JPH05256082A - 海底鉱物等の採取方法及び装置 - Google Patents

海底鉱物等の採取方法及び装置

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JPH05256082A
JPH05256082A JP11404191A JP11404191A JPH05256082A JP H05256082 A JPH05256082 A JP H05256082A JP 11404191 A JP11404191 A JP 11404191A JP 11404191 A JP11404191 A JP 11404191A JP H05256082 A JPH05256082 A JP H05256082A
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JP
Japan
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water
seabed
minerals
collecting
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JP11404191A
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English (en)
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Michio Makino
道男 牧野
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Kaiyo Kogyo KK
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Kaiyo Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 海底より噴出する熱水その他の鉱物を海水と
共に海面まで持ち上げ、固液分離することを目的とした
ものである。 【構成】 海底より噴出する熱水を捕集し、これを海水
と共に強制流動させて水面まで持ち上げた後、固液分離
して鉱物等を採取することを特徴とした海底鉱物等の採
取方法である。また海底鉱物の捕集手段、前記鉱物を海
水と共に移送する手段及び固液分離手段を結合したこと
を特徴とする海底鉱物等の採取装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、海底に噴出する熱
水、又は海底の鉱物等を海水と共に水面まで持ち上げ、
固液分離することを目的とした海底鉱物等の採取方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来海底の鉱物等の採取については、幾
多の提案がある。例えば採掘すべき沈積物内へ吸込ヘッ
ドを徐々に降下して、前記吸込口内へ沈積物を吸込み、
前記吸込ヘッドは自由に昇降及び横移動できるようにし
てあって、これにより吸込パイプを介して海底沈積物を
採掘する方法及び装置がある(特公昭60−28999
号)。また海上から海底に到る揚鉱管の途中に圧縮空気
を送り込み、空気の浮力により海底の鉱物を海上へ移送
するようにした深海底鉱物採鉱装置が知られている(特
公昭60−23760号)。次に鉱石運搬船と海底との
間に、輸送システム、海底走行車及び採掘機とを組み合
せた深海底における鉱石採鉱装置が知られている(特公
昭57−52479号)。
【0003】
【発明により解決すべき課題】前記従来の採掘法及び装
置は、何れも海底の沈積物の採掘とその輸送を目的とし
ているが、海底に噴出している熱水の捕集、移送及び有
効物の分離については何等の提案がなく、前記方法及び
装置等を応用することも困難である。例えば多量の熱水
の移送と、有用物の分離などについては、前記従来の鉱
石輸送又は分離とは著しく異なり、採用し得ないのであ
る。
【0004】
【課題を解決する為の手段】然るにこの発明は、海底の
熱水を覆って捕集し、これを強制流動させて海面まで運
び、強制的に固液分離することにより、前記従来の問題
点を解決したのである。
