DE1224232B

DE1224232B - Process for dismantling underground potassium chloride deposits

Info

Publication number: DE1224232B
Application number: DEP32846A
Authority: DE
Inventors: James Bowen Dahms; Byron Priestly Edmonds
Original assignee: Pittsburgh Plate Glass Co
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1963-05-03
Filing date: 1949-02-01
Publication date: 1966-09-08
Also published as: ES290971A1; GB1071158A

Description

Verfahren zum Abbau von unterirdischen Kaliumchloridlagern Kaliumchlorid kommt in Lagerstätten gewöhnlich in enger Verbindung mit Natriumchlorid vor. Kaliumchlorid tritt oft im Gemisch mit Natriumchlorid in Form von an Kaliumchlorid reichen Schichten auf (die 15 bis 60,1/o Kaliumchlorid, bezogen auf das Gesamtgewicht in den Schichten, enthalten) oder in einer Vielzahl derartiger Lager, die unmittelbar über und unter anderen Schichten liegen, die arm an Kaliumchlorid sind (weniger als 15 Gewichtsprozent) oder keine wesentlichen Mengen Kaliumchlorid enthalten und vorwiegend aus Natriumchlorid bestehen. Diese Lager enthalten gewöhnlich wechselnde Mengen anderer Mineralien, wie Ton, Kalziumsulfat und Magnesiumsulfat.Process for dismantling underground potassium chloride deposits Potassium chloride usually occurs in deposits in close association with sodium chloride. Potassium chloride often occurs in admixture with sodium chloride in the form of layers rich in potassium chloride on (the 15 to 60.1 / o potassium chloride, based on the total weight in the layers, included) or in a variety of such camps immediately above and below other layers that are low in potassium chloride (less than 15 percent by weight) or do not contain substantial amounts of potassium chloride and consist primarily of sodium chloride exist. These deposits usually contain varying amounts of other minerals, such as clay, calcium sulfate and magnesium sulfate.

Die beschriebenen Salzlagerstätten befinden sich häufig in großer Tiefe, in Kanada z. B. erst in einer Tiefe von 915 m oder mehr.The salt deposits described are often located in large Depth, in Canada e.g. B. only at a depth of 915 m or more.

Geringe Mengen Kaliumchlorid wurden aus natürlichen Solen oder aus Natriumchloridsolen gewonnen. Das Kaliumchlorid wurde jedoch im wesentlichen bergmännisch abgebaut, wobei das Kaliumchlorid enthaltende Material in festem Zustand zutage gefördert wurde, wo es zur Abscheidung des Kaliumchlorids einer besonderen Behandlung unterworfen wurde.Small amounts of potassium chloride were obtained from or from natural brines Sodium chloride brines obtained. However, the potassium chloride became essentially mined degraded, revealing the potassium chloride-containing material in a solid state where there was a special treatment for the deposition of potassium chloride was subjected.

Eine Anzahl von Vorschlägen wurde gemacht, die den Abbau des Kaliumchlorids durch Extraktion mit Wasser vorsahen. In wirtschaftlicher Hinsicht erwies sich keiner dieser Vorschläge als Erfolg.A number of suggestions have been made regarding the breakdown of potassium chloride provided by extraction with water. In economic terms, none turned out to be these suggestions as a success.

Um eine wirtschaftlich interessante Abbaugeschwindigkeit des Kaliumchlorids aus einem unterirdischen Lager zu erzielen, muß gewöhnlich in diesem ein Hohlraum von beträchtlichen Ausmaßen entwickelt werden, damit das durch das Lager fließende Lösungsmittel in Berührung mit einer großen, an Kaliumchlorid reichen Oberfläche kommt. Die Entwicklung eines derartigen Hohlraumes war bisher ein entscheidendes wirtschaftliches Problem, da die Anfangsstufen seiner Entwicklung mit einem beträchtlichen Aufwand an Zeit, Lösungsmittel und Kaliumchloridprodukt verbunden sind.An economically interesting rate of degradation of potassium chloride to obtain from an underground storage facility usually requires a cavity in it of considerable proportions to allow the flowing through the warehouse Solvent in contact with a large surface rich in potassium chloride comes. The development of such a cavity has so far been a crucial one economic problem, since the initial stages of its development with a considerable Expenditure of time, solvent and potassium chloride product are associated.

