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公开(公告)号：CN118622273A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202411059695.0
申请日：2024-08-05
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明涉及深海能源开采技术领域，具体涉及一种适用于深海矿石和气体能源的联合开采系统及方法。包括海底矿石采集机构、矿石提升机构、母船、矿石分离机构、气体采集机构、气体存储机构、换水机构和气体回收机构。所述气体采集机构的输出端与气体存储机构和矿石提升机构连接，通过气体存储机构中的压缩气体实现矿石的气液混合提升。所述换水机构靠近矿石提升机构的输出端且与矿石提升机构连通。所述气体回收机构与换水机构和矿石分离机构连接。本发明在采矿的同时可进行氢气的采集，通过采集的氢气进行矿石气液混合提升。大大降低采矿采气系统成本，提高提升效率。并且，通过换水机构的设置，大大延缓了出口速度，减少对管道破坏和结核收集难度。
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公开(公告)号：CN118601574A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410815685.9
申请日：2024-06-24
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明涉及深海采矿技术领域，具体涉及一种基于多级射流破涡的深海高效采矿系统。包括水力采集机构，所述水力采集机构包括采集罩和双排射流组件、破涡辅助射流组件、泵吸管道和冲采抽吸腔。所述冲采抽吸腔设置于采集罩的底端，所述泵吸管道设置于采集罩的上端且与冲采抽吸腔连通。所述破涡辅助射流组件包括辅助射流头，与辅助射流头连接的辅助高压射流管，所述辅助射流头的射流方向为贴采集罩的内壁倾斜向上。所述采矿车上设置有减阻剂混合箱和减阻剂智能注入系统，所述减阻剂混合箱与辅助高压射流管连接，所述减阻剂智能注入系统保证减阻剂的精确输入。本发明通过破涡辅助射流组件以及减阻剂的协同作用，大大抑制了涡旋的形成，提高了采矿效率。
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公开(公告)号：CN118564217A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411059677.2
申请日：2024-08-05
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明提供了一种基于二氧化碳深海采矿的氢气绿色开采方法及系统，属于深海岩石气体开采技术领域。本发明利用二氧化碳实现深海矿石与氢气绿色开采方法及系统通过将多金属结核开采过程中产生的开采尾水进行收集，利用开采尾水与氢气开采平台结核进行深海氢气的开采，并将剩余的开采尾水引入海床面以下进行利用与岩石反应，引入的二氧化碳相比于传统水射流具有增渗增裂及催化加速氢气产生效果，相比传统多金属结核开采模式避免了开采尾水直接排放对海洋环境产生的不利影响，将二氧化碳引入海床面以下与岩层发生反应产生氢气具有碳利用及封存功能，实现了深海采矿的绿色开采及能源的合理利用。
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公开(公告)号：CN117287199A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202310942810.8
申请日：2023-07-28
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了一种深海采矿、冶炼系统，涉及深海采矿技术领域。所述深海采矿系统包括海上浮动平台、提升立管、采矿车以及供能系统，所述供能系统通过导线与所述提升立管以及采矿车连接，所述海上浮动平台包括浮体、支撑部以及若干减震装置，所述支撑部通过各减震装置设置所述浮体的顶部，所述支撑部设置有冶炼装置，所述冶炼装置通过提升立管与所述采矿车连接，所述采矿车采集矿石通过提升立管将矿石等混合物输送到所述海上浮动平台的冶炼装置内，实现矿石进行开采、冶炼一体化流程。本发明在海上浮动平台设置冶炼装置，将采矿车从海底表面采集的锰结核进行冶炼，实现开采、冶炼的一体化流程，避免将锰结核运输至陆地进行冶炼处理，提高生产效率。
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公开(公告)号：CN115628061B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202211386774.3
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明公开利用二氧化碳冲采多金属结核的绿色开采装备，涉及海洋采矿装备技术领域，包括采矿车、导流式水力采集装置、地形自适应装置、中继加压仓及面式喷射装置，导流式水力采集装置设在采矿车的前侧，包括采集头外壳和射流喷头，采集头外壳内侧具有冲采作业仓和固化沉淀仓，射流喷头设在冲采作业仓的侧壁上。冲采作业仓与固化沉淀仓单向相通，固化沉淀仓内设有螺旋喷射装置。中继加压向固化沉淀仓喷射液态二氧化碳，面式喷射装置向后侧喷射液态二氧化碳。本发明还公开上述开采装备的工作方法。本发明利用液态二氧化碳与羽流加速羽流沉降和扑盖羽流，抑制深海羽流扩散，实现二氧化碳的深海封存及多金属结核的绿色开采，保护深海生态环境。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116291462A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310586820.2
