Способ добычи растворов солей калия при подземном выщелачивании соляных месторождений

 

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:

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ", К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 341 7468/22-03 (22.) 06.04.82 (46) 15.09.83. Бюп. % 34 (72) А, Ф. Студенцов, Л. Я.Сквирский, Е. П.Каратыгин, Е. И. Соловьев и В.А.Резников (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт гапургии (53) 622.234.4 (088.8) (56) 1. Патент США No 3405874, кп. кп. 299-4, 1966.

2. Патент США % 3441386, кп. 23-297, 1965 (прототип).

3(51) Е 21 В 43/28; В 65 Q 5 /00 (54)(57) СГЮСОБ ДОБЫЧИ РАСТВО-.

POB СОЛЕЙ КАЛИЯ ПРИ ПОДЗЕМНОМ

ВЪ|ЩЕЛАЧИВАНИИ СОЛЯНЪ|Х МЕСТОРОЖДЕНИЙ, включающий бурение сква жин, подачу в соляную залежь горячего растворителя с добавкой солей хрома и отбор из залежи образующегося раствора, о т п и ч а ю щ,и и с я тем, что, с целью повышения скорости добычи за счет повышения концентрации. полезного компонента в растворе, совместно с солями хрома в растворителе подают попипептиды молекулярного веса 2000-10000 -в соотношении 100:(4-7) (в расчете на С О).

1 1041 6

Изобретение относится к технопогии добычи растворов сопей посредством под- земного выщепачивания соляных залежей через буровые скважины и может быть испопьэовано, например, при подземном выщепачивании капийных руд, где необходимо иметь повышенное содержание солей калия в растворе.

В цепях повышения концентрации капия в растворах при подземном выщепачива- 10 нии капийных руд применяются способы с использованием горячих растворитепей (Ц, Получению растворов с высоким, содержанием солей калия при применении этих способов препятствует кристаппизация и 15 выпадение на дно камеры солей калия, происходящие в процессе движения и остывания раствора от верхней части камеры ° зоны подачи растворителя (эона повышенной температуры) в нижнюю часть — 20 зону рассопозабора (зона пониженной температуры) .

Наиболее бпиэким по технической сущности и достигаемому резупьтату к изобретению является способ добычи раство- 25 ров соней калия при подземном выщепачивании соляных месторождений, включающий бурение скважин, подачу в сопяную запежь горячего растворителя с добавкой солей тяжелых металлов, (в т.ч. солей 30 хрома, супьфатов, хлоридов ипи нитридов) f2) . Этот способ позволяет повысить содержание сопей капия в добываемом растворе, но их концентрация повышается пишь на 5-10% по сравнению с концентрацией, получаемой при применении горячих растворителей без добавок вышеуказанных реагентов. Невысокая концентрация растворов приводит к увеличению сроков добычи. 40

Белью изобретения явпяется повышение скорости добычи путем повышения концентрации попезного компонента в добываемом растворе.

Поставпенная цепь достигается тем, 45 что согласно способу добычи растворов солей калия при подземном выщепачивании соляных месторождений, включающему бурение скважин, подачу в соляную залежь горячего растворителя с добавкой солей х.рома и отбор из залежи образующегося раствора, совместно с солями хрома в растворителе подают попипетиды мопекупярного веса 200-10000 в соотношении

100: (4-7) (в расчете на Cã O3).

Известно, что растворы сопей тяжелых метаппов, добавпяемые в растворы солей капия, способствуют увеличению попя .их метастабипьного состояния и повышению границы пересыщения растворов при данной температуре.

Лабраторными исспедованиями установлено, что этими свойствами обпадают и растворимые соли хрома (хпориды, сульфаты и нитраты). Однако, в присутствии в растворах солей капия, водонерастворимых частиц (глинистых, карбо-натных и др) явпяющихся центрами кристаппизации солей капия при понижении температуры раствора, эффективность действия добавок сопей хрома понижается и наблюдается незначительное увеличение концентрации солей калия в добываемом растворе. В отпичие OT хпоридов, супьфатов и нитратов хрома, комплексы соней хрома с попипептидами образуют эффективные защитные оболочки вокруг взвешанных в растворителе частиц водонерастворимых минералов, препятствуя кристаппизации сопей калия.

Так создаются условия для образования в камере выщелачивания насыщенных растворов сопей капия при понижении температуры в процессе движения растворов (остывании) из верхней части камеры (зоны подачи горячего растворителя) в ее нижнюю часть (зону рассопозабора).

