编者按:2023年4月13日,日经中文网报道了日本实现从温泉水提取黄金,成本比矿山低,这项技术靠谱吗?
! j' M& V; A+ [# Y' s* T大事记9 w& {3 d$ \3 V2 F: N" e
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2015年:东京大学在东京以南约400公里处“青岛”海域发现大量海底热液喷口; f2 U8 a; j) x( L/ b- ^$ E
2021年:日本海洋地球科学技术振兴机构(JAMSTEC)勘探“青岛”海域的金含量
% F) Q' g) ~; q2021年:大型机械制造商IHI研究人员开发吸附金属的“藻类”1 @6 F' L; Z7 d' b: _4 k6 T
2021年8月:JAMSTEC和IHI将第一个金提取装置被安装在“青岛”的热液喷口中
; G; Z* O) S* L- P2022年12月:JAMSTEC和IHI在日本玉川温泉测试“藻类”金提取装置% B+ W, o2 Z: N$ U0 J1 u
2023年4月:日经中文网报道实现从温泉水提取黄金
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5 j" G, D4 \4 V" W2015年,东京大学发现海底热液喷口
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- c% n' l3 p: @( t; ~( ?" u时间回到2015年,彼时东京大学的一个研究小组在位于东京以南约400公里处伊豆群岛的“青岛”(Aogashima Island)附近海域发现了一个热液喷口。2 _( u/ }$ Q8 u
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) S+ N: }% w5 G* \& e7 b东京以南约400公里处伊豆群岛的“青岛”
7 ?4 L: c; }3 D0 X3 I据估计,在700米深度约48平方公里的深海区域内有数百个热液喷口。7 i/ n9 K; o/ V" v+ M( H
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+ R0 `* L3 {+ t/ n: @青岛热液喷口 " g/ m9 W5 Y( {$ f& q
研究人员检查从这些热液喷口附近采集的岩石,看到了令人难以置信的数字:
! [& H& ^$ c4 H) B9 ~, B/ k' `它是“黄金”的聚集体--热液喷口周围岩石中“金”的平均浓度为每吨17克,价值远高于世界各大金矿每吨3~5克。& s7 X' F# [- d. H6 g
2021年,日本海洋地球科学技术振兴机构实地勘探$ J$ p! E3 z) d
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海底的热液喷口附近真的有金子吗?
3 O0 h% X g) {, v2021年,海底资源专家、日本海洋地球科学技术振兴机构(JAMSTEC)高级研究员野崎达夫带领的勘探小组进行了一次全面的勘探研究。
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日本海洋地球科学技术振兴机构(JAMSTEC)高级研究员野崎达夫(Tatsuo Nozaki)
* _+ v5 j9 U* @在使用无人勘探机器人的五次调查中,勘探小组还从热液喷口收集了热液流体、围岩和称为“烟囱”的烟囱状矿物。
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热液喷口调查采样 7 f" h8 M1 s4 C( k# Z, M. W
勘探小组把采集的岩石样本带回分析室并检查岩石中的黄金含量,结果显示黄金的浓度最高约为170 ppm。据说,陆上金矿只要有几ppm的黄金,也能盈利。8 @" e& e4 F8 k* I1 \9 Z
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“青岛”岩石含有高浓度的金 $ q0 k" E: d$ R: Z/ `
毫无疑问,热液喷口正在从地下携带黄金。但是为什么?; o8 ]. Z" d: m% M: P# W/ g6 ?# w# P
热液喷口通常位于海洋底部,深度约为1000至3000米,在高水压的影响下,它们喷出超过300度的热水。在这个温度下,热水溶解了很多金属,如铜、铁和锌。另一方面,青岛附近的热液喷口深度相对较浅,为700米,热液水的温度略低,约为270摄氏度。野崎指出,这个温度正是黄金趋于融化的温度,使其成为热水在收集地下黄金中发挥作用的罕见地方。 A. e( W4 ?! k
然而,黄金的浓度如此之高,单凭这一点无法解释,还有其他原因,但现实是它不被理解。+ C) {" N4 x6 M# }
2021年,如何从海底热液提取黄金?) R' b9 w( ~/ u$ P2 [; U: b( j
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如果海底热液中含有丰富的黄金,那么有什么方法可以低成本提取海水热液中的黄金呢?
& a3 u5 L t" P- D8 l: Q野崎达夫很快就遇到了一个强大的盟友--大型机械制造商IHI技术开发部门从事飞机发动机材料开发的福岛康之(Yasuyuki Fukushima)。7 Q! @) a- F% B! T6 v7 C0 a6 U; m
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. Z7 s: ~) b6 t+ e( o* S! m大型机械制造商IHI技术开发部福岛康之(Yasuyuki Fukushima) + I2 M1 N/ k! p7 [4 y+ j
福岛康之了解到一种称为“兰花藻”的原始“藻类”可以用来吸附黄金,他正在稳步研究和开发是否可以应用这种藻类。* b) [, t# V2 i4 O6 |! B& Y
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* s3 r5 l" ~" g4 O7 N' Q大量培养的特殊“藻类” 1 y7 a7 \+ s8 N
2021年,福岛康之因为这项“藻类”开发工作而获得IHI株式会社社长奖0 z) p' ^1 X' C8 X0 }; r
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" m r- i5 S) d: S' W2021年福岛康之的藻类研究获得IHI株式会社社长奖
( l m5 I0 [* A2 ?( f/ S# o野崎达夫了解了这项关于“藻类”的研究,并同意福岛康之合作研究收集海底黄金的想法。为了实现实用化,必须提升这种“藻类”吸附海底黄金的效率。) }5 o7 y% b( S! C, F+ O
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将藻类加工成片状可以大幅提升吸附海底黄金效率
( j+ ] b8 C. h9 B2 o8 ^研究小组发现了一种将藻类将藻类干燥成粉末,然后将其加工成片材来提高吸附率的方法,最后用加工的藻类提取黄金的实验获得成功!5 w, l% t, h# H( ]
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/ M" q7 l- z7 N用藻类提取黄金的实验获得成功
. B; Z4 h' S! p5 }# c5 i+ N* k此外,如果将加工的藻类片材用光照辐射后,效果更好!
