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公开(公告)号：CN117167016B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311126379.6
申请日：2023-09-01
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了利用超临界CO2实现深海矿石高效采集输送的装置，包括抽采机构、CO2暂存单元、CO2喷洒机构、加热单元、矿石处理单元、提升管道及电控系统，抽采机构包括抽吸泵、网板和抽吸管道，抽吸泵设在抽吸管道后部，网板设在抽吸泵的前侧。CO2暂存单元包括高压罐和三通电磁阀，CO2喷洒机构包括环形中空管及多个羽状叶片，所有羽状叶片布置在环形中空管内侧，羽状叶片上开设有多个小孔。加热单元包括电加热丝、多组加热管和多个加热环，所有加热环布置在环形中空管内部，电加热丝设在抽吸管道内侧。矿石处理单元包括箱体及破碎机构，提升管道位于箱体后侧。发明降低矿石采集及提升的耗能，提高矿石抽采及输送的效率，减少羽流形成，实现碳封存。
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公开(公告)号：CN117167016A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311126379.6
申请日：2023-09-01
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明公开了利用超临界CO2实现深海矿石高效采集输送的装置，包括抽采机构、CO2暂存单元、CO2喷洒机构、加热单元、矿石处理单元、提升管道及电控系统，抽采机构包括抽吸泵、网板和抽吸管道，抽吸泵设在抽吸管道后部，网板设在抽吸泵的前侧。CO2暂存单元包括高压罐和三通电磁阀，CO2喷洒机构包括环形中空管及多个羽状叶片，所有羽状叶片布置在环形中空管内侧，羽状叶片上开设有多个小孔。加热单元包括电加热丝、多组加热管和多个加热环，所有加热环布置在环形中空管内部，电加热丝设在抽吸管道内侧。矿石处理单元包括箱体及破碎机构，提升管道位于箱体后侧。发明降低矿石采集及提升的耗能，提高矿石抽采及输送的效率，减少羽流形成，实现碳封存。
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公开(公告)号：CN117102198A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311302520.3
申请日：2023-10-09
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明提供了一种应用于深海集矿过程中的陶瓷原料获取系统及方法，系统设置于深海集矿母船上，用于将集矿过程中扰动产生的沉积物收集处理获取陶瓷原料；包括依次连接的多金属结核筛选装置、预处理装置、钙源提取装置和泥料获取装置；利用振动筛将多金属结核从固液废弃物中筛分出来；对固液废弃物通过沉降离心机进行脱水，获取沉积物，然后烘干，烘干后反复洗涤去除盐分；去除盐分后的沉积物通过稀盐酸溶液将钙物质及金属元素溶解于溶液中，然后过滤分离得到沉积物，去除自由水获取陶瓷泥料。本发明提供一种全新思路，将深海集矿产生的固液废弃物带回海面利用，处理后应用于陶瓷制备中，不会因将集矿产生的固液废弃物直接排入海底产生排放羽流。
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公开(公告)号：CN115822604B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202211457527.8
申请日：2022-11-21
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明公开了一种二氧化碳射流制造温差效应的富钴结壳开采系统及方法，涉及深海海底富钴结壳开采技术领域。包括气源提供系统、运输系统和富钴结壳采集系统；富钴结壳采集系统包括行走器、中继装置、加热流体制备装置、冷却流体制备装置、二氧化碳流体制备装置以及采集头射流采集装置，通过第一射流头喷出高温超临界二氧化碳，在压力的作用下，可均匀地渗入富钴结壳这类具有明显孔隙发育的多孔介质岩体，令其受热产生膨胀，在第二射流头喷射带有高硬度砂与干冰碎屑的高压低温液态二氧化碳，富钴结壳温度骤降萌生裂隙，并在高压二氧化碳及高硬度砂的冲击下剥离破碎，破碎后的矿石随着中部吸力管道被吸走，完成富钴结壳的剥离破碎与采集。
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公开(公告)号：CN115749786A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211387801.9
