Способ скважинной разработки сильвинитовой залежи Советский патент 1986 года по МПК E21B43/28 C25B1/16 

Изобретение относится к добыче и переработке минерального сырья и может быть использовано для разработ ки сильвинитовой залежи подземным растворением. Цель изобретения - уменьшение загрязнения окружающей среды за счет снижения отходов производства при одновременном повышении степени извлечения калия, Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Методом подземного растворения, используя в качестве растворителя воду, получают исходный рассол силь винита, проводят его очистку извест ными методами и подают на электролиз в анодную камеру электролизера с катионообменной мембраной. В като ную камеру одновременно подают воду или насьпценный водный раствор смеси солей натрия и калия. В результате электролиза катионы натрия и калия переходят из анодного пространства катодное, образуя щелочи за счет катодного выделения водорода, на аноде при этом выделяется хлор. Бла годаря суммарному действию таких факторов, как различия в числах переноса калия и натрия и обратного осмоса при определенной степени пре вращения 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 и скорость потока хлоридов в анолите . Соотношение компонентов исходного рассола зависит от их соотношения в твердой фазе и температурно го режима растворения. Влияние скорости потока хлоридов на соотношени натрия и калия в анолите и продукте представлено в табл. 1. ( рассол 2,1; С„- рассол 5,3г.ион/л Как следует из табл. 1, при умен шении расхода анолита значительное снижение доли калия в продукте наблюдается при расходах ниже 13,3 мл/А Так незначительное снижение скорости потока хлоридов с 13,3 до 11,3 в зывает такое же изменение соотношения натрия и калия в продукте, как 932 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/Ад ч 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 изменэнии температурь растворения, положительные результаты во всех случаях достигаются при расходах сильвинитового раствора более 10мл/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/Аiч 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 уменьшается скорость растворения сильви- . нита, что снижает показатели процесса. Экспериментально установлено (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 Bbmie их соотношения в исходном рассоле не менее чем в 1, раза. При исследований рассолов, полученных 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. 3 Влияние относительного увеличени соотношения натрия к калию в анолите, достигаемого при электролизе, на увеличение степени извлечения калия из сильвинита показано в табл. Растворитель с указанным соотношением натрия и калия после дехлорирования известными способами направляют в камеру подземного растворения, где за счёт более интенсив 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 возрастает и в камеру подземного раство рения поступает растворитель равно обедненный по всем компонентам. Это приводит к растворению галита, закрывающего доступ к свежей поверхности сильвинита и процесс растворения сильвинита автоматически возоб новляется. Б результате калий и натрий удается перевести в продукт в соотношении не ниже их соотношения в твердой фазе, что в условиях безотходного непрерывного процесса извест934ными способами осуществить не удается. Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет эффективно решить проблему подземного растворения сильвинита. Т а б л и ц а 1 1,02 1,4 1,5 1,6 1,7 велиениетепени звлечеия ка-; ИЯ, % О 0-2 6-8 1 14 . t

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.