In einem älteren Vorschlag ist ein Verfahren beschrieben, nach dem in einer an Kaliumchlorid reichen, unterirdischen Lagerstätte ein geeigneter Hohlraum geschaffen werden kann. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird durch ein an Kaliumchlorid reiches Lager und bis in einen Bereich, in dem wenig (weniger als 15 Gewichtsprozent) oder im wesentlichen gar kein Kaliumchlorid enthalten und in dem der Natriumchloridgehalt relativ hoch ist, ein Loch gebohrt.In an older proposal, a method is described according to which a suitable cavity in an underground deposit rich in potassium chloride can be created. In the process described there, a potassium chloride rich stock and down to an area in which little (less than 15 percent by weight) or contain essentially no potassium chloride and in which the sodium chloride content is relatively high, a hole drilled.

Dann läßt man Wasser, das ungesättigt an Natriumchlorid ist, durch das Bohrloch fließen, und zwar entweder durch die Verrohrung des Bohrloches oder durch ein konzentrisch innerhalb der Verrohrang angeordnetes Steigrohr, so daß die an Kaliumchlorid arme, an Natriumchlorid reiche Schicht durch Lösung extrahiert und ein Hohlraum in bekannter Weise geschaffen wird.Then water which is unsaturated in sodium chloride is passed through flow through the borehole, either through the casing of the borehole or by a riser pipe arranged concentrically within the tubing, so that the A layer poor in potassium chloride and rich in sodium chloride was extracted by solution and a cavity is created in a known manner.

Gewöhnlich können mit einem bestehenden Hohlraum, wenn er einmal gewisse Ausmaße erreicht hat, keine wirtschaftlich interessanten Kaliumchloridabbaugeschwindigkeiten mehr erzielt werden. Die tatsächliche Größe dieser Ausmaße hängt von mehreren Faktoren ab, die von Hohlraum zu Hohlraum anders sein können, z. B. der Möglichkeit eines Einsturzes des Hangenden, der Stärke der abgebauten Schicht, dem im Hohlraum existierenden Strömungsverlauf und der Form des Hohlraumes. Wenn der Kaliumchloridabbau aus einem Hohlraum nicht mehr wirtschaftlich ist, so wird er gewöhnlich zugunsten eines neu zu entwickelnden Hohlraumes aufgegeben.Usually you can use an existing cavity once it has some Has reached proportions, no economically interesting potassium chloride degradation rates more can be achieved. The actual size of these dimensions depends on several factors which can be different from cavity to cavity, e.g. B. the possibility of one Collapse of the hanging wall, the thickness of the excavated layer, that existing in the cavity Flow course and the shape of the cavity. If the potassium chloride breakdown from a Cavity is no longer economical, it is usually new in favor of a new one abandoned cavity to be developed.

,@ Es ist nicht allgemein durchführbar, einen neuen Hohlraum zu entwickeln, ohne auf besondere Techniken zurückzugreifen. Wenn die unmittelbar unter der am Kaliumchlorid reichen Schicht liegende Schicht vorwiegend aus Natriumchlorid oder einem anderen in Wasser löslichen Stoff besteht, so besteht eine empfohlene Technik darin, daß man zuerst das Salz oder den sonstigen in Wasser löslichen Stoff dieser darunterliegenden Schicht durch Lösung extrahiert, wobei ein beträchtlich großer Hohlraum gebildet wird, und dann erst die hangende Schicht des Hohlraums bis in die abbaufähige Schicht hinaufsetzt, wie es in dem vorstehend genannten älteren Vorschlag beschrieben wird. Zur Bildung eines derartigen Hohlraumes wird viel Wasser gebraucht, und die aus ihm abgeleitete wäßrige Lösung wird gewöhnlich als Abfall verworfen. Alles in dieser Lösung enthaltene Kaliumchlorid ist daher verloren., @ It is not generally feasible to develop a new cavity, without resorting to special techniques. If the one immediately below the am Potassium chloride-rich layer lying predominantly of sodium chloride or layer Another water soluble substance is a recommended technique in that you first add the salt or other water-soluble substance this underlying layer extracted by solution, being a considerably large one Cavity is formed, and only then the hanging layer of the cavity up in the degradable layer builds up, as in the older one mentioned above Proposal is described. A lot of water is used to form such a cavity used, and the aqueous solution derived therefrom is usually disposed of as waste discarded. All potassium chloride contained in this solution is therefore lost.