申请日：2023-05-24
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明提供了一种基于康达效应的集矿装置及方法，属于深海矿石采集装置技术领域，使用在深海采矿车上，结构大体包括射流采集装置、泵吸管道、矿石储存仓以及羽流防溢罩，射流采集装置包括射流喷嘴，泵吸管道前端形成有凸曲面壁，射流喷嘴紧贴在凸曲面壁的后端，使得具有一定速度的流体沿凸曲面壁切向射出从而形成附壁射流；采集装置及方法均采用液态二氧化碳作为射流流体。本发明中的装置结构简单易于实施，巧妙的使用液态二氧化碳作为射流流体，解决了采集效率与海底环境干扰之间的矛盾；同时与羽流防溢罩形成紧密配合，减少海底环境干扰的同时实现了碳封存的目的。
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公开(公告)号：CN115749787B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211462280.9
申请日：2022-11-21
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了一种喷洒二氧化碳固化海底稀软底质的系统与方法，涉及海底矿产资源开采技术领域。其包括气源提供系统、运输系统位于深海的采矿车、气源储存罐、超临界二氧化碳制备装置、冷却装置、海水制备装置以及水合物结晶喷洒装置。本发明针对二氧化碳在海底低温高压环境下生成水合物，加固海底稀软底质的现象，利用超临界二氧化碳低表面张力的特性，使其与海水充分融合，利用伯努利原理，制作压力震荡装置，配合温度震荡装置，创造水合物晶核生成适宜环境，加快水合物晶核均匀产生，再通过大孔径雾化器喷洒到稀软底质上，在已有水合物晶核的基础上，水合物快速生长，填充稀软底质孔隙，增加稀软底质强度，同时也完成了二氧化碳的封存。
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公开(公告)号：CN115680667A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211414810.2
申请日：2022-11-11
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了利用二氧化碳相变破碎深海多金属结核的装置，包括箱体、顶部阀门、碎矿石输送机构、碎矿石出口及控制单元，箱体的内部由隔板分成海水驱替仓、高温爆破仓、变压反应仓和液态二氧化碳储存仓。海水驱替仓位于高温爆破仓左上方，高温爆破仓与海水驱替仓通过阀门相连。变压反应仓位于高温爆破仓右上方。变压反应仓的外侧相邻设有二氧化碳输送管，高温爆破仓通过二氧化碳输送管与液态二氧化碳储存仓相连。海水驱替仓与液态二氧化碳储存仓相邻侧设有进口阀门，另一侧设有出口阀门。本发明还公开了破碎深海多金属结核的方法。本发明利用多金属结核疏松多孔的结构与二氧化碳相变实现多金属结核的破碎，破碎效率高，工作稳定性好。
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公开(公告)号：CN110978917A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911139409.0
申请日：2019-11-20
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了一种海底集矿车行走防沉陷底盘履带装置，包括通过伸缩装置连接在一起的上下底盘，上下底盘嵌套在一起形成能够上下移动的密封空腔作为浮力舱，浮力舱内有弹性气囊，弹性气囊与空气压缩机连通，上底盘左右两侧安装有外履带，下底盘下部安装有内履带，外履带的外部边缘设置伸缩板装置。伸缩装置控制上下底盘分离，联动轮带动内履带下伸，抬升车体；浮力舱增大车体浮力。速凝喷射装置喷射速凝剂与强化剂，增大扰动土体的沉降速度与强度。伸缩板内板插入软弱土体，增大动力。伸缩装置根据数据反馈不断进行伸长收缩，调整上下底盘间距及内履带高度，适应不同强度土层，实现车体抬升，同时避免内履带一直在海底土中行进，车体同步前行。
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公开(公告)号：CN118564217B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411059677.2
申请日：2024-08-05
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明提供了一种基于二氧化碳深海采矿的氢气绿色开采方法及系统，属于深海岩石气体开采技术领域。本发明利用二氧化碳实现深海矿石与氢气绿色开采方法及系统通过将多金属结核开采过程中产生的开采尾水进行收集，利用开采尾水与氢气开采平台结核进行深海氢气的开采，并将剩余的开采尾水引入海床面以下进行利用与岩石反应，引入的二氧化碳相比于传统水射流具有增渗增裂及催化加速氢气产生效果，相比传统多金属结核开采模式避免了开采尾水直接排放对海洋环境产生的不利影响，将二氧化碳引入海床面以下与岩层发生反应产生氢气具有碳利用及封存功能，实现了深海采矿的绿色开采及能源的合理利用。
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