锰结核
土壤团聚体铁锰结核的三维
土壤团聚体铁锰结核的三维土壤团聚体铁锰结核是指土壤中形成的含有较高铁锰含量的结疤状物质。
它的三维结构对土壤的质地和性质有着重要的影响。
下面将具体介绍土壤团聚体铁锰结核的三维结构以及其在土壤中的功能。
一、土壤团聚体铁锰结核的三维结构1. 形态特征：土壤团聚体铁锰结核通常呈现不规则的形状，大小不一。
它们可以是细小颗粒状的结疤，也可以是较大的块状结构。
表面常常具有颗粒状或刺状的突起，形态复杂多样。
2. 组成成分：土壤团聚体铁锰结核主要由铁和锰元素组成。
铁和锰以氧化物、氢氧化物、碳酸盐等形式存在于结核中，具有一定的结晶性质。
此外，结核中还可能含有其他重金属离子、有机物质、矿物颗粒等。
3. 空隙结构：土壤团聚体铁锰结核内部存在复杂的空隙结构。
这些空隙可以是微观孔隙，如微细的气孔、缝隙等；也可以是宏观孔隙，如大块颗粒之间的间隙等。
这些空隙对土壤的保水性和通气性有重要影响。
二、土壤团聚体铁锰结核的功能1. 保持土壤结构稳定：土壤团聚体铁锰结核与其他土壤颗粒之间形成桥接作用，使土壤颗粒之间相互连接起来，从而增加土壤的粘聚性和结构稳定性。
它们可以有效抵抗土壤侵蚀，减少土壤流失。
2. 调节土壤水分：土壤团聚体铁锰结核可以通过其空隙结构吸附和保持水分，并调节土壤中的水分分布。
它们能够提高土壤的水持力和水分供应能力，减少干旱和水涝对植物生长的不利影响。
3. 改良土壤通气性：土壤团聚体铁锰结核内部的空隙结构有利于土壤通气和气体交换，增加土壤的透气性。
这对根系的生长和植物的呼吸有重要作用，有助于提高植物的健康生长。
4. 促进土壤肥力：土壤团聚体铁锰结核中的铁和锰元素具有一定的吸附能力，可以吸附和储存土壤中的营养元素和养分。
它们还能与土壤中的有机物质发生反应，改善土壤的肥力，为植物提供养分。
综上所述，土壤团聚体铁锰结核具有复杂的三维结构，对土壤质地和性质有着重要的影响。
它们通过桥接土壤颗粒、调节土壤水分和通气性，以及促进土壤肥力等功能，对土壤的保持和改良起着重要的作用。
浅谈锰结核资源的开发与利用
浅谈锰结核资源的开发与利用【摘要】锰结核资源作为重要的锰矿产资源之一，在我国有着广泛的分布，具有巨大的开发利用潜力。
本文通过对锰结核资源的分布特点进行分析，探讨了当前的开发利用现状和技术，展望了其未来的利用前景，并提出了可持续发展的策略。
强调了锰结核资源开发与利用的重要性，指出需要加强对资源的保护和合理利用。
展望未来，将锰结核资源开发纳入国家战略规划，通过技术创新和政策支持，推动资源的高效利用。
建议加强科研力量，加大投入力度，推动锰结核资源产业的健康发展。
在今后的工作中，应注重生态环境保护，坚持可持续发展的理念，实现资源的有效利用和循环利用，促进地方经济的繁荣发展。
【关键词】锰结核资源、开发利用、分布特点、开发技术、利用前景、可持续发展、重要性、展望未来、建议与思考。
1. 引言1.1 锰结核资源的重要性锰结核资源是一种重要的矿产资源，具有广泛的应用价值和经济意义。
锰是一种重要的金属元素，广泛用于冶金、化工、环保等领域。
锰结核资源中的锰含量很高，是锰的重要来源之一。
其重要性主要体现在以下几个方面：锰结核资源是重要的冶金原料。
锰是钢铁生产中的重要合金元素，不仅可以提高钢铁的硬度和耐磨性，还可以改善钢的塑性和韧性。
锰结核资源在钢铁行业中有着重要的地位。
锰结核资源是重要的化工原料。
锰化合物广泛用于光电、电子、农药、医药等领域，具有重要的应用价值。
锰结核资源中的锰含量较高，适合用于化工生产。
锰结核资源还具有环保和能源价值。
锰可以用于制备电池、储能装置等产品，具有环保和清洁能源的特点。
通过开发利用锰结核资源，可以推动清洁能源产业的发展。
