锰结核

摘要： 目的 海洋资源调查是海洋科学研究的重要组成部分,对于开发利用海洋资源、保护海洋环境有重要意义.将深海高光谱图像用于调查洋底锰结核资源,相比传统图像方法信息更为全面,识别更为准确.但是高光谱方法中用于有监督分类识别的分类器需要人工标定的标签,这在深海环境中是较为困难的.针对这一局限性,本文提出了一种融合深度网络与模糊核聚类的深度模糊核聚类(deep kernel fuzzy C-means,DKFCM)算法,实现对洋底锰结核高光谱图像的无监督聚类.方法 DKFCM由随机深度卷积网络(Rdnet)及改进的模糊核聚类算法两大模块组成.Rdnet通过降维、随机图块卷积及非线性激活操作的循环,实现对高光谱图像浅层及深层特征的提取,融合这两类特征作为后续聚类识别的输入.改进的模糊核聚类算法先用欧氏距离计算初始聚类中心,再用模糊核聚类的方法以实现海洋资源的准确分类.结果 实验结果表明,DKFCM无监督聚类能有效聚类洋底资源,对锰结核的聚类准确率达到76.59％,相比单用K-means聚类提高了20.99％,相比经Rdnet提取特征后再用K-means聚类提高了13.76％,对比实验表明DKFCM算法在无标签数据的情况下也能达到良好的准确率.结论 本文所提的高光谱深度模糊核聚类方法,实现了深海锰结核的无监督聚类,可以用于海洋资源量的评估.

摘要： 大洋地质与矿产资源调查是我国20世纪80年代以来开展并迅速发展的一项重要科学事业,地质分析技术、特别是X射线荧光光谱(XRF)技术为此做出了重要贡献.文章收集了1982—2019年间X射线荧光光谱在我国大洋地质及矿产资源调查研究中的应用文献共计56篇,文章从船载现场分析、海洋地质标准物质研制及海洋沉积物、大洋多金属结核、海山富钴结壳、海底磷矿岩和深海稀土资源等海底矿产样品分析等几方面评介了X射线荧光光谱技术的应用,特别是X射线荧光光谱在我国船载现场分析和海洋地质标准物质研制中发挥的重要作用.这些成果充分展现了分析技术在地质工作、特别是地质调查和资源评价中的作用和意义.文章强调:高质量、具有国际影响力的海洋地质标准物质是我国海洋地球化学数据及其研究成果的质量保证;船载现场分析是加快海洋地质与矿产资源调查评价进程、提高航次效率的强有力手段.已有成果为今后更高质量、更快速有效地完成海洋地质与矿产资源调查分析任务提供了宝贵经验.全篇引文98篇.

摘要： 随着陆地矿产资源的不断消耗,海底矿物资源将成为社会经济发展和现代化建设的优质接替资源.为实现海洋强国战略,加快南海海底矿物资源的开发利用,亟需对海底的矿物资源重新评价.综合分析多年地质调查数据和近年来的重要研究成果,结合最新的载人深潜器和遥控水下机器人调查结果,总结了南海海底矿物资源研究现状,提炼了南海海域锰结核、富钴结壳、多金属硫化物、富稀土沉积物、砂矿等类型资源的矿物特征和分布规律,评价并分析了多类型矿物的成矿远景及南海海底矿物资源开发中可能存在的问题,以指导中国南海海底矿物资源潜力研究和满足勘探开发前景分析的迫切需求,为南海海底矿物资源的开发和决策提供依据.

摘要： 锰矿资源是我国重要的战略资源,通过对全球锰矿资源分布情况的介绍,分析了我国锰矿资源的开发利用现状,对我国锰矿资源进行了潜力预测,并结合我国锰矿自身特点,探讨了锰矿开发利用前景.

摘要： 本实验以锰结核矿为原料,硫铁矿为还原剂,在硫酸介质中浸取锰,使锰结核矿中的锰以Mn2＋的形式进入溶液中,达到分离提取锰的目的。研究表明,浸取的最佳工艺条件为：硫酸体积浓度为9.1%,反应时间为3h,反应温度为90°C,液固比为5∶1,锰结核与硫铁矿质量比为7∶4,搅拌速率为300r/min,锰浸取率可达99.43%。

摘要： 地球上发生的轰轰烈烈的板块运动激起的地震和火山喷发，给人类造成严重的灾难，但也给人类带来许多恩惠。板块构造作用形成无穷的矿产，成为促进人类经济发展的重要资源。例如，人们在20世纪60年代发现的东太平洋洋底多金属锰结核，