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( }- {5 W2 A" o; J% h% @: S黑色的加工藻类片材被放在篮子中间,用于海底吸附试验
4 Y9 M4 z" y* l; H4 Q2 X2021年8月,第一个金提取装置被安装在青岛的热液喷口中,按计划在一年后的2022年9月收集。1 s1 B+ C* i- H9 v
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0 o" R7 v5 M' S$ X }* S5 ^) P0 {无人潜行器将装置放到热液喷口
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藻类片材被安装在热液喷口 ' S4 d/ w8 T8 L3 Y) d1 j
2022年12月,尝试从温泉中提取黄金
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7 J6 H0 T% }9 H8 H" I0 Z) _/ ~+ d. X野崎达夫和福岛康之的合作继续,这次他们把海底热液喷口提取黄金的概念延伸到“温泉”--这不是一件很难的事情。# N( I1 {8 E6 `1 s' v4 t' C( P( q% X
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- q4 z7 U! A' v从温泉提取黄金的原理
7 s* c7 w5 \0 J6 N6 c+ ~& c从地质学角度来讲,“黄金”主要存在于地下深处的岩浆中。岩浆周围的地下水是几百摄氏度的高温,“金”溶解在这种热水中后,在很长一段时间内向地表上升。' J' x5 P7 h* y1 _# r' I
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喷泉热水
& @# R7 i ?" e- E$ ?5 W% uJAMSTEC和IHI的联合研究小组认为,如果金被溶解在高温地下水中,也可能被携带在温泉热水中,因此他们在秋田县仙北市的玉川温泉进行了藻类提取黄金的尝试。之所以选择玉川温泉作为实验地点,是因为它是日本酸值最高的喷泉,pH值为1.2。0 a" i" G- ?1 |( Z
当然,在喷泉环境下进行黄金提取的工作,要比在深海底要容易得多。这次试验装置预计在7个月后提取进行分析。. ?- S( R6 Z' b( P$ ?6 O$ r
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; D3 }3 b: V- K* @喷泉提取黄金的装置
9 d' P* L! `) x! I3 f0 S& D2023年4月,成功从喷泉提取黄金1 u" D- U4 @) I0 L; T1 ]/ w
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2023年4月,日经中文网报道了JAMSTEC和IHI的研究小组成功从玉川温泉提取了黄金,不过目前还没有看到具体提取的效率。7 P9 u2 @7 R# h* R: t# X
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/ s% `4 C( x1 l6 ?6 D: q9 }7 @" LJAMSTEC和IHI的研发团队成功从玉川温泉(秋田县仙北市)提取了黄金 % v9 P; W. o! J# p1 j3 k4 J
报道中还提到,2021年8月安装在“青岛”海域的黄金提取装置将在2023年6月底提取,届时我们可以看到这次试验的结果。* V; s$ g4 V0 a; K
结语) u2 A1 M: x* I
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通过梳理日本JAMSTEC和IHI的研究小组过去几年的研究,可以看到,所谓“温泉提取黄金”、“海底热液提取黄金”目前还是一个试验性的研究,暂时还没有实现工业化,还需要大量的试验和工程化论证的工作要做。
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0 x( v* ?* Q- m/ z v) Q) q提取黄金的藻类片材
+ Y- Z: C- Z1 {. q1 h1 x% @; `; o, R虽然日经中文网报道,2022年秋季在温泉水测试中确认每吨藻膜最多浓缩30克黄金;但是为了实现工业化,除了要完成大规模藻类生产和加工问题,还需要面对诸如海上提取黄金的船费等成本高昂等问题。5 @$ h$ R# B& L E9 q
不过,尽管实现实用化的门槛依然很高,但日本JAMSTEC和IHI的研究小组摸索开拓日本黄金的新“矿山”工作,的确令人印象深刻。
3 C2 V0 o5 `+ p- r& J参考资料/ F6 J6 ` |/ i8 D' I& d8 T* x
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日本实现从温泉水提取黄金,成本比矿山低-今日头条 (toutiao.com):https://www.toutiao.com/article/7221320508745237044/?channel=&source=search_tab
4 F% F$ Q/ e4 C/ hGold Rush|NHK:https://www3.nhk.or.jp/news/special/sci_cul/2022/05/special/hydrothermal-chimney-gold/
: a7 b, G) J/ P+ i' P开发一种从温泉中提取“黄金”的特殊方法:https://www3.nhk.or.jp/news/html/20221211/k10013919661000.html |