锰结核资源的重要性不言而喻。
只有充分认识其重要性，才能更好地开发利用这一宝贵的资源。
1.2 研究背景锰结核资源作为重要的锰矿石资源之一，在金属工业和冶金工业中具有重要的地位。
随着现代工业的快速发展和对金属材料需求的增长，对锰的需求也日益增加。
而锰结核资源具有丰富的锰含量，因此成为了重要的矿产资源之一。
大洋铁锰结核的成因机制讨论
3、同一现象的不同解释
胶体化学成因机制解释与生物成因机制的解释所依 据的现象有相同的地方：明暗相间的纹层。但对 其成因解释完全不同。
1. 胶体化学成因的解释（混合类型结核为例）：笔者观察到 在混合类型结核的底部和侧部有钠水锰矿和钡镁锰矿交代 原生δ-MnO2的现象，先是沿环带或薄层交代，再向结核 内部，由环带状交代过渡为钡镁锰矿鳞片状集合体呈块状 交代原生δ-MnO2。在这种块状交代带的中部常出现一种 反射色为灰色(带褐色色调)的非晶质铁锰氧化物；同时， 我们在这种类型结核的顶部表层、壳层间或环带间见到原 生δ-MnO2；被次生δ-MnO2交代，原生层纹和环带保留残 余结构，而且结构变得比原来致密；此外，还见到沿裂隙 贯人的后生非晶质铁锰氧化物(单连芳等)。
正基于此，研究人员利用研 究生物体最有效的高精度 荧光显微镜，对1997年底 刚从东太平洋采回的铁锰 结核进行了系统研究，发 现了建造这些结核的大量 微生物/活体(已死亡)，铁 锰结核内部发育良好的微 生物显微荧光结构，微生 物的生命活动与铁锰结核 的成因密切相关。
不同适合不同微生物繁育，不同的微 生物有不同的生活习性，吸收或富集不同的元素 组合。 • 丛状菌呈束状、栉状垂直向上生长，故此长成不 规则菜花状锰结核，相对富Cu,且表面粗糙，有砂 感; • 而丝状菌则呈复杂弧状、同心圆状逐层向外生长， 故此形成表面光滑的(铁)锰结核体。 • 宏观表现有其微观的原因。当把其微观特征及形 成过程认识清楚之后，其宏观特征，乃至其生成 条件、成分特征和分布特点也就易于把握了。
2、生物成因机制
• 1994-1995年对东太平洋锰结核 包壳及其内部纹层构造作光学 显微镜和透射电子显微镜的系 统研究。结果表明，深海锰结 核是一种锰质核形石，其包壳 是叠层石。光滑状和瘤状锰质 核形石分别是由微小叠层石和 奇异叠层石构成，而叠层石则 由纳米级微生物建造而成。新 近发现的中华微放线菌和太平 洋螺球袍菌分别是微小叠层石 和奇异叠层石的建造者。这种 典型微生物岩的发现对大洋锰 结核成因的认识提供了依据。
海洋铁锰结核资源
海洋铁锰结核资源一、引言海洋铁锰结核是指分布在海洋底部的一种矿物资源，其主要成分为铁和锰。
这种资源具有重要的经济价值和战略意义，被誉为“海底黄金”。
本文将从多个角度对海洋铁锰结核资源进行全面介绍。
二、地理分布海洋铁锰结核主要分布在太平洋、印度洋和大西洋的深海区域，其中以太平洋最为丰富。
具体来说，太平洋中部的克利珀顿断层带、马里亚纳海沟、东太平洋海脊以及印度洋中部的南加瓜岛附近等地都是世界上著名的铁锰结核产区。
三、形成与成因铁锰结核是由深海水中溶解的金属离子逐渐沉积而形成的。
这些离子通常来自于岩石和土壤中含有金属元素的物质，随着水流进入大海后逐渐沉淀在深海底部。
同时，微生物也会在这些离子周围形成菌群，并通过代谢作用促进铁锰结核的形成。
四、资源储量目前，全球已经探明的铁锰结核储量约为10亿吨，其中大部分位于太平洋中部。
虽然这一数字相对较小，但是由于其含有丰富的金属元素，因此具有巨大的经济价值。
五、开采技术由于铁锰结核分布在深海底部，因此开采难度极大。
目前主要采用的方法是利用深海机器人进行探测和采集。
这些机器人可以搭载各种设备，包括钻头、抓钳和磁力探测器等，以便快速准确地获取铁锰结核样本。
