Устройство для сбора веществ, преимущественно, урана, золота, серебра из морской воды Советский патент 1984 года по МПК B01J47/00 C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/08 

хЛ

00 ел ел

-7

гг Изобретение относится к аппарату ре для сбора из морской воды ценных веществ таких, как уран, золото, се ребро и т. п , Известно устройство для сбора ве ществ, преимущественно урана, золот серебра из морской воды, включакядее выступающий над поверхностью морско воды баасейн прямоугольной формы, одна из длинных стенок которого рас положена навстречу морским волнам, один или несколько слоев фильтров, содержащих сорбирующую, ионообменну или биоактивную массу и соединенных с бассейном, и приспособления с отверстиями для ввода и вывода воды. В этом устройстве вода протекает че рез слои фильтров за счет разницы уровня воды во время приливов и отливов ij . Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса в связи с тем, что энергия морских волн используется не полностью. Целью изобретения является повышение эффективности процесса. Эта цель достигается, тем, что в устройстве для сбора веществ, преимущественно урана, золота, серебра из морской воды, включающем выступающий над поверхностью морской воды бассейн прямоугольной формы, одна из длинных стенок которого расположена навстречу морским волна один или несколько слоев фильтров, содержащих сорбирующую, ионообменную или биоактивную массу и соединенных с бассейном, и приспособлени с отверстиями для ввода и вывода во ды, стенка бассейна, расположенная навстречу морским волнам, снабжена наклонной пластиной, а отверстия дл ввода и вывода воды выполнены ниже верхнего края наклонной плоскости. Целесообразно, чтобы бассейн был снабжен понтонами. Целесообразно также, чтобы наклонная пластина была установлена с возможностью изменения угла наклона и/или с возможностью вертикального перемещения. Предложенное изобретение позволя ет эффе Стивно использовать энергию морских волн. в соответствии с проведенными оп тами, находящийся на понтоне бассей имеющий наклонную плоскость, скошен ную у его верхней части, будет поднимать примерно 3 м воды в секунду на один метр длины на высоту в бассейне около 2 м. Например, бассейн длиной 100 м будет иметь в секунду 300 м на 2 м выше отверстий для вывода воды. В предложенном устройстве морские волны накатываются на наклонную плоскость, направляющую волны в бассейн сверху, а вода под действием гидростатического давления протекает через один или несколько слоев фильтра, содержащих сорбирующую, ионообменную или биоактивную массу, после чего вода возвращается в море в уровне более низком, чем верхний край наклонной плоскости. На фиг. 1 схематично показано предлагаемое устройство, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, другой вариант. Устройство для сбора веществ из морской воды (фиг. l) имеет форму продолговатого открытого сверху бассейна 1. На одной стенке бассейна 1 предусмотрена наклонная плоскость 2, верхняя поверхность которой наклонена у верхней кромки бассейна так, направлять морские волны 3 в бассейн. Высота расположения наклонной плоскости 2, а также угол ее наклона относительно поверхности спокойной воды В регулируются для оптимизации поступления воды в бассейн 1 в зависимости от действительной высоты волн. При относительно небольших волнах может быть предусмотрена вторая наклонная плоскость 4 для подъема волны 3, прежде чем она встретится и разобьется о наклонную плоскость 2, для того, чтобы перебросить ее через край в бассейн. Бассейн должен быть расположен таким образом, чтобы волны протекали нормально к боковой стороне бассейна 1, снабженной наклонной плоскостью, на наибольшем возможном протяжении. В нижней части бассейна 1 расположено несколько слоев фильтров 5, находящихся друг над другом (на фиг.1 показано четыре слоя, которые заполнены массой, подходящей для сбора необходимого вещества, например гидратом двуокиси титана для сорбции урана, ионообменной массой или биоактивной массой). Каждый фильтровальный слой имеет входные клапаны 6, которые могут быть устроены таким образом, что вода протекает из зоны А бассейна 1 или сверху вниз, или снизу вверх через соответствующий фильтровальный слой и после чего возвращается назад в море через выходные клапаны 7 и обратные клапаны 8, расположенные на подветренной стенке бассейна 1. В соответствии с изобретением уровень воды Б в бассейне получается выше, чем наружный уровень В спокойной воды при использовании энергии волн для наполнения бассейна 1 морской водой. Количество воды, соответствующее разнице уровней UH, создает гидростатическое давление, которое вызывает протекание воды через фильтры 5. Загрязнения, такие как, например, нефть, твердые плавающие и взвешенные частнцы или подобные вещества, попадающие вместе с морскими волнами в бассейн 1, могут удаляться при помощи скребка 9 или подобного устрой ства. Кроме того, в нижней части бас сейна расположен танк 10, содержащий вещества, убивающие микроорганизмы. Эти вещества периодически подаются к фильтрам 5 при помощи насоса 11, пос ле чего они могут пбступить обратно в танк 10 при срабатывании выходных клапанов 7. Элюирование, т.