Es wurde nun ein wirksames Verfahren zur Herstellung neuer Hohlräume beim Abbau von Kaliumchlorid aus einer unterirdischen, an Kaliumchlorid reichen Schicht entwickelt, bei dem der Hohlraum direkt in der Lagerstätte gebildet wird.It has now become an effective method of making new cavities in the breakdown of potassium chloride from an underground, rich in potassium chloride Layer developed in which the cavity is formed directly in the deposit.

Das neue Verfahren besteht darin, daß man die wäßrige Kaliumchloridlösung aus dem zuerst gebildeten Hohlraum abzieht, bevor sie gesättigt ist, und diese teilweise gesättigte Lösung in einen zweiten Hohlraum in der gleichen oder einer anderen Lagerstätte leitet, in welchem die Lösung durch Auflösen von Kaliumchlorid weiter angereichert wird, und daß man diese angereicherte Lösung aus dem zweiten Hohlraum fördert.The new method consists in that one the aqueous potassium chloride solution withdraws from the cavity formed first before it is saturated, and this partially saturated solution in a second cavity in the same or a different reservoir conducts, in which the solution is further enriched by dissolving potassium chloride and that this enriched solution is promoted from the second cavity.

Dieses Verfahren ist technisch von ganz besonderem Vorteil, da so ein wirtschaftlicher Abbau aus einem Hohlraum auch dann noch möglich ist, wenn dieser Ausmaße erreicht hat, die bei den bisher angewendeten Methoden eine Kaliumehloridgewinnung unwirtschaftlich machten. Das Verfahren der Extraktion in zwei Stufen aus Bohrlöchern einer oder mehrerer Lagerstätten verlängert die Brauchbarkeitsdauer der verwendeten Hohlräume und vergrößert die Gesamtausbeute an KCl wesentlich, zumal auch dasjenige Kaliumchlörid in der ungesättigten wäßrigen Lösung, das während des Anfangs der Entwicklung eines neuen Hohlraums anfällt, nunmehr technisch verwertet werden kann.This method is technically of very particular advantage, because so an economical dismantling from a cavity is still possible if this Has reached proportions that, with the methods used so far, a potassium chloride recovery made uneconomical. The process of extraction in two stages from boreholes one or more deposits extends the useful life of the used Voids and increases the overall yield of KCl significantly, especially that too Potassium chloride in the unsaturated aqueous solution, which during the beginning of the Development of a new cavity arises, can now be technically exploited.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bohrloch in eine Lagerstätte gebohrt, das Natriumchlorid enthält, jedoch reich an Kaliumchlorid ist (etwa 15 bis etwa 60 Gewichtsprozent Kalium, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kaliumchlorid plus Natriumchlorid im Lager). Dann läßt man Wasser (einschließlich ungesättigter wäßriger Lösungen eines dieser oder beider Salze) durch das Loch nach unten strömen, und zwar entweder durch die Bohrlochverrohrung oder durch ein konzentrisch innerhalb der Verrohrung angeordnetes Rohr. Das Wasser wird in die an Kaliumehlorid reiche Schicht, vorzugsweise nahe deren Boden, eingeleitet, und das Lager wird extrahiert, indem man unter Entwicklung des Hohlraumes eine ungesättigte wäßrige Lösung aus Kaliumchlorid und/oder Natriumchlorid abzieht.In the practical implementation of the method according to the invention a borehole is drilled in a deposit that contains sodium chloride, however is rich in potassium chloride (about 15 to about 60 percent by weight potassium, based on on the total weight of potassium chloride plus sodium chloride in the warehouse). Then lets one water (including unsaturated aqueous solutions of either or both Salts) flow down the hole, either through the well casing or by a pipe arranged concentrically within the tubing. The water is introduced into the potassium chloride-rich layer, preferably near its bottom, and the bearing is extracted by developing an unsaturated cavity while developing the cavity Removes aqueous solution of potassium chloride and / or sodium chloride.

Die auf diese Weise hergestellte Lösung ist gewöhnlich zu 25, selten mehr als 85% gesättigt, bezogen auf das Salz, durch das die Lösung annähernd gesättigt ist.The solution made in this way is usually 25, rare more than 85% saturated, based on the salt by which the solution is approximately saturated is.