六、应用领域铁锰结核中含有丰富的金属元素，其中最为重要的是锰和镍。
这些金属元素广泛应用于航空航天、电子工业、军事装备等领域。
例如，在航空航天领域中，镍被广泛应用于制造高温合金材料；在电子工业中，则常常使用锰作为电池正极材料。
七、环境影响开采铁锰结核会对海洋生态环境产生一定的影响。
例如，开采过程中可能会产生大量废水和废渣，对周围海洋生物造成危害。
此外，铁锰结核的开采也会破坏海洋底部的地形和生态系统。
因此，在开采铁锰结核时必须采取严格的环保措施，确保对海洋环境的影响最小化。
八、未来前景随着全球经济不断发展和科技水平不断提高，对金属元素需求量也将不断增加。
铁锰结核作为一种重要的金属矿物资源，具有广阔的市场前景。
同时，由于其开采难度极大，因此需要各国共同合作进行探测和开发。
浅谈锰结核资源的开发与利用
浅谈锰结核资源的开发与利用锰结核是一种含锰精矿，通常形成在氧化锰矿物中。
锰结核的开发与利用具有很高的经济价值和社会意义，可以为锰资源的开发提供新的途径，同时也能够保护环境资源，提高资源利用效率。
本文将从锰结核的形成机理、开采技术、利用途径等方面阐述锰结核资源的开发与利用。
1. 锰结核的形成机理锰结核主要形成在氧化锰矿物脉中，随着地球气候的变化以及岩石的演化，锰元素在地球内部逐渐富集，逐步形成了大规模的氧化锰矿床。
在这些矿床中，由于外界环境的影响，锰元素逐渐析出并沉积，形成了锰结核。
锰结核也可以形成在锰含量较高、氧气较充足的水体中，锰元素在水体中形成细微的颗粒物质，逐步沉积并成为锰结核。
2. 锰结核的开采技术锰结核的开采技术主要包括物理法和化学法。
物理法是指通过对锰结核的破碎、分级、重选等处理，获得锰精矿以及其他有用金属的场所。
物理法开发锰结核的优点是能够降低污染物排放，保护环境资源。
化学法则比较复杂，需要通过各种化学反应和一系列的技术手段来提取锰元素。
化学法开采的优点是可以高效地提取锰元素，但其污染物排放量较大，需要配合环保措施进行处理，以减少环境污染。
3. 锰结核的利用途径锰结核可以在熔炼冶炼、电解冶炼、化工生产、冶金材料等方面发挥重要作用。
其中，锰结核可以作为冶金材料，用于制备合金钢、不锈钢、硬质合金以及其他合金制品。
同时，锰结核可以用于生产高效肥料，提高农作物产量。
此外，锰结核还可以作为净水材料，清除水体中的重金属和有机物质，保障饮用水的安全。
锰结核可以说是一种多功能的资源，其利用途径非常广泛。
锰结核的开发与利用需要实行可持续发展思路，通过科学技术手段和环保意识的提升，以确保锰结核资源的合理开采和利用。
在开采过程中，需要通过高效且低污染的技术手段，减轻对环境资源的影响。
在利用过程中，需要注重产品质量的提升，以满足市场需求的同时，确保产品的质量安全。
此外，需要加强各个环节之间的协调和配合，促进锰结核资源的可持续发展。
深海奇珍—锰结核
范文借鉴
深海奇珍—锰结核
戈勇锰结核是什么呢?
已经是一百年前的事了—1872年到1876年,英国深海调查船“挑战者号”在环球海洋考察中首先发现了深海洋底的锰结核。
船员当时谁也没有对此表示真正的关切。
近二十年来,随着冶金工业的迅速发展,矿石需求量与年俱增,陆地上的资源日益枯竭。
怎么办呢?人们开始把注意力从陆地转向海洋,深海锰结核的开发和利用终于被提上议事日程。
通常所说的锰结核,是指球状或块状的结核块,小的像豌豆,大者如马铃薯,一般直径在5厘米到20厘米之间,个别的也可达1米以上,切开来看,锰结核内部呈同心圆状,层层包裹,有点像洋葱,表面呈棕色或黑色,性脆硬度小,全身有细孔,体重很轻,比重在2到3之间。
锰结核里岂止含锰,它包藏的元素实在太多了,铁、铜、钴、镍、钛、钼等30多种,几乎占元素周期表里元素的三分之一!