摘要： Alloy powder that was obtained from reducing-smelting of ocean manganese nodules and cobalt-rich crust was leached by corrosion process. Impacts of chloride ion concentration, addition of hydrochloric acid, cupric ion concentration of additives, as well as air and oxygen on the leaching of valuable metals, such as cobalt, nickel and copper, in the alloy had been studied. The leaching rate of copper, cobalt, and nickel reached 96.39%, 93.51%, and 95.20%, respectively, under the optimal leaching condition, with the most of iron in the alloy left in the leached residue%采用锈蚀浸出工艺处理大洋锰结核和富钴结壳混合熔炼合金粉末，研究了氯离子浓度、盐酸加入量、添加剂铜离子浓度以及空气和氧气等对合金中钴镍铜等有价金属浸出的影响。在最佳锈蚀浸出条件下铜钴镍浸出率分别为96.39%，93.51%和95.20%，合金中大部分铁进入渣中。

摘要： 锰结核泵是深海采矿扬矿系统中的关键设备,为了研究泵结核矿浆工作性能,在实验室构建了一套高30 m、内径204 mm,可提供最大管网阻力2.5 MPa的泵矿浆性能试验系统,采用不同模拟结核粒径进行了泵矿浆工作特性试验。试验结果表明,锰结核泵基本上达到了预期设计指标,分析了模拟结核粒径d≤50 mm矿浆回流试验泵流道堵塞的原因,初步讨论了锰结核泵的环形格栅通道和泵流道问题,可作为我国中试多级锰结核泵的设计依据。

摘要： 大洋锰结核氨浸渣在N2保护气氛下锻烧，可形成尖晶石型Mn(Mn,Fe )2O4铁锰复合氧化物，是一种良好的脱硫剂。该脱硫剂可在600°C下进行恢复再生.恢复程度较高。

摘要： 随着陆地矿产资源的日渐匮乏，开发利用以锰结核为代表的海洋矿产资源已经成为21世纪举世瞩目的战略课题。目前大洋锰结核冶炼工艺尚处于试验阶段，主要有湿法、火法-湿法联合流程和微生物萃取法等。而无论何种冶炼工艺，都将产生大量固体废渣，其中，锰结核经过氨浸工艺提取Co、Ni、Cu等有价金属后的粉末状固体残渣，称为氨浸渣。这些冶炼废渣如果无合理利用途径，除可能产生环境公害外，还将影响大洋锰结核的开发前景和效益。由实验可知，大洋锰结核氨浸渣在N2保护气氛下锻烧，可形成尖晶石型Mn(Mn,Fe)2O4铁锰复合氧化物，是一种良好的脱硫剂。该脱硫剂可在600°C下进行恢复再生，恢复程度较高。

摘要： 本研究以山东岭屿富含铁锰结核的土壤和其中分离得到的微生物为研究对象，考察了土壤细菌在铁锰结合形成过程中的作用。结果表明，细菌在土壤铁锰结核的形成过程中有重要的作用，其作用可能是形成土壤中现存锰氧化物的前体，以及形成铁锰结核的核心，在此基础上，锰氧化物不断的氧化土壤中的其他金属和有机物，并裹挟在其周围，使结核越来越大。在压力和温度，以及其他条件的作用下，细小的，仅含有细菌和锰的球形生物膜最终形成含有多种金属和有机物的铁锰结核，并使其中的金属元素相对稳定存在。

摘要： 海洋锰结核是一种巨大的海洋矿产资源,含有多种有价金属如锰铜钴镍等.在传统的海洋锰结核资源利用途径中,其冶炼加工的技术经济指标受矿石金属品位较低和矿物难于分解破坏两方面因素的制约.研究发现,锰结核不仅是一种可用于提取金属的矿物资源,也是一种天然的离子交换剂和吸附剂.利用海洋锰结核可大量吸附SO和重金属离子的性能,可开发出吸附-冶炼相结合的海洋锰结核资源加工利用的新途径.该工艺不仅可将锰结核矿用于废水和废气的处理,更有利于海洋锰结核资源的加工利用,提高资源加工的经济效益,有着非常广阔的应用前景.

摘要： 锰结核采自东太平洋中国开辟区,主矿物相为钡镁锰矿、钠水锰矿和水羟锰矿,以及属XRD隐晶质的针铁矿与四方纤铁矿.其结构特征与人工合成的纳米碳管十分相似.采用压差法测量了锰结核的贮氢能力.所用H是来自LaNi的超高纯氢,贮氢压强约9MPa.室温下测得样品的贮氢量为0.312wt℅.保持锰结核矿物结晶结构在加热脱水过程中的稳定性,对提高其贮氢能力至关重要.