Eine Lösung, wie sie bei einem im Anfangsstadium stehenden Hohlraum gebildet wird, ist gewöhnlic zuwenig gesättigt, als daß sie wirtschaftlich direkt zur Gewinnung des Kaliumchlorids verwendet werden könnte. Anstatt als Abfall verworfen zu werden, wird diese ungesättigte Lösung jedoch einem bereits bestehenden Hohlraum zugeleitet, der groß genug ist, den Kaliumehloridgehalt der Lösung zu erhöhen. Der in der Entstehung begriffene Hohlraum wird so lange weiterentwickelt, bis er ausreichend groß ist, gewöhnlich wenigstens 7,6 m im Durchmesser, bis von ihm in wirtschaftlicher Weise direkt eine angemessen konzentrierte (im wesentlichen gesättigte) wäßrige Lösung gewonnen werden kann.A solution like the one in a cavity that is in its infancy is usually too little saturated to be economically direct could be used to recover the potassium chloride. Instead of being discarded as waste However, this unsaturated solution becomes a pre-existing void large enough to increase the potassium chloride content of the solution. Of the nascent cavity is developed until it is sufficient is large, usually at least three feet in diameter, until of it in economic Way directly an appropriately concentrated (essentially saturated) aqueous Solution can be obtained.

Der bereits vorhandene Hohlraum, in den die ungesättigte Lösung eingeleitet wird, kann bereits so groß geworden sein, daß die Aufrechterhaltung.einer wirtschaftlichen Abbaugeschwindigkeit des Kaliumchlorids aus ihm bei Verwendung der typischen (zusatzlosen) Beschickungen nicht mehr möglich ist. In diesem Fall verbessert die Verwendung der ungesättigten Kaliumchloridlösung, die aus dem ersten Hohlraum gewonnen wurde, als Beschickung für den zweiten Hohlraum oder als Zusatz zur Beschickung für diesen Hohlraum die Leistungsfähigkeit des zweiten Hohlraumes gewöhnlich beträchtlich. Auf diese. Weise ist es möglich, einen alten Hohlraum weiter wirtschaftlich abzubauen.The pre-existing cavity into which the unsaturated solution is introduced may already have become so great that the maintenance of an economic Rate of degradation of the potassium chloride from it when using the typical (additive) Loading is no longer possible. In this case, using the unsaturated potassium chloride solution obtained from the first cavity than Charging for the second cavity or as an addition to the charging for this Cavity the performance of the second cavity is usually considerable. To this. Way, it is possible to continue to economically dismantle an old cavity.

Manchmal ist es auch wirtschaftlich von Vorteil, einen Hohlraum, der mit typischen (zusatzlosen) Beschickungen eine wirtschaftliche Abbaugeschwindigkeit für Kaliumchlorid erreicht, mit einer verdünnten Lösung zu beschicken. Das in der verdünnten Lösung enthaltene Kaliumchlorid wird also @ verwertet, ebenso wie das Wasser, das zur Entwicklung eines neuen Hohlraumes verwendet wird; durch dieses Verfahren wird zudem die Verweilzeit des Lösungsmittels im zweiten Hohlraum herabgesetzt.Sometimes it is also economically beneficial to have a cavity that an economical degradation rate with typical (additional) feeds for potassium chloride achieved to charge with a dilute solution. That in the Potassium chloride contained in dilute solution is thus @ recycled, just like that Water used to develop a new cavity; Because of this The method also reduces the residence time of the solvent in the second cavity.

In einer typischen Ausführungsform der Erfindung wird Wasser, das an Natriumchlorid ungesättigt ist, zu Beginn in ein an Kaliumchlorid reiches Lager. geleitet und anschließend mit einer solchen Geschwindigkeit aus diesem abgezogen, daß die wieder herausgeleitete Lösung ungesättigt ist. Die Verweilzeit in der ersten Lagerstätte ist also relativ kurz. Durch dieses Verfahren wird ein immer größer werdender Hohlraum geschaffen; es wird so lange fortgesetzt, bis der Hohlraum ausreichend groß ist, daß die Verweilzeit zur Herstellung einer gesättigten oder nahezu gesättigten Lösung wirtschaftlich vorteilhaft ist.In a typical embodiment of the invention, water, the is unsaturated in sodium chloride, initially in a warehouse rich in potassium chloride. and then withdrawn from it at such a speed, that the solution passed out again is unsaturated. The dwell time in the first So the deposit is relatively short. This process makes one grow bigger and bigger created cavity; it is continued until the cavity is sufficient is large that the residence time to produce a saturated or nearly saturated Solution is economically advantageous.