不仅种类多,而且品位高。
拿太平洋里的锰结核的化学成分作例子:锰的含量是8.2%到41.1%,铁的含量是 2.4%到26.6%,铜的含量是0.03%到1.6%,镍的含量是0.1%到2%,钴的
含量是0.1%到2.3%,它们大都超出陆矿开采的要求。
这就是说,海底锰结核是含有当前世界上工业急需的多种金属大有矿源,是“大海奉献给人类的一份丰厚的礼物”。
在深海洋底表面上,锰结核分布相当广泛。
它们一般裸露在外面,就像放在草地上的一群网球。
全世界各大洋的锰结核总储量是30000多亿吨，88亿吨铜,164亿吨镍,98亿吨钴,按目前开采速度来看,铜可供60O年用,镍是15000年,锰是24000年,钻可以满足人类30万年的需要。
这是一笔多么巨大的资源财富啊!。
浅谈锰结核资源的开发与利用
比肩。经潜心钻研，中国在 20 世纪 80 失。对于自动化的开采动力装置来说， 持续发展。同时可持续发展战略是我国
年代开发出了几十种具有中国特色的大 海上要素的意义特别大。在这种情况 的指导思想之一，是正确的思想方针。
洋锰结核的处理办法。
下，增加了动力装置以及保证大海技术 因此在发展计划以及政策中纳入对环境
３ 对锰结核的开发利用
３．１ 各国对锰结核的开发利用 锰结核中含有丰富的金属，包含多
种丰富的战略物资，能普遍运用到社会 的方方面面。锰结核不仅储量巨大，而 且还会不停的增多，经济价值十分庞大。 1959 年一位专家初次发布了对于锰结核 资源可开发性的文章，使许多冶金企业 纷纷重视该资源，由此对于锰结核的探
经过物理化学等分解后进入大海并堆积 下来。锰结核矿物在多金属结核中占很 大比例，因此锰结核矿物的成因与结核 的生成有很大相关性。
２ 锰结核在世界的分布
锰结核大多分布在大海底部，从 世界范围看锰结核总量可达 3 万多亿 吨，并且这个数据还在以缓慢的速度 不停扩大中，其中太平洋底含量居首， 约 1.7 万亿吨，含锰 4 千亿吨、镍 160 亿吨、铜 80 亿吨。这些储量相当于目 前大陆储量的上百倍，足够人类使用 很多年。从纵向分布来看，锰结核资 源较为均匀的散布在 2~6 千米深海底 的表层，其中 4~5 千米水深海底的矿 藏质最优。从横向分布来看，锰结核 资源主要存在于太平洋、大西洋以及 印度洋的深海底部，厚度平均可以达 到一米，锰结核最密集的地方太平洋 中部海区北纬 6~20 度、西经 160~180 度之间 , 每平方米面积上就有 100 多 千克。其次是南部太平洋、北部太平 洋以及南大西洋的海底。
深海锰结核处理技术
典型方法有美国肯尼柯特(Kennecott)公司开发的亚铜离子-氨浸法 和美国深海公司(Deep Sea Ventures)的常压盐酸浸出法。
பைடு நூலகம்
2、处理技术
经过两代技术的发展,深海锰结核的处理技术已有多种,主要有：
1、火法 2、湿法 3、火湿联合法
2.1、火法
火法属高温干式冶金,较适于高品位矿石,包括对金属氧化物的还原、 氧化、分离和熔融等过程,一般流程较短,但能耗大,处理成本高,经 济上难于可行。主要包括熔炼合金法、离析焙烧法和氯化挥发法。
而迅速地使铜、钴、镍等溶解,必须首先解离锰矿物,在解离过程中
使镍、钴、铜游离出来。
2、处理技术
解离锰矿物最有效和简便的途径是改变锰的价态。通过添加还原
剂使Mn4+还原成Mn2+,在锰价态和锰矿物结构转变的同时,铜、钴、
镍被释放出来,此时,浸出剂与之作用,使它们转入溶液,有价元素得 以浸出。
2、处理技术
1991年3月，“联合国海底管理局”正式批准“中国大洋矿产资源研究开发 协会”的申请，从而使中国得到15万平方公里的大洋锰结核矿产资源开发区。
1、概述
2013年7月3日，正在进行首次试验性应用航行的“蛟龙号”载人
潜水器在南海“蛟龙海山”区下潜，并在海底发现大面积铁锰结
区。
1978年，日本采矿船用抽吸式和气动提升式采集锰结核获得成功。
美国已用20万吨级的采矿船，用自动控制的设备采集南太平洋底
的锰结核。
1、概述
对于锰结核资源的调查、勘探，开采、冶炼技术的研究、试验成
绩显著的国家有美国、英国、法国、德国、日本、俄罗斯、印度
