Способ получения солевого концентрата

 

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получения солевых концентратов из природных минеральных вод, и в первую очередь может быть использовано для производства неорганических буровых реагентов, выполняющих функцию регуляторов плотности промывочных жидкостей и ингибиторов гидратации и растворения породообразующих минералов. Способ получения солевого концентрата включает транспортировку минеральной воды из скважины и ее переработку. Поступающую из скважины минеральную воду собирают в накопителе, впрыскивают с помощью насоса через распылитель в сушильную камеру, куда нагнетают встречным потоком с помощью вентилятора сушильный агент, в качестве которого используют топочный газ или воздух с температурой 350-400°С. Далее происходит кристаллизация и сушка присутствующих в воде минеральных солей, которые в виде мелкодисперсного порошка поступают в сборник. Отработанный сушильный агент с помощью второго вентилятора последовательно направляют в циклон и рукавный фильтр и далее в атмосферу. Открывают затворы у циклона и рукавного фильтра и солевой концентрат ссыпают на шнек. Целевой продукт транспортируют в сборник, пропускают через дозатор и расфасовывают во влагостойкую тару. Технический результат: получение многокомпонентного солевого концентрата. 4 табл., 1 ил.

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получения солевых концентратов из природных минеральных вод, и в первую очередь может быть использовано для производства неорганических буровых реагентов, выполняющих функции регуляторов плотности промывочных жидкостей и ингибиторов гидратации и растворения породообразующих минералов. В химической промышленности такой солевой концентрат может служить источником щелочноземельных металлов.

Известен способ получения солевого концентрата из природных минеральных вод, который включает транспортировку минеральной воды из скважины и ее переработку путем электродиализного концентрирования солей в природных минеральных водах с достижением плотности получаемого рассола, равной 1110...1240 кг/м³ (RU 2157347 С2, 10.10.2000).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что при осуществлении способа получается жидкий солевой концентрат с содержанием минеральных солей менее 30% и его доставка потребителям будет осложнена большими расходами на тару и транспорт.

Согласно предлагаемому изобретению способ получения солевого концентрата характеризуется тем, что природную минеральную воду транспортируют из скважины и перерабатывают следующим образом: поступающую из скважины минеральную воду собирают в накопителе, из которого ее с помощью насоса впрыскивают через распылитель в сушильную камеру, куда встречным потоком с помощью вентилятора нагнетают сушильный агент, в качестве которого используют топочный газ или воздух с температурой 350-400°С, в результате интенсивного теплообмена между сушильным агентом и минеральной водой происходит кристаллизация и сушка присутствующих в воде минеральных солей, которые в виде мелкодисперсного порошка поступают в сборник, а отработанный сушильный агент с помощью второго вентилятора направляют в циклон и рукавные фильтр и выпускают в атмосферу, после чего у циклона и рукавного фильтра открывают затворы и скопившийся в них солевой концентрат ссыпают на шнек, с помощью которого целевой продукт транспортируют также в сборник, откуда весь солевой концентрат, пропускаемый через дозатор, расфасовывают во влагостойкую тару.

Исходным сырьем для производства солевых концентратов может служить любая природная минеральная вода, но наиболее рационально использовать предлагаемое техническое решение при переработке природных рассолов Сибирской Платформы, характеризующихся высокой полиминеральностью (табл.1). Ниже приводится пример осуществления предлагаемого изобретения на установке, технологическая схема которой приведена на фиг.1 и в табл. 2, с использованием природного рассола скважины 3-А Знаменского месторождения.

Пример 1.

Природную минеральную воду, самоизливающуюся из скважины, собирают в накопителе (1), перекрывают запорный вентиль (2), открывают регулирующий вентиль (3) и с помощью насоса (4) содержимое накопителя подают, пропуская сквозь распылитель (5), в сушильную камеру (6). Туда же встречным потоком с помощью вентилятора (7) нагнетают сушильный агент, в качестве которого используют топочный газ или горячий воздух с температурой 350...400°С. В результате теплообмена между сушильным агентом и минеральной водой происходит кристаллизация присутствующих в воде минеральных солей, которые в виде мелкодисперсного порошка поступают в сборник (8). Отработанный сушильный агент с помощью второго вентилятора (9) направляют в циклон (10) и рукавный фильтр (11) и выпускают в атмосферу. По окончании рабочего цикла у циклона и рукавного фильтра открывают затворы (12 и 13 соответственно) и ссыпают скопившийся в них солевой концентрат на шнек, с помощью которого целевой продукт транспортируется в сборник (8). Готовый солевой концентрат с помощью дозатора (15) делят на равные порции и при открытом затворе (16) расфасовывают во влагостойкую тару. Скорость подачи минеральной воды, активного и отработанного сушильного агента регулируют с помощью вентилей (17, 18, и 19 соответственно).

Готовый солевой концентрат представляет собой гигроскопичный гомогенный мелкодисперсный порошок. Табл. 3 содержит сведения об образце солевого концентрата, полученного согласно предлагаемому техническому решению из минеральной воды скважины 3-А Знаменского гидроминерального месторождения (Жигаловский район, Иркутская область).

Полученный описанным выше способом солевой концентрат был использован для приготовления утяжеленного бурового раствора для вскрытия пластов каменной соли.

Пример 2

Буровой раствор готовят из предварительно гидратированного в щелочной среде бентонита (ТУ 39-043-74), для чего 20 г глинопорошка и 2 г каустической соды (ГОСТ 2263-79) заливают 20-30 мл воды, перемешивают и оставляют на 12 часов.

4 г гидроксиэтилцеллюлозы (ТУ 6-55-221-1407-95) и 3 г карбоксиметилированного крахмала (ТУ 6-55221-1396-95) растворяют в 600 мл воды, смешивают с предварительно гидратированным глинопорошком и 350 г солевого концентрата, полученного в соответствии с предлагаемым изобретением. Композицию перемешивают 1-1,5 часа и определяют технологические показатели (табл.4).

Предлагаемый способ позволяет получать многокомпонентный солевой концентрат, который может быть использован в нефтегазодобывающей промышленности как буровой реагент широкого профиля, способный регулировать плотность промывочных жидкостей и придавать им ингибирующие свойства. В химической промышленности такой солевой концентрат может служить источником щелочноземельных металлов.

Преимущество предлагаемого способа получения солевого концентрата состоит в том, что при его осуществлении из минеральной воды извлекают все имеющиеся в ней неорганические компоненты, поэтому не возникает проблемы утилизации маточного раствора, как это бывает в случае получения кристаллических солей методом выпаривания.

Формула изобретения

Способ получения солевого концентрата из природных минеральных вод, включающий транспортировку минеральной воды из скважины и ее переработку, отличающийся тем, что поступающую из скважины минеральную воду собирают в накопителе, из которого ее с помощью насоса впрыскивают через распылитель в сушильную камеру, куда встречным потоком с помощью вентилятора нагнетают сушильный агент, в качестве которого используют топочный газ или воздух с температурой 350-400°С, в результате интенсивного теплообмена между сушильным агентом и минеральной водой происходит кристаллизация и сушка присутствующих в воде минеральных солей, которые в виде мелкодисперсного порошка поступают в сборник, а отработанный сушильный агент с помощью второго вентилятора последовательно направляют в циклон и рукавный фильтр и далее в атмосферу, после чего у циклона и рукавного фильтра открывают затворы и скопившийся в них солевой концентрат ссыпают на шнек, с помощью которого целевой продукт транспортируют также в сборник, откуда весь солевой концентрат, пропускаемый через дозатор, расфасовывают во влагостойкую тару.

РИСУНКИ

Рисунок 1