Способ извлечения соли из засоленных почвогрунтов при близком залегании грунтовых вод и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых, в частности к способам извлечения солевой руды в аридной зоне из засоленных почвогрунтов при близком залегании минерализованных грунтовых вод, и мо- жет быть также использовано в области мелиорации засоленных земель.

Цель изобретения - повышение интенсивности извлечения соли за счет интенсификации капиллярного поднятия грунто- вых вод.

На фиг. 1 изображен солеприемный контейнер, общий вид; на фиг. 2 - схема участка засоленных почвогрунтов, оборудованного щелями и контейнерами.

Устройство для извлечения соли из засо- ленных почвогрунтов состоит из солепри- емного контейнера, включающего нержавеющую металлическую сетку 1, натянутую на каркас 2 вдоль боковых сторон контейнера. Торцовые стороны 3 (если это прямо- угольный контейнер) и днище контейнера 4 выполнены сплошными . Для установки контейнера 4 в щель предусмотрены захваты 5.

Использование способа основано на следующих явлениях.

Распределение капиллярно-подпертой влаги по профилю почвогрунтов будет неодинаковым. Содержание ее уменьшается снизу вверх. В нижней части щели располагается зона полного насыщения с гравитационно-подпертой влагой, влажность грунтов здесь близка к полной влагоемкости (ПВ), а в верхней - переходная зона, где влажность изменяется от ПВ до наименьшей влагоемкости (НВ). В условиях аридной зоны, как показывает практика, на поч- вогрунтах среднего механического состава высота капиллярной каймы 6 составляет ,4-1,6 м. Передвижение влаги выше капиллярной каймьг 6 также происходит по капиллярам почвы, но в более мелких. Соответственно уменьшается влажность почвогрунтов и повышается концентрация солей в почвенном растворе. Таким образом, при глубине грунтовой воды 7 слой почвенно-грун- товой толщи, находящийся в зоне каймы, будет иметь влажность в пределах от ПВ до НВ, выше этого слоя вплоть до дневной поверхности почвогрунты будут иметь влажность в пределах от НВ до влажности разрьша капилляров (ВРК). Следовательно, наряду со среднеподвижной влагой в выносе солей к поверхности испарения будет участвовать также и легкоподвижная влага. При этом передвижение влаги к поверхности испарения будет наблюдаться в пределах всей промоченной толщи независимо от того, где находится испаряющая поверхность - вверху, внизу или сбоку. Это имеет практическое приложение в плане создания уело- ВИЙ для выноса солей не только на горизонтальную дневную поверхность, но и на вертикальную. Для этого формируют по засоленным почвогрунтам протяженные щели 8 с ин

Q

5 Л

5 0 5 5

0

тервалом между ними 1,25-2,5 м, что ведет к разрыву сплощности почвенного покрова и образованию вертикальных по стенкам щели и горизонтальных 9 испаряющих поверхностей. В результате поднятия минерализованных грунтовых вод по почвогрунтам и выдерживания их в контакте с последними до растворения грунтовых солей легко- и среднеподвижная влага получает возможность испаряться также с боковых стенок щелей. Для направления движения потока влаги 10 по нормали к вертикальным испаряющимся поверхностям производят рыхление или мульчирование межщелевого пространства 11. Таким образом испарение рассолов производят из потоков, движущихся к поверхностям боковых стенок. Достигнув их, влага испарится, а соли выпадут в осадок 12. Глубину щелей формируют не больше глубины залегания грунтовых вод.

Для предотвращения эрозионных явлений под воздействием выпадающих атмосферных осадков края щелей обваловывают грунтом 13.

На поверхности земли между щелями 8 формируют слой разрыхленного или мульчированного грунта.

Выщелоченные на вертикальных поверхностях испарения соли по мере накопления осыпаются или сдуваются ветром на дно щели. Таким образом производят сбор выпавшей соли в щелях. Для эффективной работы данного механизма извлечения солей осуществляют периодическое удаление скопившихся в щелях солевых масс. При этом следует иметь ввиду, что заполненная солью 12 часть щели выключается из работы. В связи с этим, чем чаще производится очистка щелей от солевых масс, тем выше производительность солевыщелачивающего механизма испарения влаги.

Солеприемный контейнер для осуществления способа работает следующим образом.

