CN115288657A - 一种提高固体钾盐转化率的溶采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高固体钾盐转化率的溶采方法，其包括：在固体钾矿的盐层底部设置沿水平方向延伸的补水通道；向所述补水通道内注入补给水体，所述补给水体的含盐量及密度均低于盐层中的卤水，从而使所述补给水体通过自然对流方式与卤水对流混合，获得稀释卤水；利用所述稀释卤水溶采盐层中的固体钾盐。本发明通过在盐层底部设置水平井，并向水平井注入淡水等，不需要额外抽卤井与之相连，注入的淡水通过自然对流的方式与比重大的卤水发生对流混合，实现了稀释卤水的目的，稀释后的卤水具有强的溶钾能力，可以显著提高固体钾盐转化率，并且该溶采方法不会产生优势流，成本低，溶钾范围广，效率高，具有广阔应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体钾盐矿开采方法，具体涉及一种提高固体钾盐转化率的溶采方法，属于采矿技术领域。
背景技术
察尔汗盐湖固体钾盐品位低、与易溶石盐共存且分散的特点决定了其固液转化的复杂性。目前，察尔汗盐湖采用渠补的溶采方法。这一方法具有明显的缺陷，比如，当补给水体从经由地表入渗储层介质过程中，储卤层渗透性的空间非均匀性导致优先流路径乃至渗流管道的形成，从而形成明显的高渗透区和低渗透区；另一方面，由于补给水体与原始卤水之间存在较大的密度差异，导致补给水体上浮于卤水表面，与卤水混合程度小，且不能接触深层部位储层中固体钾盐矿物，从而达不到溶解液化的目的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种提高固体钾盐转化率的溶采方法，以克服现有技术中的不足之处。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明的一些实施例提供的一种提高固体钾盐转化率的溶采方法包括：
在固体钾矿的盐层底部设置沿水平方向延伸的补水通道；
向所述补水通道内注入补给水体，所述补给水体的含盐量及密度均低于盐层中的卤水，从而使所述补给水体通过自然对流方式与卤水对流混合，获得稀释卤水；
利用所述稀释卤水溶采盐层中的固体钾盐。
在一个实施例中，所述溶采方法包括：采用淡水作为所述补给水体。
在一个实施例中，所述溶采方法包括：采用湖水与老卤兑卤形成所述补给水体。
在一个实施例中，所述盐层中的卤水水位高于所述补水通道中的补给水体的最高水位。
在一个实施例中，所述补水通道为水平井。
在一个实施例中，所述溶采方法包括：将所述补水通道与一输入通道连接，且利用所述输入通道向所述补水通道内注入补给水体，使所述补给水体沿水平设置的所述补水通道连续流动，并使所述补水通道内的至少部分补给水体沿竖直方向向上流动。
在一个实施例中，所述输入通道包括竖井，所述竖井的上端开口位于矿区地表，下端开口与所述补水通道连通。
在一个实施例中，所述溶采方法还包括：在以稀释卤水溶采固体钾盐后，通过矿区原有采卤渠道将卤水抽出。
在一个实施例中，所述固体钾矿包括盐湖区低品位固体钾盐矿。
较之现有技术，本发明通过在盐层底部设置水平井，并向水平井注入淡水等，不需要额外抽卤井与之相连，注入的淡水通过自然对流的方式与重的卤水发生对流混合，实现了稀释卤水的目的，稀释后的卤水具有强的溶钾能力，可以显著提高固体钾盐转化率，并且该溶采方法不会产生优势流，成本低，溶钾范围广，效率高，具有广阔应用前景。
附图说明
图1是本发明一实施例中一种提高固体钾盐转化率的溶采方法的工艺原理图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明，但本发明并不局限于此。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。下面实施例中所述的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
本实施例提供了一种提高固体钾盐转化率的溶采方法，该方法是在察尔汗盐湖地区的低品位固体钾盐矿区实施。该矿区中的固体钾盐(光卤石)以直径1-2cm的中粗粒晶体颗粒零星分布于松散沉积的氯化钠晶体颗粒之间，不成层，未成岩，主要分布于地下 2-10m的储卤层中。现有的方法是将淡水引进并以开渠漫灌的方式补水溶采，但是无法向下溶采，转化效果很低。
具体的讲，参阅图1所示，本实施例的所述溶采方法包括：
首先，在固体钾矿的盐层底部设置作为补水通道的水平井，并在矿区设置竖井，竖井的上端开口位于矿区地表，下端开口与水平井连通，该竖井可以采用矿区原有的贯穿盐层的竖直井或斜井。该水平井和竖井可以通过本领域常用的水平井钻井工艺形成。
其次，将湖水与老卤兑卤形成补给水体，该补给水体为低矿化度水，其含盐量及密度均低于盐层中的卤水，具有一定的抑制储层石盐骨架溶解的特点，并将补给水体注入竖井，使补给水体沿竖井进入水平井，并沿水平井连续流动，且使水平井内的至少部分补给水体沿竖直方向向上流动(图1中实心箭头所示方向)，在此过程中，因水平井设置在含钾盐层下部，所以补水通道中的补给水体的最高水位也低于盐层中的卤水水位，而由于补给水体的含盐量及密度均低于盐层中的卤水，导致补给水体向上流动而卤水向下流动(图1 中空心箭头所示方向)，使两者通过自然对流方式混合，大幅增加了水体混合程度，形成稀释卤水，该稀释卤水具有更强的溶解固体钾的能力，能“自下而上”溶解储卤层中的固体钾盐，避免了上层直接补水方法引起的优势流通道的形成，也可以解决补给水体上浮而引起的淡-卤水混合范围小而难以达到更深含钾层位的问题，从而大幅提高了水溶开采固体钾盐的转化效率；
最后，在以稀释卤水溶采固体钾盐后，卤水含钾量增加，可以通过矿区原有采卤渠将卤水抽出，而无需设置额外的抽卤井与之相连，因此成本低。所述采卤渠位于矿区地表，其使采卤操作更为方便。
本实施例的溶采方法还可以用于对其它盐湖区的低品位固体钾盐矿进行水溶开采，极具推广应用价值，能产生显著的社会及经济效益。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (9)
1.一种提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于包括：
在固体钾矿的盐层底部设置沿水平方向延伸的补水通道；
向所述补水通道内注入补给水体，所述补给水体的含盐量及密度均低于盐层中的卤水，从而使所述补给水体通过自然对流方式与卤水对流混合，获得稀释卤水；
利用所述稀释卤水溶采盐层中的固体钾盐。
2.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于包括：采用淡水作为所述补给水体。
3.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于包括：采用湖水与老卤兑卤形成所述补给水体。
4.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于，所述盐层中的卤水水位高于所述补水通道中的补给水体的最高水位。
5.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于：所述补水通道为水平井。
6.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于包括：将所述补水通道与一输入通道连接，且利用所述输入通道向所述补水通道内注入补给水体，使所述补给水体沿所述补水通道连续流动，并使所述补水通道内的至少部分补给水体沿竖直方向向上流动。
7.根据权利要求6所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于：所述输入通道包括竖井，所述竖井的上端开口位于矿区地表，下端开口与沿水平方向设置的所述补水通道连通。
8.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于还包括：在以稀释卤水溶采固体钾盐后，通过矿区原有采卤渠道将卤水抽出。
9.根据权利要求1所述的提高固体钾盐转化率的溶采方法，其特征在于：所述固体钾矿包括盐湖区低品位固体钾盐矿。
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