Während der Entwicklung dieses neuen Hohlraumes wird die verdünnte Lösung in einen bereits bestehenden Hohlraum weitergeleitet, so daß ihr Kaliumehlorid-(und Natriumchlorid-)Gehalt in angemessener-Weise erhöht wird. Normalerweise ist die Lösung, die aus einem entwickelten Hohlraum abgezogen wird und von der Kaliumchlorid abgetrennt werden soll, bis zu etwa 90 bis etwa 981% gesättigt.During the development of this new cavity, the thinned Solution passed into an already existing cavity, so that your potassium chloride (and Sodium chloride) content is increased in an appropriate manner. Usually the Solution that is withdrawn from a developed cavity and from the potassium chloride to be separated is up to about 90 to about 981% saturated.

Nach einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung wird das Wasser in den unteren Abschnitt einer an Kaliumchlorid reichen Schicht geleitet, und eine wäßrige Lösung wird mit einer Geschwindigkeit abgezogen, die weit über derjenigen liegt, die zur Erzielung einer ganz oder nahezu gesättigten Lösung erforderlich ist. Der neue Hohlraum wird also beschleunigt entwickelt, da die Lösungsgeschwindigkeit des Lagers umgekehrt proportional zur Konzentration des wäßrigen Lösungsmittels ist.According to another embodiment of this invention, the water passed into the lower section of a layer rich in potassium chloride, and one aqueous solution is withdrawn at a rate well above that which is necessary to achieve a completely or almost saturated solution is. The new cavity is therefore developed more rapidly, as the speed of dissolution of the bearing is inversely proportional to the concentration of the aqueous solvent is.

Gewöhnlich ist es erwünscht, die Richtung zu regeln, in der sich ein neuer Hohlraum entwickelt. Wenn der neue Hohlraum z. B. mit einem anderen neuen Hohlraum oder einem bereits bestehenden, eingerichteten Hohlraum verbunden werden soll, so wird der neue Hohlraum in der Horizontalen entwickelt, bis in an sich bekannter Weise die Verbindung mit dem anderen Hohlraum hergestellt ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird eine Vielzahl neuer Hohlräume in der Horizontalen entwickelt, bis sie miteinander in Verbindung stehen. Das Wasser wird dann durch wenigstens eines der Bohrlöcher eingeleitet, das Kaliumchlorid vom Lager gelöst und die wäßrige Lösung durch wenigstens eines der anderen Bohrlöcher entfernt, das seinerseits mit dem Paar oder der Gruppe der untereinander in Verbindung stehenden Hohlräume verbunden ist. Wenn eine Vielzahl neuer Hohlräume untereinander verbunden ist, so ist der entstehende Hohlraum gewöhnlich ausreichend groß, daß er unabhängig eine wirtschaftliche Extraktionsgeschwindigkeit des Kaliumchlorids ermöglicht.Usually it is desirable to regulate the direction in which a new cavity developed. When the new cavity z. B. with another new one Cavity or an already existing, set up cavity are connected should, the new cavity is developed horizontally until it is known per se Way the connection with the other cavity is established. To A preferred embodiment of this invention creates a variety of new cavities developed horizontally until they are connected to each other. The water is then introduced through at least one of the boreholes, the potassium chloride from Bearing dissolved and the aqueous solution through at least one of the other boreholes removed, which in turn is associated with the couple or group of each other standing cavities is connected. When a multitude of new cavities among each other is connected, the resulting cavity is usually sufficiently large that he independently an economical extraction rate of the potassium chloride enables.

Der Hohlraum kann auch durch Heraufsetzen der hangenden Schicht in der vertikalen Richtung entwickelt werden.The cavity can also be created by putting the hanging layer in the vertical direction can be developed.