【0005】即ちこの発明は、海底の熱水鉱床に穿孔し
て得た噴出孔、又は自然噴出孔を覆って、熱水を捕集
し、前記捕集物をそのまゝ強制流動させて水面まで持ち
上げた後、固液分離して鉱物等を採取することを特徴と
した海底鉱物等の採取方法である。また海底の鉱物は熱
水としたものである。次に装置の発明は海底鉱物の捕集
手段、前記鉱物を海水と共に移送する手段及び固液を分
離する手段を結合したことを特徴とする海底鉱物等の採
取装置である。また海底鉱物の捕集手段は、移送管端に
設けた吸入覆体に、照明手段、移動手段及び検知手段を
結合させたものである。更に鉱物を移送する手段は、移
送管と、その適所に設けた海水加速用ジェットノズルと
したものである。前記における固液分離手段は、船体内
に設けるサイクロン又はスクリューデカンターとしたも
のである。また吸入覆体は、帽状骨格に強靭な外皮を被
着した帽体の下縁部に、柔軟な当接縁材を設けたもので
ある。次に昭明手段は、帽体の外周壁に所定間隔で設け
た照明灯としたものである。更に移動手段は帽体の外周
壁に所定間隔で設けた下向き又は横向きのジェットノズ
ルとしたものである。また検知手段は、帽体の外周壁に
所定間隔で設けたカメラ及びその電送機器及び再生機器
としたものである。
【0006】前記における検出手段としては、カメラ及
びその電送に代えて、超音波利用の結像方法を用いるこ
ともできる。更に海水加速用ジェットノズルには加圧空
気を送り、又は加圧水を送ることができる。熱水に粘性
がある場合には、加圧空気の吹き込みにより分離効率を
向上させることができる。
【0007】
【作用】この発明によれば、海底の鉱物を水と共に海面
上へ持ち上げ、水と分離して鉱物のみを採取できる。採
掘によらずして得た鉱物を含む大量の水を持ち上げ、こ
れを一貫処理して鉱物質を分離できる。
【0008】
【実施例】母船1と、海底2との間に移送管3を介装設
置し、前記移送管3の上端は、サイクロン4への供給管
5と連結し、移送管3の下端は吸入覆体6の上部に連結
する。前記吸入覆体6は、帽状骨格7の外側に強靭な外
殻8を被着し、下部に柔軟な環状連結縁9を連設したも
のである。前記環状連結縁9は、例えば蛇腹状であっ
て、1m〜2mの伸縮可能であり、下端には所定幅の接
地縁10を有する。前記移送管3の上部には、加圧水吹
出し用の膨大部11、11を設け、該部へ移送管3に開
口する加圧水ノズル12、12を穿設する。前記吸入覆
体6の外周側には、加圧空気の吹出ノズル13、13を
設けると共に、照明灯14、14と、カメラ15、15
を設置し、各機器を駆動する電線等は集合管16内に収
容し、前記移送管3へ一体的に添設する(図2)。前記
サイクロン4は、図3のように、サイクロン槽17の上
部外周に、供給管5を接線的に連結し、上部中央に排水
管21の下端21aを挿入固定してある。前記サイクロ
ン槽17の下部には、固形物の貯室18が連設され、貯
室18の下端に弁20付の排出管19が連設されてい
る。
【0009】前記実施例において、母船1から熱水噴出
孔22付近に、吸入覆体6を下降する。深海(例えば1
00m以上)においては、深海艇などの指示により、前
記吸入覆体6を正しい位置に設置するが、比較的浅い場
所(数10m〜100m)では自立型を用いることがで
きる。この実施例は自立型について説明する。先づ吸入
覆体6に固定したカメラ15により、海底の状態を把握
する。多くの場合、照明灯14を点灯し、海底2を照射
すれば、付近の様子はカメラ15を通じて母船1で判断
することができる。ついで全移動ノズル13、13から
加圧空気を矢示23のように吹き出すと、吸入覆体6は
海底2から若干浮上する。そこでカメラ15を見なが
ら、移動ノズル13の一部にのみ加圧空気を送ると、吸
入覆体6は移動ノズル13の反力によって反対方向へ移
動する。このようにして吸入覆体6を前後左右へ移動す
ることにより、熱水噴出孔22上へ吸入覆体6を被覆す
ることができる。次に加圧水ノズル12から矢示24の
ように加圧水を噴出することにより、移送管3内へ上昇
流を生じさせる。そこで吸入覆体6の上部内側の海水
は、加圧流体の供給管32からのジェットによって矢示
25のように上昇する。この場合に、移送管3の上部の
水を上昇させれば、移送管3内の水は下部に掛る水圧に