摘要： 锰结核可以说是一种具备宽敞的锂离子嵌入脱出空间、多种金属阳离子天然掺杂、纳米相微观结构的新型锰氧化物锂离子电池阴极材料,本文对此进行研究.

摘要： 本文研究一种在特殊环境中形成的天然锰矿——锰结核作为锂离子电池阴极材料的可行性,并对该材料进行初步处理和结构转型,并对转型前后材料的物理化学性质和嵌锂电化学行为进行深入系统的研究.

摘要： 本文描述了国际海底汇聚的深海油气、锰结核、可燃冰、热液硫化物等矿物资源与开发状况,介绍了中国在深海技术开发、装备研试、调查勘测等方面的进展;评述了美、日、俄、韩、巴西等各国在深海开发中的特点及成就.文中特别指出:深海这块海洋之下的“负高地”和地表之上的“正高地”(外层空间),构成了具有相同战略意义的“低边疆”和“高边疆”,世界列强继“高边疆”争夺之后的“低边疆”争夺,既推动了海洋高科技前沿的技术进步,也为各国合作开发人类共有的深海资源提出了挑战,国际社会的责任是共同构建和维护一个和谐的海洋与和谐的世界.

摘要： 本文论述了国内外海底锰结核矿开采的研究与开发历史及现状.根据我国"九五"、"十五"拟订的海底锰结核矿开采系统方案,分析了海底开采锰结核扬矿管的工作环境、载荷特点,并提出了扬矿管的强度计算方法。

摘要： 本发明提供了一种深海底锰结核采集头，所述抽吸管道将抽吸得到的海底沉积物和海底水经所述排水管道排除，在所述抽吸管道的抽吸作用和所述排水管道射流作用下，带动所述导流片转动，以使所述弹性金属辐条转动，所述弹性金属辐条在转动过程中与锰结核接触产生变形，受到锰结核的挤压，从而使得所述弹性金属辐条的各个辐条间隙变大，锰结核挤压进入所述弹性金属辐条的内部空间，以此往复，弹性金属辐条不断与锰结核发生碰撞挤压，从而达到连续收集锰结核的作用，采集效率高。此外，本发明还提供了包括深海底锰结核采集头的采集装置。

摘要： 一种以锰结核制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法，包括如下步骤：将锰结核烘干破碎后，与还原剂、造渣剂混合均匀，还原熔炼，得钴镍铜铁熔融合金和炉渣。将熔融合金喷雾制粉，强化浸出，固液分离，得铁锈渣和钴镍铜锰的混合溶液。将钴镍铜锰混合浸出液进行深度净化，除杂，得到深度净化后的钴、镍、锰混合硫酸溶液。最后对钴、镍、锰混合硫酸溶液中钴、镍、锰的摩尔比根据目标需要进行调配，与氢氧化钠、氨水并流投入到反应釜中，在氮气保护气氛下进行合成反应，陈化、过滤、洗涤、干燥，即得。本发明从锰结核源头直接制备镍钴锰三元正极材料前驱体，实现矿产资源的利用率最大，能源消耗最低以及环境负担最小的目标。

摘要： 本发明提供了一种深海底锰结核采集头，所述抽吸管道将抽吸得到的海底沉积物和海底水经所述排水管道排除，在所述抽吸管道的抽吸作用和所述排水管道射流作用下，带动所述导流片转动，以使所述弹性金属辐条转动，所述弹性金属辐条在转动过程中与锰结核接触产生变形，受到锰结核的挤压，从而使得所述弹性金属辐条的各个辐条间隙变大，锰结核挤压进入所述弹性金属辐条的内部空间，以此往复，弹性金属辐条不断与锰结核发生碰撞挤压，从而达到连续收集锰结核的作用，采集效率高。此外，本发明还提供了包括深海底锰结核采集头的采集装置。

摘要： 一种以锰结核制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法，包括如下步骤：将锰结核烘干破碎后，与还原剂、造渣剂混合均匀，还原熔炼，得钴镍铜铁熔融合金和炉渣。将熔融合金喷雾制粉，强化浸出，固液分离，得铁锈渣和钴镍铜锰的混合溶液。将钴镍铜锰混合浸出液进行深度净化，除杂，得到深度净化后的钴、镍、锰混合硫酸溶液。最后对钴、镍、锰混合硫酸溶液中钴、镍、锰的摩尔比根据目标需要进行调配，与氢氧化钠、氨水并流投入到反应釜中，在氮气保护气氛下进行合成反应，陈化、过滤、洗涤、干燥，即得。本发明从锰结核源头直接制备镍钴锰三元正极材料前驱体，实现矿产资源的利用率最大，能源消耗最低以及环境负担最小的目标。