е. экстракция веще ства, задержанного фильтрами 5, например урана, выполняется, если необходимо, при помощи элюирующей жидкости, например серной кислоты или кар бонатного раствора, который хранится в другом танке 12. Элюирующая жидкость перекачивается к фильтрс1М 5 при помощи насоса 13 и срединительной трубки 14. Элюирующая жидкость и экстрагированное вещество собираются затем в танке 12. Вещество впоследствии перед его отправкой на Ьерег / для дальнейшей обработки может быть извлечено из элюирующей жидкости и концентрировано при помощи, например, органических ионообменников. Предлагаемое устройство (фиг. 1) в первую очередь предназначено для того, чтобы быть заякоренным в море в месте сильного морского течения. Бассейн 1 устанавливается на понтонных основаниях (не показаны), при помощи которых может контролироваться высота расположения бассейна. В другом случае бассейн 1 может быть расположен неподвижно на земле вдоль подходящего берега. Хотя заякоривание в море может вызывать определенные трудности, оно име ет преимущество, заключающееся в неп рерывном протекании новрй воды, что хорошо влияет на работу фильтровальных масс. При расположении бассейна на берегу одна и та же вода имеет тенденцию перемещаться туда и обратно, так что она быстро истощается. Для того, чтобы быть технически выгодным, бассейн 1 должен иметь относительно большие размеры. Например, можно отметить, что длина бассейна, нормальная к направлению движения волн, может быть порядка от 50 до 200 м, его ширина от одной длинной стенки до другой будет составлять примерно 20-50 м, а глубина может составлять примерно 10-40 м. В дтругом варианте устройства (фиг. 2) бассейн опирается на понтонные корпуса 15, содержгидйе наполненные воздухом камеры 16 и балластные танки 17 для контролирования вертикального и горизонтального расположения бассейна 1. На выходных отверстиях из бассейна 1 можно обойтись без обратных клапанов. Кроме того, в этом варианте в бассейне фильтры 5 расположены вертикально, так что вода протекает в горизонтальном нгшравлении через фильтры 5 через входные клапаны 6. При перемене действия входных б и выходных 7 клапанов фильтры могут быть про1«лты обратной струей от загрязнения- илом или подобным веществом. В выходном канале предусмотрены клапаны 18 и 19, при помощи которых вытекающая из фильтров 5 вода может быть направлена обратно в море, или наоборот жидкость, убивающая микроорганизмы, и злюирующая жидкость соответственно могут быть направлены в свои соответствующие танки, где они хранятся.Подача упомянутых жидкостей выполняется при помощи насосов 20 и 21 способом, описанным применительно к первому варианту устройства. Конструкцию и состав фильтрующих элементов можно изменять так, чтобы получить наиболее возможный обмен при сборе необходимых веществ. Кроме того, можно заключить фильтры 5 в ;:. камеру, отделенную от. бассейна 1 и соединенную с ним через люки или подобного рода устройства, что создает преимущества с точки зрения обслуживания. Дополнительно ограничивается расход элюирукяцей и моющей жидкости. Тогда трубы 14 соединены непосредственно с фильтрами. Таким образом, в предложенном устройстве представляется возможным использовать энергию морских волн для сбора ценных веществ из воды. 3 в.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ВЕЩЕСТВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО УРАНА, ЗОЛОТА, СЕРЕБРА ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ, включающее выступающий над поверхностью морской воды бассейн прямоугольной формы, одна из длинных стенок которого расположена навстречу морским волнам, один или несколько слоев фильтров, содержащих сорбирующую, ионообменную или биоактивную массу и соединенных с бассейном, и приспособления с отвер стиями для ввода и вывода воды, о т л и ч a ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, стенка бассейна, расположенная навстречу морским волнам, снабжена наклонной пластиной, a отверстия для ввода и вывода воды выполнены ниже верхнего края наклонной пластины. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, .что бассейн снабжен понтонами. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что наклбнная пластина установлена с возмож- ностью изменения угла наклона. 4.Устройство по пп. Г-3, отличающееся тем, что наклонная пластина установлена с возможностью вертикального перемещения.