Ein bekanntes Verfahren für die Regelung des Wachstums des Hohlraumes besteht darin, daß man in diesen, zusammen mit dem Wasser, ein inertes Fluidum leitet, das ein Gas sein kann, jedoch vorzugsweise eine Flüssigkeit ist, wie Öl, raffiniertes oder nicht raffiniertes Petroleum oder ein ähnlicher Kohlenwasserstoff, das in Wasser unlöslich ist und dessen spezifisches Gewicht bei der im Hohlraum herrschenden Lösungsmitteltemperatur unter dem des Wassers liegt. Hierdurch veranlaßt man, daß eine aus dem inerten Fluidum bestehende Schutzschicht sich an der Decke des Hohlraumes bildet.A well-known method for controlling the growth of the cavity consists in passing an inert fluid into these, together with the water, which may be a gas, but is preferably a liquid such as oil, refined or unrefined petroleum or a similar hydrocarbon that is in water is insoluble and its specific weight at the solvent temperature in the cavity below that of the water. This causes one of the inert fluid existing protective layer forms on the ceiling of the cavity.

Die Zeichnung veranschaulicht eine typische Ausführungsform der Erfindung. Die Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht eines neuen Hohlraumes. Nach der Zeichnung wird ein Bohrloch, das in geeigneter Weise mit einer Verrohrung 1 versehen ist, durch das feste Gestein hindurch in die an Kaliumchlorid reiche Lagerstätte gebohrt. Eine typische kaliumchloridreiche Lagerstätte zeigt annähernd die folgende Zusammensetzung: Gewichtsprozent Kaliumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . 15 bis 60 Calciumsulfat . . . . . . . . . . . . . . . . 1 bis 5 In Wasser nicht löslicher Ton .. 1 bis 10 In Wasser lösliche Calcium- und Magnesiumsalze, wie MgC12, MgS0¢ und Ca (HC03)2 etwa 2 Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . restliche Menge Innerhalb der Verrohrungl wird darauf ein Rohr 2 konzentrisch angeordnet. Darauf läßt man Wasser durch den Ringraum fließen und extrahiert aus dem an Kaliumchlorid reichen Lager eine ungesättigte wäßrige Kaliumchloridlösung. Erwünscht sind Lösungen, die an Kaliumchlorid und Natriumchlorid zu etwa 20 bis 85 % gesättigt sind, damit der neue Hohlraum sich schnell bildet und ein Verstopfen des Loches und/oder des Hohlraumes durch Kristallbildung verhindert wird.The drawing illustrates a typical embodiment of the invention. The drawing shows a schematic view of a new cavity. According to the drawing, a borehole, suitably provided with casing 1, is drilled through the solid rock into the deposit rich in potassium chloride. A typical deposit rich in potassium chloride has approximately the following composition: Weight percent Potassium chloride. . . . . . . . . . . . . . . . 15 to 60 Calcium sulfate. . . . . . . . . . . . . . . . 1 to 5 Clay insoluble in water .. 1 to 10 Calcium and soluble in water Magnesium salts, such as MgC12, MgS0 ¢ and Ca (HC03) 2 about 2 Sodium chloride. . . . . . . . . . . . . . . remaining amount A pipe 2 is arranged concentrically thereon within the casing. Water is then allowed to flow through the annulus and an unsaturated aqueous potassium chloride solution is extracted from the camp rich in potassium chloride. Solutions which are about 20 to 85% saturated in potassium chloride and sodium chloride are desired, so that the new cavity is formed quickly and clogging of the hole and / or the cavity due to crystal formation is prevented.