摘要： 本发明公开了一种锰结核还原焙烧‑浸出制备硫酸锰溶液的方法。按下述步骤进行制备；a、对锰结核进行破碎，得A品；b、向A品中加入新生碳混合，得混合矿，将混合矿加入硫酸溶液中进行搅拌，得B品；c、向B品中加入水，搅拌均匀，得C品；d、将C品送入焙烧炉中，进行焙烧反应，得D品；e、将D品转移到浸出罐中，加入硫酸溶液或废电解液后，再加入水调节液固质量比，搅拌反应，得E品；f、将E品进行液固分离，即可获得硫酸锰溶液，硫酸锰溶液可用于电解锰生产，也可用于高纯硫酸锰的产品的制备。本发明具有工艺设备简单，处理成本低，投资运行成本较低，锰回收率高，对锰结核的开发利用提供参考的有益效果。

摘要： 锰结核的一种新用途及锰系列电池正极的制造方法,锰结核尤其是大洋锰结核用于锰系列电池正极尤其是锂离子电池正极的锰氧化粉料。经研磨,过60～100目筛,加水沉降分离后在50～200°C烘干1～3h,再研磨过200～300目筛得粉料,以1∶(0.1～0.25)∶(0.1～0.25)重量比与导电材料、粘结剂混合,并与导电集流体碾压成电极。开发一直未被人类利用的锂离子电池理想材料,具有优良的天然嵌入结构和稳定的电极性能,大幅降低锰系列电池正极成本。

摘要： 本发明提供了一种利用富氧侧吹熔炼技术处理锰结核的方法，包括以下步骤：将锰结核与还原剂混合进行富氧侧吹熔炼，得到多元中间合金和富锰渣。本发明采用富氧侧吹熔炼技术，高压富氧空气侧吹能够对熔体进行剧烈搅拌，使锰结核在熔炼的过程中迅速还原，锰结核中Ni、Cu、Co、Fe富集在多元中间合金中，Mn富集在富锰渣中，实现了锰结核中有价元素的全面回收。

摘要： 本发明公开了一种深海锰结核开采过程中原位固定重金属的装置及方法。所述方法将深海锰结核及沉积物中分离的微生物经过丰度调整和高密度培养后，以菌液形式施加于集矿车抛尾物，及海面下600m至海底沉积物界面的海水中，用于深海锰结核采矿引发的表层和底层羽状流的治理。所属装置包括采矿平台(采矿船)、集矿车，菌液增殖培养及输送系统等。本发明利用本底物质‑锰结核、沉积物和海水，原位处理羽状流及金属超标等海洋环境污染问题，且不影响海洋生态，对海洋资源开发与生态保护具有重大意义。

摘要： 本发明提供了一种利用海洋多金属结核同步生产软磁用四氧化三锰和三氧化二铁的方法，按照如下步骤制备：1)将大洋锰结核破碎，研磨、烘至恒重，将预处理过的大洋锰结核与混合熔剂混合均匀，在马弗炉中焙烧，出现固液分层，2)固液分离，对固相沉积物进行水洗，研磨，加入硫酸，控制温度50°C以下，将反应釜抽真空。3)加入还原剂，常温反应5～10min后，加入氨水，调pH值调至5.5，分离过滤，4)控制硫酸锰溶液和硫酸铁溶液温度50°C以下，加入1～2‰的硫化铵，5)去离子水洗涤后，于800～900°C温度下采用悬浮低温瞬时烧成系统进行煅烧1～3s，分解为四氧化三锰和三氧化二铁。除杂更彻底，所获得的四氧化三锰和三氧化二铁的纯度均在99.5％以上。

摘要： 本发明涉及海底矿物采集，特别是一种海底锰结核采集器及采集方法。包括采集部、基体和送料部，所述采集部包括轮盘Ⅰ、轮盘Ⅱ和采集部单齿，轮盘Ⅰ和轮盘Ⅱ之间呈平行设置，轮盘Ⅰ和轮盘Ⅱ通过位于轮盘中心的旋转轴固定连接，旋转轴的一端与驱动电机的输出轴连接，轮盘Ⅰ和轮盘Ⅱ之间设有数个采集部单齿，采集部单齿沿轮盘的圆周方向均匀间隔设置；所述采集部单齿包括辐板和L型采集齿，辐板沿平行于旋转轴的轴向设置，辐板的两端分别与轮盘Ⅰ、轮盘Ⅱ固定连接，沿辐板的长度方向均匀间隔固定有数个L型采集齿。其可以针对性的采集大直径锰结核，维持锰结核的可再生环境，并避免对海底脆弱生态环境破坏，同时大大提高了锰结核的采集效率。