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对未来矿业发展方向的一点思考

2022-05-23 发表 | 来源:未知 | 作者:admin

矿业是以赋存于地壳、海洋,甚至太空中其他星球上经过上亿年,甚至几十亿年的演化而自然形成的矿产资源作为生产对象。人类对于这些大自然赋予的瑰宝认知相当有限,因而从找到矿,到把矿开出来,再加工成人类可以利用的矿产品,每一步都不容易,都需要精湛的勘查开发技术作为支撑。

美国地质调查局早在1981年第857号公告中就指出:已知的浅、富矿床逐步枯竭,需要找深部矿(隐伏矿,埋深数百米以至1000米以上),需要利用贫矿及边远或经济不发达地区的矿。由于寻找隐伏矿的比例日益增大,矿床发现率也显著下降。据统计,美国本土48个州范围内,1937年-1957年20年间,每1亿英尺钻探进尺所能发现的油田面积呈指数级下降。在加拿大,1950年勘探费用为金属矿床产值的0.8%,1955年增至2.4%,1960年为3.2%,而至1965年增至4%,即15年中增加了5倍之多。

半个世纪以来,世界上新发现的一些重要矿床大多是以前不为人知或不被人们重视的新类型矿床。例如:①斑岩型矿床(包括铜、钼、锡、钨、金、银等),20世纪末世界上发现的大型铜矿近3/4为斑岩型铜矿床;②层状与层控矿床,除碳酸盐岩中的铅锌矿床外,还有黑色页岩中的铜、铀、金、钨等矿床;③风化壳型富铁矿床,如澳大利亚的哈莫斯利、巴西的卡拉贾斯;④火山岩型块状硫化物矿床,如加拿大、美国、澳大利亚、日本等国发现的此类铜、铅、锌、银矿床;⑤与前寒武纪含铁和锰建造有关的铜、铀、金矿床,如澳大利亚奥林匹克坝铜、铀、金矿床等等一些新型矿床。

地球表面陆地面积仅占不到30%,其余的都是汪洋大海,海底蕴藏着极其丰富的矿产资源。在陆域找矿越来越难的今天,矿业面向海洋发展是不二的选择。

鹦鹉螺矿业有限公司(Nautilus Minerals Inc.,NUS)是第一家探索海底多金属海底块状硫化物矿床(Seafloor Massive Sulphide)的公司,拥有在巴布亚新几内亚领海内被称为Solwara 1的勘探区,被授予首个此类矿床的采矿租约和环境许可证,其目标是生产铜、金和银。鹦鹉螺公司原来曾经是加拿大多伦多证券交易所的上市公司,后被一个名为“深海采矿金融公司(Deep Sea Mining Finance Limited ,DSMF)”的私人公司收购重组。DSMF股东为在阿曼拥有矿业权益的集团MB Holding Company LLC和另外一家国际集团USM Holdings Limited。

 

SOLWARA 1区位图

(资料来源:DSMF公司)

根据DSMF官网公布的信息,Solwara 1项目目前已经取得突破性进展,正稳步朝着商业化生产的目标前进:①Solwara 1项目拥有SMS矿床,该矿床富含铜和金,并且推断出的(inferred)和探明的(indicated)资源储量:铜品位约7%和金品位约6克/吨;②目前正在进行将海底生产工具(“ SPT”)集成到生产支持船(“ PSV”)的项目;③PSV已完成约80%;④SPT应在适当的深度(约海拔1500至1600米)下降到海底。SPT将岩石切碎,然后通过立管和提升系统(“ RALS”)将矿石提升到PSV。提升到PSV上后,将浆料脱水,放在货舱中,再转移到散装船上,然后运到中国的陆上加工厂;⑤主要海底设备(包括SPT和RALS)的制造已完成;⑥主要海底设备(包括SPT和RALS)的制造已完成;⑦Solwara 1已获得全部的采矿和环境许可证。已经签署承购协议等待矿物被成功采出。

如果Solwara 1的商业化开采获得成功,将打开人类向海洋开矿的大门,跟随者会蜂拥而至。

随着航空技术的发展,人类对于太空矿产资源的探索也已经拉开了序幕。太空是比海洋更大的一个宝藏。数以万计的近地小行星、月球,甚至距离地球更远的其他行星都可能成为人类未来矿业开发的目的地。

已有的研究成果显示:有的近地小行星上含有巨量的铁、镍、钴等金属,有的甚至以纯金属的形态存在;一颗直径500米的小行星含有品位极高的铂族金属,其金属含量超过了人类在地球上已经开采出来的铂族金属总量;月球上含有地球上极为罕见的大量氦-3,其价值达每磅9万美元(氦-3的能量密度极高,40吨即可供应美国一年的电力)。

早在十多年前,美国就出现一些志在太空探矿的私人公司,如华盛顿星际资源公司、维珍深空公司等。2015年11月,美国通过了承认美国公民和法人对其获得的小行星上的资源的所有权以及鼓励勘探与开发小行星资源的《太空资源勘探与利用法》(Space Resource Exploration and Utilization Act)。

卢森堡政府2016年2月4日宣布计划,中文名:太空资源计划(又名行星探矿:Asteroid Mining)该计划的主要目标是要从近地小行星上开采矿石,且还要制定涉及矿石所有权方面问题的相关法律法规。

2017年,美国国家航空航天局(US National Aeronautics and Space Administration,NASA)宣布,将于2022年发射宇宙飞船,去研究木星和火星之间的一颗小行星—塞姬16(16 Psyche)。据推测,直径仅135英里的塞姬16含有价值极高的铁、镍、铂、铱、铼等金属。

中国在太空采矿方面也做了很多的研究,并计划在不久的将来,把那些蕴含丰富矿产资源的小行星带回地球。

太空采矿的时代距离我们已经不远了,可能在未来的几十年里就会全面展开。

总之,矿产勘查开发工作由地壳浅部到深部、由地球陆地到海洋、由地球到其他星球不断扩展,矿产勘查开发的对象由大而富向大而贫或小而富,由传统类型向非传统新类型过渡。这些被动的转变,意味着矿产勘查开发的难度越来越大,对于新技术、新方法、新理论、新工具的要求也就越来越高。

二十一世纪,谁掌握了先进的勘查开发技术,提高了勘查找矿的成功率、降低了矿业开发的成本,占据了新的开发领域,谁就可以在激烈的市场竞争中掌握先机获得胜利。

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