После нарезки щелей под влиянием гидродинамического давления возможно разрушение структурных связей между частицами грунта и сообщение грунтовой массе текучепластичного состояния, что может привести к деформации дна и обрушению стенок щели. При установке контейнера в щель стенки щели подпираются боковыми сторонами контейнера, что предотвращает деформационные явления.

Кроме того, благодаря контакту боковых сторон контейнера со стенками щели, обеспечивается воз аожность выноса соли через сетку 1, натянутую на каркас 2, и складирования соли 12 в контейнере.

Солеприемный контейнер, выступая частично над стенками щели 8, препятствует заносу в него ветром и осадками землистых масс, что сохраняет соль 12 от загрязнений пустой породой. Кроме того, выступающая часть контейнера в дневное время хорошо поглощает солнечную радиацию, что ведет к повышенному нагреву поверхности испарения и, следовательно, к интенсификации выноса соли испаряющейся влагой.

Формула изобретения

1. Способ извлечения -соли из засоленных почвогрунтов при близком залегании грунтовых вод, включающий поднятие минерализованных грунтовых вод по почвогрун- там, выдерживание их в контакте с последними до растворения грунтовых солей, испарение полученных рассолов из почвогрунтов, сбор выпавшей соли и периодическое ее удаление, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности извлечения соли за счет интенсификации капиллярного поднятия грунтовых вод, по засоленным почвогрунтам формируют протяженные щели с интервалом между ними 1,25-2,50 м на глубину, не превышающую глубины залегания грунтовых вод, края щелей обваловывают грунтом, а на поверхности земли между щелями формируют слой разрыхленного или мульчированного грунта, при этом испарение производят из потоков рассолов, движущихся к поверхностям боковых стенок

o

5

0

5

щелей, а сбор выпавшей соли производят в щелях.

2.Устройство для извлечения соли из засоленных почвогрунтов при близком залегании грунтовых вод, включающее контейнер из нержавеющего материала для сбора соли, выпавшей из рассолов минерализованных грунтовых вод после их испарения, размещенный на выделенном участке почвогрунтов с контактированием части его поверхности с почвогрунтами, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности извлечения, соли за счет интенсификации капиллярного поднятия грунтовых Бод в выделенном участке почвогрунтов выполнена вертикальная щель, контейнер для сбора соли размещен в щели и выполнен с возмжностью контактирования его боковых поверхностей со стенками щели, при этом боковая поверхность контейнера перфорирована или выполнена из каркаса с натянутой на нем сеткой, дно выполнено сплошным, а высота контейнера превышает высоту щели.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что контейнер выполнен в виде вытянутого прямоугольника, при этом его торцовые боковые стенки выполнены сплошными.

4.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что контейнер выполнен в виде цилиндра.

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения соли /С/ из засоленных почвогрунтов при близком залегании грунтовых вод. Цель - повышение интенсификаци извлечения С за счет интенсификации капилярного поднятия грунтовых вод. Для этого на выделенном участке формируют протяженные щели /Щ/ 8 с интервалом между ними 1,25-2,5 м. Глубина Щ 8 не превышает глубину залегания грунтовых вод 7. Края Щ 8 на поверхности земли обволовывают грунтом 13, а на поверхности земли между Щ 8 формируют слой разрыхленного или мульгированного грунта 11. В Щ 8 располагают контейнеры /К/ 1 из нержавеющего материала. Форма К 1 может быть прямоугольной или цилиндрической, а боковые стенки К 1 выполнены перфорированными или из каркаса с натянутой на нем сеткой. Дно К 1 и торцовые боковые стенки выполнены сплошными. Высота К 1 превышают высоту Щ 8, поэтому при размещении его в Щ 8 стенки К 1 выступают над поверхностью земли. Для установки К 1 в Щ 8 они снабжены захватами. После установки К 1 в Щ 8 начинается перемещение влаги по капиллярам почвы с выносом С из грунтов. При этом влага будет двигаться к вертикальной поверхности боковых стенок Щ 8, с которых будет происходить ее испарение и осаждение на внутренней поверхности боковых стенок К 1. Выпавшую в осадок С 12 собирают в К 1, из которого ее периодически удаляют. Выступающие стенки К 1 предохраняют его от засорения землистыми массами и вследствие их нагрева солнечной энергией в дневное время повышают интенсивность испарения. 2 с.и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.