Способ добычи растворов солей калия при подземном выщелачивании соляных месторождений Советский патент 1983 года по МПК E21B43/28 B65G5/00 

lib

Э5 vl

9

Изобретение относится к технологии добычи растворов сопей посредствсы noa-j земного выщелачивания сопяных. запежей через буровые скважины и может быть использовано, например, при поаземном 5 выщелачивании калийных руд, где необходимо иметь повышенное содержание сопей калия в растворе.

В целях повышения концентрации капия в растворах при подземном выщепачива- Ю юш калийных руд пprav eняютcя способы с использованием горячих растворителей lY,

Получению растворов с высоким, соде{ жанием сопей калия при применении этих способов препятствует кристаллизация и 15 выпадение на дно камеры солей калия, происходящие в .процессе движения и остывания раствора от верхней части камеры зоны подачи растворителя (зона повышенной температуры) в нижнюю часть - 20 зону рассолозабора (зона пониженной температуры).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ добычи раство- 25 ров сопей калия при подземном выщелачивании соляных месторождений, включающий бурение скважин, подачу в соляную залежь горячего растворителя с добавкой солей тяжелых металлов, (в т.ч. солей зо хрома, сульфатов, хлоридов или нитридов) 21. Этот способ позволяет повысить содержание солей калия в добываемся pacTBopej но их концентрация повышается лишь на 5-10% по сравнению с 35 концентрацией, получаемой при применении горячих растворителей без добавок выше- каза1ШЬ1Х реагентов. Невысокая концентрация растворов приводит к увеличению сроков добычи.40

Целью изобретения является повышение скорости добычи путем повышения концентрации полезного компонента в добываемом растворе.

Поставленная цепь достигается тем, 45 что согласно способу добычи растворов солей калия при подземном выщелачивании соляных месторождений, включающему буение скважин, подачу в соляную залежь орячего растворителя с добавкой солей JQ рома и отбор из запежи образующегося аствора, совместно с солями хрома в астворителе подают полипетиды молекулярного веса 200-10000 в соотношении 0О:(4-7) (в расчете на ).55

Известно, что растворы солей тяжелых еталлов, добавляемые в растворы солей калия, способствуют увеличению поля х метастабильного состояния и повышению границы пересыщения растворов при данной температуре.

Лабраторными исследованиями. установлено, что этими свойствами обладают и растворимые соли хрома (хлориды, сульфаты и нитраты). Однако, в присутcTBto в растворах солей калия; водонерастворимых частиц (глинистых, карбонатных и др) являющихся центрами кристаллизации солей калия при понижении температуры раствора, эффективность действия добавок солей хрома понижается и наблюдается незначительное увеличение концентрации солей калия в добываемом растворе. В отличие от хлоридов, сульфатов и нитратов хрома, комппексы солей хрома с полипептидами образуют эффективные защитные оболочки вокруг взвёшанных в растворителе частиц водонерастворимык минералов, препятствуя кристаллизации солей калия. Так создаются условия для образования в камере выщелачивания насыщенных растворов солей калия при понижении температуры в процессе движения растворов (остывании) из верхней части камеры (зоны подачи горячего растворителя) в ее нижнюю часть (зону рассолозабора) В результате этого добываемые растворы имеют повышенную концентрацию солей калия по сравнению с их концентрацией, имеющей место при использовании добавок в растворитель только сопей . .

хрома.

Оптимальным защитным действием обладают полипептиды молекулярного веса 2000-1ОООО. При увеличении молекулярного веса полипептида свыше указанного происходит укреппение (флокуля ция) частиц нерастворимых минералов, при уменьшении защитное действие полипептидов незначительно.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Добавку, состоящую из полйпептидов и солей хрома, подают через скважину в камеру выщелачивания совместно с подогретым растворителем, в который переходят растворимые соли капия, содержа шиеся в соляной запежи, вследствие чего образуется раствор о эвтонической концентрацией соли капия соответствующей растворяемой полиминерапьной сопяной породы и температуре растворителя. При перемещении раствора в камере сверху Вниз от места подачи растворитепя к . месту рассолозабора в зоны пониженйо, температуры (по сравнению с температурой у места подачи растворителя) возникают условия, вызывающие кристалпи- эацию и выпадение из раствора в осадок солей калия. Входящие в состав предлагагемого реагента сопи хрома способствуют некоторому пересыщению раствора в камере солями калия по сравнению с их эвтонической концентрацией в обычном растворе с данной температурой, а естес- твенныр центры кристаллизации солей калия - микрочастицы нерастворимых минералов, взвешенные в растворе, блокируются защитными оболочками, которые образуют них комплекса солей . хрома и полицептидов, поддерживающие метастабильное состояние раствора и предотвращающие кристаллизацию сопей калия. Таким образом, создаются условия для поддержания высокой концентрации соИей калия в растворе при его переме-.

щении в камере от места подачи подогретого растворителя - в нижнюю часть KaMejSii месту рассолозабора, посредством чего повышают вынос солей капия в добываемом из скважин растворе. Реагент может быть приготовлен смещением раствора солей хрома и полипептидов (желатин, белковые гидролизаты, белковый кпей и др.Ч Расход реагента 0,ОО10,005% от веса растворителя, подаваемого в скважииу.

По предлагаемому способу проведены лабораторные испытания на модели камеры подземного выщелачивания. Вьшелачивались ппиты сильвинита.

В процессе опытов измеряли концентрацию хлористого калия в получаемом .рассоле. Результаты опытов приведены в таблице.

СПОСОБ ДОБЫЧИ РАСТВО-. РОВ СОЛЕЙ КАЛИЯ ПРИ ПОДЗЕМНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ СОЛЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, вкпючакиций бурение скважин, подачу в .соттаную залежь горячего растворителя с добавкой солей хрома и отбор из запежи образующегося яствора, отличают.ийс я тем, что, с цепью повышения скорости добычи за счет повышения концентрации полезного компонента в растворе, совместно с солями хрома в растворителе подают полипептиды молекулярного веса 20ОЬ-100ОО -в соотношении 10О:

6Попипептид0,0030 мол.вес. 5000 , 7Полипептид0,ООЗО Сульфат хрома . . 0,ООО62 -- : 3 Полипетид, моп.вес. О.ООЗО . .- 10ОО Сульфат хрома 0,00062 Э Попипептид . 0,0030 1500 Сульфат хрома0,ООО62 10ПолитЕептид мол.вес. 0,0030 1ОО 5000 Сульфат хрома0,00033 11Полипептид мол.вес. 0,0030 iOO 5000 О6О 060 8О6О 8060 8060 8060

Сульфат ,ОО12

Погашептид моп.вес. О.ООЗО 5ООО

Супьфат хрсма6,ООО5О

Погишептйд моп.вес. 0,0030 . .5ООО

Супьфат хрома0,00097

Попштептид моп.вес. О,ОО50 5ООО Супьфат xp.iaO.OOIO

Полипепгид мол.вес, 0,0100 5ООО

Супьфат хрома0,О020

Как видно вз пршзеаенных данных, при- (опыты 7,12-15), ипи коппагено-хромомененне смесей попипептидов (мопекупяр-вого реагента (опыты 16-19), позволяет

ного веса 20ОО-10ООО) совместно стовысить концентрацию хлористого капия

сопямн хрома в соотношении 1ОО:(),в получаемом растворе на 15-20% по г

приготовпенных смещением компонентовсравнению с растворением без реагентов.

Продолжение таблицы

100

80 60

218

100

8О 60

220

8О 60

225

1ОО

225