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明公开一种超临界CO2射流集矿及尾流处理系统，涉及海洋装备技术领域，其包括射流采集装置、泵吸管道、分离存储装置及尾流处理单元，射流采集装置包括防溢罩和带有加热功能的高压射流喷嘴，防溢罩的底部为敞口结构。高压射流喷嘴有两组，相对布置在防溢罩内侧，可向防溢罩的内侧喷射超临界CO2。泵吸管道前端与防溢罩的顶部固定相连，其后端与分离存储装置固定相连。尾流处理单元设在分离存储装置的下方，上端与分离存储装置的前端底部固定密封相连。本发明利用超临界CO2密度大于海水，粘性较小的特性，射流效率高、耗能少、产生羽流范围小，减少对海底环境的干扰，对尾流的处理后可形成固态CO2水合物，起到治理羽流、实现碳封存的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115739263A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211414809.X
申请日：2022-11-11
Applicant: 中国海洋大学
IPC: B02C1/14
Abstract: 本发明公开了基于超临界二氧化碳的多金属结核破碎装置，包括箱体、矿石输入管、加热喷射单元、碎矿石输出管及控制单元，箱体的底部具有下颚板，下颚板上设有下颚齿和透水孔。矿石输入管一端与箱体中部相连，内部设有入口阀门。碎矿石输出管设在箱体的另一侧下部，其内部设有出口阀门和离心泵。加热喷射单元位于箱体上方，其上端设有二氧化碳入口，箱体的内部滑动设有上颚板，上颚板将箱体内部分成气压室和破碎室，其底部设有上颚齿及泄压阀。本发明还公开一种多金属结核破碎方法。本发明利用了超临界二氧化碳特性，对多金属结核进行两次破碎，破碎后的颗粒均匀，机械故障率低，自动化程度高，粉碎现象少，工作可靠且效率高。
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公开(公告)号：CN115628062A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211402882.5
申请日：2022-11-09
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21C50/00
Abstract: 本发明公开一种利用二氧化碳抑制羽状流的深海矿车采集装置，包括采矿车、水力采集机构、中继加压仓及侧边喷射装置，水力采集机构包括采集罩壳和射流喷头，采集罩壳的底部开放，其内侧设有两个导流板，将采集罩壳的内部分成位于中间的冲采抽吸腔及两侧的固化沉淀腔。采集罩壳顶部设有泵吸管道，射流喷头有两组，相对布置在两个导流板的下端。各固化沉淀腔的内壁上设有第一喷管，第一喷管与所述中继加压仓相连相通。侧边喷射装置有两个，对称设在采矿车左右两侧的履带上方，且与中继加压仓相连相通。发明利用液态二氧化碳实现羽流快速沉降，避免外溢及扩散，以及扑盖羽流抑制其扩散，实现二氧化碳深海封存，保护海洋生态环境。
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公开(公告)号：CN110978917B
公开(公告)日：2022-06-14
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：CN119145807A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411208078.2
申请日：2024-08-30
Applicant: 中国海洋大学
IPC: E21B43/01 , F04B41/02 , E21C50/00 , B63B35/44 , B63C11/52 , H02J7/32 , H02J7/00 , H02J50/00 , H02J50/40 , H01M8/04082 , H01M8/04089
Abstract: 本发明公开了利用深海原位氢气能源的多金属结核采矿系统，涉及海洋开采技术领域，本该系统包括深海采氢平台、储能站和水下设备，构建了深海氢气开发与利用的一体化技术体系。通过在海床上建立氢氧燃料电池的氢气储能站，将深海橄榄岩蛇纹石化产生的氢气转化为电能，并存储于储能站中，为水下设备提供能源。系统利用浮动采气平台开采氢气，并通过流量控制阀精确控制氢氧混合比例，以保障燃料电池的高效运行。系统的储能站具备无线充电功能，通过红外识别和升降组件确保充电过程的稳定贴合，有效防止杂物进入充电接口，保障充电安全性和长期作业稳定性。本发明能够显著减少氢气能源在开发端和用户端之间的传输能耗，为深海采矿提供可靠的能源支撑，提升了作业效率和安全性。
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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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