Способ добычи полезных компонентов

го сероводорода, сульфидов и других полезных веществ до химически нейтрального состояния, Полученную нейтральную взвесь полезных компонентов, используя газолифтовый эффект продувки воздуха и эффект волнового подъема глубинной воды, поднимают на поверхность, нейтральную взвесь отфильтровывают, складируют в сменные грузовые платформы, которые по мере заполнения отбуксировывают на береговую обогатительную фабрику.Окисление полезных компонентов глубинной сероводородной воды осуществляют в процессе ее аэролифтирования на поверхность,Принципиальная схема установки для добычи полезных компонентов поуказанному способу изображена на чертеже,Установка по данному способу содержит плавучую платформу 1, преобразователи 2 и 3 энергии качки платформы в электрическую энергию, компрессоры 4, фильтрующие устройства 5. К днищу платформы присоединяются трубы 6 глубинного водозабора, которые с помощью компенсаторов 7 типа гармошки обретают относительно платформы 1 две степени свободы.В каждой трубе 6 глубинного водозабора устанавливаются трубы газолифта 8 с форсунками 9.В торцовых частях платформы 1 предусмотрены окна 10 перелива, к которым прикрепляются гибкие полиэтиленовые рукава 11 с грузилами 12, Здесь же на торцовых частях платформы 1, монтируются швартовочные устройства 13, к которым швартуются сменные грузовые платформы 14,Для повышения надежности и обеспечения экологической безопасности предусмотрена система обеспечения надежной работы установки по добыче полезных компонетов в штормовых условиях и при возникновении аварийных ситуаций. Это типичное автоматическое устройство с датчиками, усилителями сформированных электрических сигналов и исполнительными элементами привода, которые воздействуют на электродвигатели задвижек 15.Для монтажа и замены трубопроводов глубинного водозабора на платформе 1 установки для добычи полезных компонентов монтируется кран-балка 16, а для повышения плавучести в нижней части платформы 1 предусмотрены отсеки непотопляемости.Установка добычи полезных компонентов по предлагаемому способу работает следующим образом.При наличии морских волн энергия качки платформы с помощью преобразователей 2 и 3 преобразуется в электрическуюэнергию, с помощью которой приводится вдействие воздушный компрессор 4 и механизмы замены фильтрующих устройств 5,5 Заборные трубы 6 вместе с платформой 1образуют волновой насос подъема воды, который повышает производительность газолифтового подъема глубинной воды,Компрессор 4 забирает воздух из атмос 10 феры и подает его на глубину 600-1000 мдля окисления продуктов сероводороднойзоны (Н 2, Мп, Ре, Св, Со, О, А 1, В и т.д.) иобеспечения газолифтового подъема глубинной воды. Поднятая на поверхность глу 15 бинная вода с нейтральной взвесьюполезных компонентов изливается на секции фильтрующего устройства 5, где нейтральная взвесь отфильтровывается.Отфильтрованный осадок очищается в гру 20 зовые платформы 14, а очищенная от вредных для биообъектов моря глубинная водачерез окна 10 перелива и гибкие полиэтиленовые рукава 11 возвращается в сероводородную зону,25 При заполнении грузовых платформ 14отфильтрованной взвесью на диспетчерский пункт подается (автоматически) радиосигнал с адресом установки и к платформенаправляется грузовое судно-сборщик.30 Ожидается, что на глубинах забора600-1000 м общая концентрация,продуктов, подлежащих окислению, составляетоколо 40 мг/л. Эта величина определенаво время экспедиций 1986 и 1989 гг. на35 исследовательских судах "Профессор Водяницкий" и "Коммуна". Для отбора пробглубинной сероводородной воды во время этих экспедиций применялся специально сконструированный герметичный40 глубинный пробоотборник, в котором сероводородная среда (ее составляющие)окислялась кислородом воздуха до химически нейтрального состояния, Как показали эксперименты, полное окисление45 сероводорода на глубинах 600 - 1000 м придавлении 60 - 100 кгс/см происходит приготношении 02:Н 25 = 1,2;1, Для окислениярасчетного количества смеси сероводородас другими продуктами (например, 2300 кгсмеси э час) необходимо подать на глубину1800 кислорода или 8460 м /ч воздуха, Прозизводительность компрессора выбрана сбольшим избытком, (10500 м /ч) воздуха,зпоэтому кислорода, содержащегося в воздухе, хватает для окисления глубинных продуктов, а азота достаточно, чтобыосуществить требуемый газолифтовыйподъем воды на поверхность. Окислениепродуктов сероводородной зоны происходит в полости заборных трубопроводов в1724856 45 50 55 процессе ее аэролифтирования на поверхность,Микроэлементы в сероводородной зоне Черного моря, например, находятся в растворенном и взвешенном состоянии, а также в виде минеральных и органических соединений. Наибольший интерес представляет марганец, Он присутствует в серо- водородной зоне в ионной форме (Мпи преобладает в растворенном состоянии. Попадая в аэробную зону в условиях слабощелочных реакций, он окисляется и переходит во взвешенное состояние. Предполагается, что при подъеме на поверхность глубинной воды закисные соединения Мп окисляются с образованием гидроокисей.Для железа характерна иная картина: в сероводородной зоне соотношения растворенной и взвешенной фракций близки к 1, их концентрации примерно одинаковы. Взвешенная фракция цинка несколько преобладает.Наибольший практический интерес представляют сероводород, марганец и бор. По разным данным концентрация сероводорода в среднем составляет 10 - 20, марганца 0,35-0,6, бора единицы мг/л, Концентрация других элементов на порядок меньше, чем марганца.Заполненные химически стойкой взвесью грузовые платформы установки по добыче полезных компонентов с помощью судов-сборщиков транспортируются на береговую обогатительную фабрику, где известными методами фильтрования, отмывки и центрифугирования взвесь разделяется на отдельные полезные компоненты.Таким образом, в настоящее время нет принципиальных препятствий для реализации способа добычи полезных компонентов глубинной сероводородной морской воды, При данном способе по сравнению с традиционными по добыче серы и марганца осуществляется существенная экономия топливно-энергетических ресурсов, воды и электрической энергии. Экономия достигается путем внедрения безотходной и без затратной технологии. Кроме того,одновременно с добычей полезных компонентов сероводородной зоны происходит изъятие этих вредных для биологической жизни моря примесей и решается важная 10 для моря экологическая задача: регулирование сероводородного режима с целью достижения его максимальной биопродуктивности.Поскольку в установках реализации спо соба предусмотрено дублирование и троирование систем, выполняющих наиболее ответственные операции, а в основе способа заложена безотходная, высоко надежная технология, то предлагаемый способ явля ется экологически чистым и экономическицелесообразным. Формула изобретения 1, Способ добычи полезных компонентов, включающий подъем глубинной морской сероводородной воды на поверхность и последующее выделение из нее полезных компонентов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и загрязнения окружающей среды, перед подъемом на поверхность сероводородную воду продувают воздухом на глубине забора до полного окисления содержащихся в ней полезных компонентов, а выделение последних осуществляют отфильтровыванием образующейся в процессе окисления нейтральной взвеси,2. Способ по п, 1, отл и ча ю щи й с я 40 тем, что окисление полезных компонентовсероводородной воды осуществляют в процессе ее аэролифтирования на поверхность.1724856 Саста вител ь А. Рязановедактор М,Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревска роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 1159 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушскаядписное и открытиям при ГКНТ СССРб 4/5