Nach der Zeichnung ist die Verrohrung 1 so angeordnet, daß sie sich bis nahe zur unteren Grenze des an Kaliumchlorid reichen Lagers erstreckt. Mit der Ausbildung des Hohlraumes 8 durch Lösen der Salze aus dem Lager wird es gewöhnlich wünschenswert, das vertikale und horizontale Wachstum des Hohlraumes zu regeln. Eine solche Regelung kann in bekannter Weise durch die Bildung einer Schutzschicht 6 aus einem im wesentlichen in Wasser nicht löslichen, inerten Fluidum an der Decke des Hohlraumes 8 erfolgen. Die aus dem Hohlraum 8 extrahierte ungesättigte Lösung kann je nach den örtlichen geologischen Bedingungen und wirtschaftlichen Erwägungen auf verschiedene Weise in einen schon bestehenden Hohlraum 18 geleitet werden. Die Zeichnung veranschaulicht zwei wahlweise anzuwendende Verfahren. Normalerweise erfolgt die Anfangsextraktion über ein Rohr 2, wobei die ungesättigte Lösung durch ein Zuführungsrohr 11 in den bestehenden Hohlraum 18 fließt. Manchmal ist es möglich, direkt bei und entlang der Grenzschicht zwischen dem kaliumchloridreichen Lager und dem kaliumchloridarmen Lager einen Spalt 4 zu erzeugen. Der Spalt kann nach einer beliebigen bekannten Technik erzeugt werden, z. B. mit Sprengstoffen, hydrostatischem Druck oder durch Schlitzarbeit. Darauf wird die ungesättigte Lösung durch den Spalt 4 vom Hohlraum 8 in den Hohlraum 18 geleitet.According to the drawing, the piping 1 is arranged so that they extends to near the lower limit of the deposit rich in potassium chloride. With the Formation of the cavity 8 by dissolving the salts from the bearing is common desirable to regulate the vertical and horizontal growth of the cavity. Such a regulation can be achieved in a known manner by the formation of a protective layer 6 of an inert fluid that is essentially insoluble in water on the ceiling of the cavity 8 take place. The unsaturated solution extracted from the cavity 8 may vary depending on local geological conditions and economic considerations be fed in various ways into an already existing cavity 18. the Drawing illustrates two optional methods to be used. Usually done the initial extraction through a pipe 2, with the unsaturated solution through a feed pipe 11 flows into the existing cavity 18. Sometimes it is possible to go directly to and along the boundary layer between the camps rich in potassium chloride and those poor in potassium chloride Bearing to produce a gap 4. The gap can be any known Technology are generated, e.g. B. with explosives, hydrostatic pressure or by Slitting work. The unsaturated solution is then removed from the cavity through the gap 4 8 passed into the cavity 18.

Normalerweise wird die hangende Schicht des Spaltes heraufgesetzt, wenn die Lösung durch den Spalt hindurchfließt, in einigen Fällen wird der Hohlraum 8 schließlich mit dem Hohlraum 18 verschmelzen, so daß die wäßrige Lösung durch die ganze entstandene unterirdische Kaverne frei fließen kann. Unabhängig davon, ob der Spalt 4 erzeugt wird oder nicht, können die Schutzschichten 6 bzw. 16 am Hangenden von Hohlraum 8 bzw. 18 dazu verwendet werden, um die Ausdehnung in der Waagerechten und die schließliche Verbindung der beiden Hohlräume zu unterstützen.Usually the hanging layer of the gap is raised, when the solution flows through the gap, in some cases the cavity becomes 8 finally merge with the cavity 18, so that the aqueous solution through the whole resulting underground cavern can flow freely. Independently of, whether the gap 4 is generated or not, the protective layers 6 or 16 can be used Hanging walls of cavity 8 or 18 are used to reduce the expansion in the Support horizontal and eventual connection of the two cavities.

Die ungesättigte Lösung wird typischerweise aus dem Hohlraum 8 von einem Niveau abgezogen, das unterhalb des Einleitungspunktes des wäßrigen Lösungsmittels liegt und oft am oder nahe dem Boden des Hohlraumes 8, jedoch immer über dem Bereich, in dem sich Kristalle oder unlösliche Verunreinigungen in beträchtlicher Menge angesammelt haben. Im allgemeinen ist darauf zu achten, daß sowohl das Natriumchlorid als auch das Kaliumchlorid im wesentlichen in dem Verhältnis gelöst werden, in dem sie im Lager vorkommen, um eine Konzentration von Natriumchlorid auf der Oberfläche des Hohlraumes zu verhindern. Läßt man zu, daß die Hohlraumoberfläche verhältnismäßig viel Natriumchlorid enthält, so kann die Geschwindigkeit, mit der sich das Natriumchlorid löst, so weit abfallen, daß es unzweckmäßig wird. Die Extraktionsgeschwindigkeit dieser Salze wird geregelt, indem man die Natriumchlorid- und Kaliumchloridmenge, die mit dem Wasser eingeleitet wird, entsprechend einstellt.The unsaturated solution is typically from the cavity 8 of withdrawn to a level which is below the point of introduction of the aqueous solvent is and often at or near the bottom of the cavity 8, but always above the area in which crystals or insoluble impurities are accumulated in considerable quantities to have. In general, care should be taken that both the sodium chloride and the potassium chloride are essentially dissolved in the ratio in which they are in the Bearings occur to a concentration of sodium chloride on the surface of the To prevent cavity. If one allows that the cavity surface proportionately Contains a lot of sodium chloride, so can the speed at which the sodium chloride loosens, drop so far that it becomes inexpedient. The extraction speed these salts is regulated by the amount of sodium chloride and potassium chloride, which is introduced with the water, adjusts accordingly.