より自動的に押し上げられるので、深部の移送管3内
へ、ジェット水流を生じさせる必要はない。例えば水深
10m〜20mの位置でジェット噴出させれば、爾後自
動的に上昇流を得ることができる。尤も熱水の噴出圧力
が大きければこれを利用しても容易に上昇流を得ること
ができる。
【0010】前記のようにして上昇した熱水は、サイク
ロン槽17の上部から矢示26のようにサイクロン槽1
7内へ供給され、矢示27のように螺旋状に流動するの
で、比重の大きい固形物は外側へ押しつけられ乍ら自重
落下して貯室18に留り、分離した海水は排出管21内
を矢示28、29のように通過し、ポンプ30により矢
示31のように外界(海面)へ排出される。前記貯室1
8に溜った金属、鉱物等(熱水の場合には金、銅、鉛、
亜鉛など)は更に精練して別々の物質に分離される。図
中33は海面である。
【0011】
【発明の効果】この発明によれば、海底から噴出する熱
水をそのまゝかつ連続的に母船に持ち上げ、固液分離で
きる効果がある。またジェット力により、移送管内を上
昇させるので、移送に機械的動力を使用することなく、
鉱物が大粒であると小粒であるとに関係なく、容易に採
取できる効果がある。また吸入覆体に照明手段、移動手
段及び検知手段を設けたので、海底において吸入覆体を
自立的に移動させ、所望の地点に設置し得る効果があ
る。鉱物等の分離にサイクロンを採用したので、多量か
つ連続的な揚水を連続的に処理し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の概畧図
【図2】同じく吸入覆体の一部を切断した拡大正面図
【図3】同じくサイクロンの縦断拡大正面図
【図4】同じくサイクロンの拡大平面図
【図5】同じく移送管の動力を示す一部断面拡大図
【符号の説明】
1 母船 2 海底 3 移送管 4 サイクロン 5 供給管 6 吸入覆体 7 帽状骨格 8 外殻 9 環状連結縁 10 接地縁 11 膨大部 12 加圧水ノズル 13 移動ノズル 14 照明灯 15 カメラ 16 集合管 17 サイクロン槽 18 貯室 19 排出管 20 弁 21 排水管

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 海底の熱水鉱床に穿孔して得た噴出孔、
    又は自然噴出孔を覆って、熱水を捕集し、前記捕集物を
    そのまゝ強制流動させて水面まで持ち上げた後、固液分
    離して鉱物等を採取することを特徴とした海底鉱物等の
    採取方法
  2. 【請求項2】 海底鉱物の捕集手段、前記鉱物を海水と
    共に移送する手段及び固液を分離する手段を結合したこ
    とを特徴とする海底鉱物等の採取装置
  3. 【請求項3】 海底鉱物は熱水とした請求項2記載の海
    底鉱物等の採取装置
  4. 【請求項4】 海底鉱物の捕集手段は、移送管端に設け
    た吸入覆体に、照明手段、移動手段及び検知手段を結合
    させた請求項2記載の海底鉱物等の採取装置
  5. 【請求項5】 鉱物を移送する手段は、移送管と、その
    適所に設けた海水加速用ジェットノズルとした請求項2
    記載の海底鉱物等の採取装置
  6. 【請求項6】 固液分離手段は、船体内に設けるサイク
    ロン又はスクリューデカンターとした請求項2記載の海
    底鉱物等の採取装置
  7. 【請求項7】 吸入覆体は、帽状骨格に強靭な外皮を被
    着して帽体を構成し、その下縁部に、柔軟な当接縁材を
    設けた請求項4記載の海底鉱物等の採取装置
  8. 【請求項8】 昭明手段は、帽体の外周壁に所定間隔で
    設けた照明灯とした請求項4又は7記載の海底鉱物等の
    採取装置
  9. 【請求項9】 移動手段は、帽体の外周壁に所定間隔で
    設けた下向き又は横向きのジェットノズルとした請求項
    4記載の海底鉱物等の採取装置
  10. 【請求項10】 検知手段は、帽体の外周壁に所定間隔
    で設けたカメラ及びその電送機器並びに再生機器とした
    請求項4記載の海底鉱物等の採取装置
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