Способ скважинной разработки сильвинитовой залежи

Способ скважинной разработки сильвинитовой залежи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СКВАЖИННОЙ РАЗРАБОТ-. КИ СИЛЬВИНИТОВОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий подачу через скважину в зале:кь воды, откачку продукционного раствора очистку продукционного раствора, извлечение полезного компонента из раствора электролизом, обработку остаточных растворов и повторную подачу их в скважину залежи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения загрязнения окружающей среды за счет снижения отходов производства при одновременном повышении степени извлечения калия, продукционный раствор подают на электролиз при расходе 10-60 мл/А-ч, а повторно подают в скважину залежи раствор хлоридов натрия и калия из анодной камеры с их суммарной концентрацией 3,7-5,3 н. и соотношением натрия и калия в 1,1-2,1 раза больto ше, чем их массовое соотношение в (Л исходном продукционном растворе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 А3 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К "АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890797/22-03 (22) 24.04.85 (46) 23.10.86. Бюл. Ф 39 (72) Б.С.Реморов, В.Н.Барыбин, В.Ж.Арена, И.З.Альтман, Л.И.Юрков, Б.А.Ильин и Д.Л.Виноградов (53) 622.234.4 (088.8) (56) Пермяков P Ñ. и др. Технология добычи солей. — M.: Недра, 1981.

Патент ФРГ Ф 950907, кл. С 25 В i/16, 1958. (54) (57) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ РАЗРАБОТ- °

КИ СИЛЬВИНИТОВОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий подачу через скважину в зале:кь воды, откачку продукционного раствора очистку продукционного раствора, извлечение полезного компонента из (S1) 4 Е 21 В 43/28, С 25 B 1/16 раствора электролизом, обработку остаточных растворов и повторную подачу их в скважину залежи, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения загрязнения окружающей среды за счет снижения отходов производства при одновременном повышении степени извлечения калия, продукционный раствор подают на электролиз при расходе 10-60 мл/А.ч, а повторно подают в скважину залежи раствор хлоридов натрия и калия из анодной камеры с их суммарной концентрацией 3,7-5,3 н. и соотношением натрия и калия в 1,1-2,1 раза больше, чем их массовое соотношение в исходном продукционном растворе.

1265293

30 рассол 2,1, С вЂ” рассол 5,3 г.ион/л). сю

Как следует из табл. 1, при уменьшении расхода анолита значительное снижение доли калия в продукте наблюдается при расходах ниже l3,3 мл/A.÷.

Так незначительное снижение скорос1 ти потока хлоридов с 13,3 до 1!,3 вы-, зывает такое же изменение соотношения натрия и калия в продукте, как

Изобретение относится к добыче и переработке минерального сырья и может быть использовано для разработ ки сильвинитовой залежи подземным растворением. 5

Цель изобретения — уменьшение загрязнения окружающей среды за счет снижения отходов производства при одновременном повышении степени из— влечения калия. 1О

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Методом подземного растворения, используя в качестве растворителя воду, получают исходный рассол сильвинита, проводят его очистку известными методами и подают на электролиз в анодную камеру электролизера с катионообменной мембраной. В катодную камеру одновременно подают воду или насьпценный водный раствор смеси солей натрия и калия. В результате электролиза катионы натрия и калия переходят из анодного пространства в катодное, образуя щелочи за счет катодного выделения водорода, на аноде при этом выделяется хлор. Благодаря суммарному действию таких факторов, как различия в числах переноса калия и натрия и обратного осмоса при определенной степени превращения хлоридов достигается преимущественный переход через мембрану катионов калия, что повышает долю калия в продукте по сравнению с исходным рассолом.

На соотношение содержания натрия и калия в анолите и католите решающее влияние оказывает соотношение компонентов исходного рассола 40 и скорость потока хлоридов в анолите. Соотношение компонентов исходного рассола зависит or их соотно шения в твердой фазе и температурного режима растворения . Влияние скорости потока хлоридов на соотношение натрия и калия в анолите и продукте

С йа представлено в табл. 1. ( ск и изменение скорости потока в широ. ком интервале 22,6-13,3. Таким образом, для увеличения преимущественного перехода калия в продукт целесообразно поддерживать скорость потока хлоридов в анолите выше

13,3 мл/А1ч для данного состава исходного раствора.

При использовании растворов сильвинита с другим содержанием хлоридов калия и натрия, которое получается при изменении состава сильвинитовой руды, а также при изменении температуры растворения, положительные результаты во всех случаях достигаются прн расходах сильвинитового раствора более 10 мл/А;ч.

Повышение скорости потока хлоридов приводит, наряду с увеличением доли калия в продукте, к снижению степени превращения исходного сырья, что уменьшает производительность оборудования и увеличивает удельные затраты на перекачку рассола. Это приводит к тому, что при скорости потока хлоридов более 60 мл/А;ч процесс для большинства сильвинитовых рассолов становится невыгодным.

Заметное влияние на процесс оказывает концентрация хлоридов в анолите. Повышение концентрации увеличивает выход по току целевых продуктов электролиза, что благоприятно влияет на процесс в целом. Однако при подаче в подземную камеру концентрированных растворов хлоридов уменьшается скорость растворения сильвинита, что снижает показатели процесса.

Экспериментально установлено а (табл. 2). что для обеспечения преимущественно растворения хлорида, калия из сильвинита весовое соотношение натрия и калия в растворе, возвращаемом в подземную камеру, долж-. но быть выше их соотношения в исходном рассоле не менее чем в 1,1 раза.

При исследованиК рассолов, получен— ных растворением сильвинитов с различным соотношением хлоридов калия и натрия, было определено, что максимальное достижимое изменение ука,занного соотношения составляет 2,1.

Требуемое соотношение зависит от состава сильвинита и поддерживается в течение процесса с помощью изменения скорости потока хлоридов в указанных пределах.

Расход анолита, мл/А>ч

33,3 22,6 13,3 11,3 10,0 си

Ск !

15 ia npo-! дукте, г/л

1,02 1,4 1,5 1,6 1,7 Таблица 2

Изменение соотноше1,0 1,05

1,1 1,4

1,6 ния

Увеличение степени извлече0 02 68 t1 14 ния калия, Ж

Составитель Н.Руденко

Редактор Н.Марголина Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Заказ 5634/23 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 12652

Влияние относительного увеличения соотношения натрия к калию в анолите, достигаемого при электролизе, на увеличение степени извлечения калия из сильвинита показано в табл.2.

Растворитель с указанным соотношением натрия и калия после дехлорирования известными способами направляют в камеру подземного растворения, где за счет более интенсив- 1О ного растворения калия состав рассола приближается к исходному.

В случае возникновения торможения скорости растворения сильвина за счет пересыщения растворяющейся поверхности галитом на электролиз поступает рассол с повышенным содержанием натрия, доля тока, переносимая ионами натрия через мембрану, при этом пропорционально воз- 2О растает и в камеру подземного растворения поступает растворитель равно обедненный IIQ всем компонентам. Это приводит к растворению галита, закрывающего доступ к свежей поверх- 25 ности сильвинита и процесс растворения сильвинита автоматически возобновляется.

В результате калий и натрий удается перевести в продукт в соотноше- щО нии не ниже их соотношения в твердой фазе, что в условиях беэотходного непрерывного процесса извест93 4 ными способами осуществить не удается.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет эффективно решить проблему подземного растворения сильвинита.

Таблица t