В результате этого добываемые растворы имеют повышенную концентрацию солей калия по сравнению с их концентрацией, имеющбй место при испопьзовании добавок в растворитепь только солей хрома.

Оптимапьным защитным действием обладают попипептиды молекулярного веса 2000-10000. При увепичении молекулярного веса попипептида свыше ука-. занного происходит укрепление (фпокуля . ция) частиц нерастворимых минерапов, при уменьшении защитное действие полипептидов незначительно.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Добавку, состоящую из полипептидов и сопей хрома, подают через скважину в камеру выщелачивания совместно с подогретым растворитепем, в который переходят растворимые соли калия, содержащиеся в сопяной запежи, вспедствие чего образуется раствор о эвтонической кон« центрацией соли капия соответствующей растворяемой попиминерапьной соляной породы и температуре растворителя. При перемещении раствора в камере сверху вниз от места подачи растворителя к месту рассопозабора в зоны пониженно температуры (по сравнению с температурой у места подачи растворителя) воз676

1 Без добавки

2 Сульфат хрома

80 80

80 60

80 60

80 60

0,38

0 008. 200

О 76 ,16

205

3 То же

1 14

О,24

209

1,52

0,32

80 60207

80 60

202

7 Полипе птид

0,0030

80 60

100

80, 60

204

1ОО

80 60

201

202

80 60

205 з 1041 никают условия, вызывающие кристаллизацию и выпадение из раствора в осадок солей калия. Вхоцящие в состав прецлага.емого реагента сопи хрома способствуют.,, HeKoTDpoMy пересышению раствора в ка- 5 мере солями калия по сравнению с их . эвтонической концентрацией в обычном растворе с данной температурой, а естественные центры кристаллизации солей калия - микрочастицы нерастворимых 10 минералов, взвешенные в растворе, блокируются защитными оболочками, которые образуют вокруг них комплексы солей . хрома и полицептидов, поддерживающие метастабильное состояние раствора и предотвращающие кристаллизацию солей калия. Таким образом, создаются условия . для поддержания высокой концентрации со1тей калия в растворе при его цереме6 Полипептид 0,0030 мол. вес. 5000

Сульфат хрома . 0,00062

Э Полипетид, мол.вес. 0,0030

1000

Сульфат хрома 0,00062

3 Полипептид м. л.вес. 0,0030

1 50/3

Сульфат хрома 0,00062

10 Полицептид мол.вес. 0,0030 100

5000

Сульфат хрома 0,00033

11 Полипептид мол.вес. 0,0030 100

5000 9 шении в камере от места подачи подогретого растворителя — в нижнюю часть камеры » месту рассолозабора, посрецст« вом чего повышают вынос солей калия в добываемом из скважин растворе. Реагент может быть приготовлен смешением раствора солей хрома и полипептидов (желатин, белковые гидролиэаты, белковый клей и др.>. Расход реагента 0,0010,005% от веса растворителя, подаваемого в скважину.

По црецлагаемому способу проведены лабораторные испытания на модели камеры подземного выщелачивания. Вышелачи« вались плиты сильвинита.

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

1041676

Поодолжение таблицы

Соотношение

Температура,ОС одержание КСР

Ь

Рас ход, %

Опыт, % полипептидов и солей- хрома,Побавка раство-. растворителя ра в .растворе, г/л .

80, 60 218

Сульфат хрома 0 0;>050

13 Попипептид моп.вес. 0,0030 .5000

80 60

220

225

100

«г

80 60

0,0010

Сульфат хрома

15 Полнпептид мол.вес. 0,0100

5000

80 60

225

0,0020

0,0010

Сульфат хрома

5,80 60

1 6 Коплагено-хромовый

PsBFB BT

80 60

17 То же

0,0030

221

80 60

225

0,0050

100

0,100 - 100

224

80 60

Составитель Н. Руденко

Редактор М. Товтин Техред И,Гайду Корректор И. Ватрушкина

Заказ 7084/32 Тир ж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Сульфат хрома 0,0012

12 Попипептид моп.вес. 0,0030

Сульфат хрома 0,00097

14 Попипептнд моп.sec. 0,0050 . 5000

Как видно из приведенных данных, при-4О менение смесей попипептидов (молекулярного веса 2000-10000) совместно с солями хрома в соотношении 100: (4-7), приготовленных смещением компонентов (опыты 7,12-1 5), или колпагено-хромового реагента {опыты 16-19), позволяет човысить конпентрацию хлористого калия в получаемом растворе на 15-20% по сравнению с растворением без реагентов.