Марганцевые конкреции как минеральные ресурсы
Марганцевые конкреции, по-видимому, представляют собой наиболее интересные залежи полезных ископаемых моря. Именно они были оценены автором в первую очередь как потенциальные минеральные ресурсы (Mero, 1952). Поэтому следует взглянуть на марганцевые конкреции морского дна как на руду с точки зрения рентабельности ее разработки и продажи в условиях конкуренции с известными в настоящее время источниками металлов. Не вызывает сомнений рентабельность разработки некоторых залежей марганцевых конкреций даже при современных затратах и ценах. Расчеты и лабораторные эксперименты показывают, что можно без значительных трудностей видоизменить существующее оборудование и технологические процессы, приспособив их для добычи и переработки океанских марганцевых конкреций. Из исследовательских работ, проводившихся в течение последних двух десятилетий, следует, что эти конкреции должны рассматриваться как руды марганца, никеля, кобальта и меди. Кроме того, при переработке этих конкреций можно извлекать в качестве побочных продуктов молибден, свинец, цинк, цирконий, ряд редких металлов, а также железо, алюминий, титан, магний и ванадий.
Если же окажется, что марганцевые конкреции можно экономически рентабельно разрабатывать в качестве руд для извлечения имеющихся в них металлов, то в этом случае особый интерес приобретают данные, помещенные в табл. 43. В таблице приведены статистические расчеты запасов металлов, которые предположительно можно извлечь из конкреций, лежащих на поверхности осадков Тихого океана. Допуская даже, что только 10% этих залежей конкреций окажутся экономически рентабельными для разработки, то и тогда, как видно из таблицы, количества металлов в рассматриваемых залежах будет достаточно для обеспечения потребностей человечества в течение многих тысяч лет. Такой расчет сделан, исходя из предположения, что темпы потребления сохранятся на современном уровне.
Если допустить, что население земного шара в какой-то момент составит 20 млрд. человек, а потребление металлов на душу населения будет происходить теми же темпами, какие существуют ныне в США, то и в этих условиях запасов подавляющего большинства промышленно ценных металлов хватит на тысячелетия. Таким образом, с увеличением объема добычи марганцевых конкреций будет устранена "узость" минерально-сырьевой базы, что явится одной из предпосылок для ликвидации противоречий из-за источников минеральных богатств между государствами. Разумеется, что и такое положение может вызвать обратный эффект. То есть могут возникнуть нелепые распри из-за того, кому владеть участками океанского дна и кому собирать покровительственные пошлины, защищающие заинтересованное лицо от конкуренции со стороны посторонних рудодобывающих компаний.
Чрезвычайно интересный расчет приведен в предпоследней колонке табл. 43. Эти цифры представляют собой частные от деления величины накопления различных элементов в формирующихся в настоящее время марганцевых конкрециях на дне Тихого океана на величину, характеризующую современные темпы потребления этих металлов в США. Нетрудно видеть, что накопление элементов в конкрециях во многих случаях происходит значительно быстрее, чем США в состоянии их потреблять; так, марганец накапливается в 3 раза быстрее, кобальт и магний в 4 раза и так далее. И если начнется разработка конкреций, то промышленность по добыче и переработке минерального сырья окажется в любопытном положении: запасы сырья в залежах будут расти быстрее, чем добыча из них полезных ископаемых.
В связи с широким распространением и доступностью для разработки на суше ряда металлов марганцевых конкреций подсчеты запасов этих металлов, например титана и ванадия, приведенные в табл. 43, очевидно, представляют лишь теоретический интерес. В тех же случаях, когда темпы разработки марганцевых конкреций будут определяться потребностями такого экономически важного металла, как никель, могут возникнуть серьезные проблемы сбыта остальных металлов. Например, при добыче объема конкреций с целью на 100% удовлетворить потребность США в никеле одновременно будут также добываться такие количества металлов, которые соответствуют 300% годового потребления марганца США, 200 - кобальта, 100 - титана, 300 - ванадия, 500% - циркония и т.д. К счастью, состав конкреций океанского дна существенно меняется от одного участка к другому. Поэтому можно, очевидно, выбрать такой район для эксплуатации, где состав конкреций позволит поставлять на рынок требуемый металл с учетом его потребностей, не опасаясь при этом перепроизводства какого-либо другого продукта.
Таблица 43. Запасы металлов, в марганцевых конкрециях Тихого океана
Элемент |
Общее количество элемента в конкрециях, млрд. т |
Прогноз запасов элементов в конкрециях при темпах их потребления на 1960 г.*, число лет |
Прогноз запасов элементов на суше**, число лет |
Отношение запасов элементов в конкрециях к запасам элементов на суше |
Потребление элементов в США в 1960 г., млн. т/год |
Накопление элементов в конкрециях, млн. т/год |
Отношение накопления к потреблению в США |
Отношение мирового потребления к потреблению в США |
Mg |
25,0 |
600000 |
-*** |
- |
0,04 |
0,18 |
4,5 |
2,5 |
Al |
43,0 |
20000 |
100 |
200 |
2,0 |
0,30 |
0,15 |
2,0 |
Ti |
9,9 |
2000000 |
- |
- |
0,30 |
0,069 |
0,23 |
4,0 |
V |
0,8 |
400000 |
- |
- |
0,002 |
0,0056 |
2,8 |
4,0 |
Mn |
358,0 |
400000 |
100 |
4000 |
0,8 |
2,5 |
3,0 |
8,0 |
Fe |
207,0 |
2000 |
500**** |
4 |
100,0 |
1,4 |
0,01 |
2,5 |
Co |
5,2 |
200000 |
40 |
5000 |
0,008 |
0,036 |
4,5 |
2,0 |
Ni |
14,7 |
150000 |
100 |
1500 |
0,11 |
0,102 |
1,0 |
3,0 |
Cu |
7,9 |
6000 |
40 |
150 |
1,2 |
0,055 |
0,05 |
4,0 |
Zn |
0,7 |
1000 |
100 |
10 |
0,9 |
0,0048 |
0,005 |
3,5 |
Ga |
0,015 |
150000 |
- |
- |
0,0001 |
0,0001 |
1,0 |
- |
Zr |
0,93 |
100000 |
100 |
1000 |
0,0013 |
0,0065 |
5,0 |
- |
Mo |
0,77 |
30000 |
500 |
60 |
0,025 |
0,0054 |
0,2 |
2, |
Ag |
0,001 |
100 |
100 |
1 |
0,006 |
0,00003 |
0,005 |
- |
Pb |
1,3 |
1000 |
40 |
50 |
1,0 |
0,009 |
0,0009 |
2,4 |
* ()
** ()
*** ()
**** ()