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双船作业比单船更受用
• 在单船作业时，链斗容易产生相互缠绕， 后又改进为双船作业，使绳索间隔加大， 从而使缠绕问题基本得到解决。
此方法的特点
• CLB采矿船的主要特点是：能适应水深和海底地形的变化， 保持正常作业，绳索又能稳定船的摇摆，减轻波浪对作业 的影响。据报导，1980年有10般CLB采矿船投产试验。 • 目前针对CLB法中以下几个重大技术问题正在进行研究： （1）防止绳索相互缠绕；（2）提高每个链斗的采装效率； （3）尽可能扩大绳索幅度，增大采集面积覆盖率；（4） 易于控制采集轨迹。 • 最近，日本海洋科学技术中心孟田善雄又研究成功流体 动力分离器，能使绳索在作业中间隔扩大，避免绳索发生 缠绕，以使CLB式单船作业更为适用。
谢谢大家！
开采原理
• 第一种方法是水力提升式采矿系统，用集矿装置 在海底把锰结核挑选、收集在一起以便采集，用 高压水泵把锰结核通过采矿管提升到采矿船里。 • 第二种方法是空气提升式采矿系统，用高压空气 泵通过输气管将压缩空气打到海底，把海底的锰 结核连同水、气从采矿管里压到采矿船里。 • 第三种方法是连续绳斗式采矿系统，这种方法比 较简单，效率比较低。
开采船分样
• CLB法有单船作业和双船作业两种方式。
图4 单船作业 1、2、3-挖泥机斗链；4-每个铲斗的轨迹； 5-在海底的链斗；6-未采掘区域；7-采掘迹
图5 双船作业 1-双采矿船；2-连续环形缆索；3-链斗；4-海 双采矿船；2 连续环形缆索；3 链斗；4 底链斗；5 底链斗；5-锰结核沉积层
连续绳斗式采矿船
• 为了实现连续采矿，1967年，日本人孟田善雄曾经发明 了一种连续绳斗采矿船，简称CLB法（Continuous line bucket system）。由日本住友商事公司、住友重机械工 业公司为主，于1968年首先在水深1410m的相模湾海， 使用东海大学丸二号船（载重714t）做过小型试验。1970 年在南太平洋塔希提岛，水深3760m，使用极洋公司第2 千代田丸号船（载重1422t）；按1/10规模进行试验，获 得成功。1972年孟田和梅罗联合组成CLB国际开发财团， 又在夏威夷海域，水深3700～5000m，使用第2极洋丸 （载重16.692t），按1/2比例进行试验，并试验了深海底 照相与声纳探测装置，证明CLB法是有一定发展前途的。
锰结核的开采
40940233 杨振华 机械0908 机械0908 40940235 迟强 机械0908 机械0908 40940237 明哲 机械0908 机械0908
锰结核
定义
• 锰结核又称多金属结核、锰矿球、锰矿团、 锰结核又称多金属结核、锰矿球、锰矿团、 锰瘤等，它是一种铁、锰氧化物的集合体， 锰瘤等，它是一种铁、锰氧化物的集合体， 颜色常为黑色和褐黑色。 颜色常为黑色和褐黑色。锰结核的形态多 有球状、椭圆状、马铃薯状、葡萄状、 样，有球状、椭圆状、马铃薯状、葡萄状、 扁平状、炉渣状等。 扁平状、炉渣状等。锰结核的大小尺寸变 化也比较悬殊， 化也比较悬殊，从几微米到几十厘米的都 重量最大的有几十公斤。 有，重量最大的有几十公斤。
•
•
CLB法实质上是链斗式采砂船的发展， 其特点是用高强度（抗拉强度为7500MPa） 尼龙材料（聚丙烯）制成缆索，在缆索上 每隔一定间隔（25～50m），挂上铲斗， 缆索绕过船上的摩擦驱动装置，形成无绳 式循环运转；缆索效斗随船拖航，以铲取 海底锰结核，从而基本上实现了连续采矿 作业。
开采图
图3 CLB式采矿船 1-绳索驱动装置；2-天轮；3-船首；4-船尾；5-铲斗； 6-聚丙稀缆索；7-声纳探测器；8-摄影机
连续绳斗式采矿系统
• 首先进行取样 • 深海取样，可以分为钻探取样、拖网取样、活塞 取样管取样等。钻探取样是在对洋底深部的岩石 进行钻探时取出样品，消耗较大，所取的岩石样 较完整。拖网式取样，是对于岩石块、矿物结核 而言的一种取样法，如大洋底锰结核取样就是用 这种方法，它是用拖网船的行走而获取样品的。 活塞取样管取样用于海底沉积物的采集，现在已 可在水深5000米左右的洋底，在泥质沉积