钾盐矿三管油垫割管法热溶开采方法 技术领域:本发明属盐化工及氯化钾肥生产工艺技术领域。
背景技术:在盐化工生产中,主要采用盐田晒盐法、硐室水溶法、普通油垫法、单井割管法、对接井法等多种采卤方法。盐田晒盐法多用于氯化钠的生产,将海水或盐湖水引入大面积晒盐田,利用自然阳光将水分蒸发提高浓度。当浓度达到一定要求时,用采盐船将固体采出,除去杂质后干燥包装即可。光卤石生产中还要组合浮选工艺技术。盐田晒盐法多用于氯化钠的生产,将海水或盐湖水引入大面积晒盐田,利用自然阳光将水分蒸发提高浓度。当浓度达到一定要求时,用采盐船将固体采出,除去杂质后干燥包装即可。光卤石生产中还要组合浮选工艺技术。
普通油垫法就是三管油垫法。淡水从中间的管间注入,从中心管引出卤水。外层环管作为加入油垫层使用,控制矿体的上溶速度。
单井割管法是采用割管的长度来控制盐层上溶,省去了加入油垫层的费用。一管注入淡水,一管引出卤水。结构简单,但可能发生不规则上溶。
本发明集合了普通油垫法和单井割管法的优点,主要是在结构形式上。发明的关键点是,“对溶浸液进行加热”注入井下的是溶浸液,而不是淡水。溶矿过程是有选择的,有用的组分多溶,没有用的尽量留在地下。
除盐田晒盐外,其他方法都是将氯化钠盐矿石全部溶解在卤水中,得到的卤水经过过滤杂质、真空蒸发,就能够得到合格的氯化钠产品。由于光卤石矿的水溶开采没有先例,加之光卤石的化学组成比较复杂,要将光卤石中的氯化钾尽量多的溶解,现有的采卤方法都很难满足要求。
发明内容:本发明的目的,正是为了克服上述现有钾盐矿生产工艺存在的不足之处,而提供一种钾盐矿三管油垫割管法热溶开采方法。
本发明的目的,是通过如下技术方案来实现的。
本发明溶矿采用循环池中淡水经泵入换热器加热作为溶浸液,溶浸液的温度为60~110℃,将溶浸液采用注入与抽吸装置注入井下矿体,对矿体进行溶浸;同时,采用注入与抽吸装置向矿体注入隔离油;然后采用注入与抽吸装置将溶浸卤水抽至井上;淡卤经过油水分离器进行油水分离,油直接返回油槽;淡卤返回循环池中;本发明溶浸液的加热采用换热器间接加热,加热的蒸汽温度为120~150℃;本发明所述的注入与抽吸装置为,采用三根不同管径的管子同心相套,三根套管由内到外分别为中心管、油环管和技术套管;中心管的管道与提升泵连接,作为出卤管;油环管与中心管的环隙与注井泵连接,作为溶浸液注入道,技术套管和油环管的环隙与油泵连接,作为隔离油注入通道。
本发明的有益效果是,集合了普通油垫法和单井割管法的优点,并根据光卤石中不同化学组分在不同温度下的溶解度的差别,对溶浸液进行加热,浸液加热采用换热器间接加热,采用常温淡水溶浸,有用组分氯化钾的含量一般在3~5%;加温选择性溶浸,有用组分氯化钾的含量可以增加到6~8%。得到的卤水中含氯化钾相对较高。注入隔离油是为了保护上层矿体,控制上溶速度;并有计划地采用割管的方法,将油垫层的位置上移,以达到上溶矿的目的。割管是采用割管器放入井下,通过旋转割管器周边的割刀将外层技术套管割断,达到隔离油层上移的目的。每次割管的长度一般为2~5米,根据理论计算确定。加温热溶的目的就是为了提高卤水中的氯化钾含量。本发明创造的显著优点是工艺操作简单,无污染排放物,并有效地提高了氯化钾的含量。
下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。
附图说明:图1为本发明工艺的具体流程图;
图2为注入与抽吸装置套管结构示意图。
具体实施方式:
见图1、图2,建槽期间,先在循环池中注入淡水作为母液,用溶浸液提升泵将淡水送到溶浸液加热器进行加温,溶浸液加热采用换热器间接加热,蒸汽温度为120~150℃,溶浸液的加热温度为6~110℃,该两种温度在限定范围内可任意配合;然后再用溶浸液注井泵将加热以后的淡水注入井下;井下淡卤在注井泵的压力下返上地表10来的卤水经过油水分离器进行油水分离,油直接返回油槽;淡卤返回循环池中,不断循环提高浓度。随着建槽进程往前推进,地下溶腔8不断扩大,循环池中的卤水7浓度不断提高。当卤水7浓度达到一定数值时,溶浸速度降低,更换淡水进行第二次循环,直至溶腔足够大。
采卤期间,采取有计划地割管,不断上移油垫层的高度,使溶腔8逐渐往上溶浸扩大,得到所需要的卤水;部分水不溶物杂质9自然沉降到溶腔底部。卤水经过缓冲槽,用输卤泵送往结晶工序;随着采出卤水的不断增加,采取有计划地割管,不断上移油垫层的高度,使溶腔逐渐往上溶浸扩大,部分水不溶物自然沉降到溶腔底部,直至采完矿层部分。
注入与抽吸装置为一套管结构,见图2,采用三根不同管径的管子同心相套,管与管之间存在环隙;三根套管由内到外分别为中心管1、油环管2和技术套管3;中心管1的管道4与提升泵连接,作为卤水7的出卤管,提上来的卤水经卤水出口12被送往采输卤工序;油环管与中心管的环隙5与注井泵连接,作为溶浸液注入通道,溶浸液入口13的溶浸液自采输卤工序来;技术套管3和油环管2的环隙6与油泵连接,作为隔离油注入通道,隔离油采用柴油,柴油经隔离油入口14自采输卤工序来。注入的隔离油油层11是为了保护上层矿体,控制上溶速度;并有计划地采用割管的方法,将油层11的位置上移,以达到上溶采矿的目的。割管是采用割管器放入井下,通过旋转割管器周边的割刀将外层技术套管割断,达到隔离油层上移的目的。每次割管的长度一般为2~5米,根据理论计算确定。加温热溶的目的就是为了提高卤水中的氯化钾含量。为了防止堵塞泄漏等情况,本实施例还在三根套管基础上多套一根套管,形成四根套管,让一空出的环隙15与地表面上的备用口16连接,以备使用。