服海流、溫差、高壓、腐蝕和海面惡劣的自然天氣等因素的影響,用最大提升能力、最高提升效率、最安全和穩(wěn)定的提升方法將海底集礦機(jī)采集的礦石輸送到海面,是揚(yáng)礦技術(shù)必須解決的問題。前面已簡(jiǎn)述了西方發(fā)達(dá)國(guó)家早期探索過的幾種開采系統(tǒng),相應(yīng)的揚(yáng)礦方法主要?jiǎng)澐譃?纜繩加拖網(wǎng)提升、連續(xù)繩斗(單船式或雙船式)提升、自動(dòng)穿梭艇式潛浮提升和垂直管道提升3種。按照提升方式不同,管道提升又可分為水力、氣力、管道容器、輕介質(zhì)和重介質(zhì)等提升方法。以上各種方法中,水力提升和氣力提升方法經(jīng)過多次海試檢驗(yàn),被認(rèn)為是目前最有前途和切實(shí)可行的方法。各深海采礦國(guó)家和商業(yè)公司在前期的技術(shù)資料基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)對(duì)各種采礦系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真的比較和評(píng)估,基本上將管道提升技術(shù)確立為揚(yáng)礦技術(shù)的發(fā)展方向。近期,揚(yáng)礦技術(shù)的重點(diǎn)紛紛轉(zhuǎn)入到揚(yáng)礦工藝和參數(shù)的研究,發(fā)達(dá)國(guó)家和各商業(yè)公司更加注重對(duì)揚(yáng)礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響的研究。我國(guó)自“八五”期間以來進(jìn)行了多種揚(yáng)礦工藝、參數(shù)和揚(yáng)礦設(shè)備的研究,選定了潛水礦漿泵和清水泵2種提升方案,確定了中試采礦系統(tǒng)揚(yáng)礦子系統(tǒng)由軟管輸送段、中間倉(cāng)、硬管輸送段和船上脫水與存儲(chǔ)4部分組成。按照中試的要求,積極準(zhǔn)備1000m海試的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)。5采礦船的投資估算水面支持系統(tǒng)是采礦作業(yè)的中心,為水下設(shè)備提供存放、布放回收、作業(yè)支撐和維修,并儲(chǔ)存結(jié)核礦石。同時(shí),該系統(tǒng)又是人員居住、工作的基地,在采礦系統(tǒng)中占據(jù)重要的位置。在20世紀(jì)70年代末進(jìn)行的幾次試驗(yàn)開采中都是使用改裝的鉆井船或打撈船作為水面支持系統(tǒng),專業(yè)的商業(yè)采礦船由于技術(shù)復(fù)雜、成本高昂,制造尚不現(xiàn)實(shí)。海洋管理公司OMI在國(guó)際深海采礦技術(shù)研討會(huì)上提出了商業(yè)開采系統(tǒng)投資估算,其中采礦船制造費(fèi)用預(yù)計(jì)為5億美元,運(yùn)行費(fèi)用為0.853億美元/a。2006年10月,Nautilus公司與總部位于比利時(shí)的JanDeNul公司(國(guó)際上第二大采掘公司,擁有目前世界上最大的采掘船)達(dá)成了建造特殊深海采礦船和合作進(jìn)行海底采礦的協(xié)議。采礦船定名為“JulesVer