Da Kaliumchlorid Wärme absorbiert, wenn es in wäßrigen Lösungsmitteln gelöst wird, erweist es sich normalerweise als wünschenswert, daß die Temperatur des in den Hohlraum 8 eingeführten Wassers über der der im Hohlraum 8 befindlichen Kaliumchloridlösung liegt. Auch sollte die Temperatur der ungesättigten Lösung im Hohlraum 8 über der Temperatur der Lösung im Hohlraum 18 liegen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die in den beiden Hohlräumen befindlichen Lösungen in unzulässiger Weise abkühlen. Manchmal ist es vorteilhaft, wenn die ungesättigte, aus dem Hohlraum 8 extrahierte Lösung, bevor sie in den Hohlraum 18 geleitet wird, erwärmt wird.Because potassium chloride absorbs heat when in aqueous solvents is dissolved, it usually proves desirable that the temperature of the water introduced into the cavity 8 is higher than that in the cavity 8 Potassium chloride solution. The temperature of the unsaturated solution in the Cavity 8 are above the temperature of the solution in cavity 18. In this way this prevents the solutions located in the two cavities in impermissible Way to cool down. Sometimes it is beneficial if the unsaturated, out of the cavity 8 extracted solution before it is passed into the cavity 18 is heated.

Gewöhnlich wird der Hohlraum 8 schließlich ausreichend groß werden, um unabhängig einen wirtschaftlichen Abbau von Kaliumchlorid sicherzustellen. Wenn diese Größe erreicht ist, erweist es sich oft von wirtschaftlichem Vorteil, aus einem solchen Hohlraum so lange unabhängig zu extrahieren, bis er so weit angewachsen ist, daß die Abbaugeschwindigkeit nicht mehr wirtschaftlich ist. Ist diese überentwicklung eingetreten, so ist es oft von wirtschaftlichem Vorteil, eine ungesättigte Kaliumchloridlösung, die aus anderen neuen Hohlräumen gewonnen wurde, als Beschickung für diesen alten oder überentwickelten Hohlraum zu verwenden.Usually the cavity 8 will eventually become sufficiently large to be an independent economic Ensure breakdown of potassium chloride. When this size is reached, it is often an economic advantage to to extract independently from such a cavity until it has grown so far is that the rate of degradation is no longer economical. Is this overdevelopment occurred, it is often of economic advantage to use an unsaturated potassium chloride solution, extracted from other new cavities to feed this old one or to use overdeveloped cavity.

Manchmal wird mehr ungesättigte Lösung durch noch in der.Ausbildung stehende Hohlräume erzeugt, als wirtschaftlich als Beschickung für bestehende, entwickelte Hohlräume verwendet werden kann. Ein anderes Mal wird aus neuen, noch in der Entwicklung stehenden Hohlräumen nicht ausreichend ungesättigte Lösung erzeugt, so daß sich eine Verwendung als Beschickung als unwirtschaftlich erweist. Manchmal befinden sich keine entwickelten Hohlräume in passender Lage, für die die ungesättigten Lösungen als Beschickung dienen könnten, oder der Entwicklungszustand der verfügbaren entwickelten Hohlräume kann derart sein, daß eine Beschickung mit ungesättigten Lösungen nicht wirtschaftlich von Nutzen wäre. Aus diesen und anderen Gründen ist es manchmal günstig, die ungesättigte Lösung aus einem oder mehreren neuen Hohlräumen zu sammeln und über Tage zu lagern.Sometimes the solution is more unsaturated due to the fact that it is still in training standing cavities generated, as economically as a feed for existing, developed Cavities can be used. Another time will be made up of new ones, still under development standing cavities do not produce enough unsaturated solution, so that use as a feed proves to be uneconomical. Sometimes located there are no developed cavities in a suitable location for which the unsaturated solutions could serve as a feed, or the state of development of the available developed Voids can be such that loading with unsaturated solutions cannot would be economically beneficial. For these and other reasons it is sometimes beneficial to collect the unsaturated solution from one or more new cavities and to be stored for days.

Die ungesättigte Lösung kann auf verschiedene Weise behandelt werden, während sie sich über der Erde befindet. Sie kann. mit Wasser vermischt werden, das mit Kaliumchlorid und/oder Natriumchlorid mehr oder weniger gesättigt ist. Manchmal kann es vorteilhaft sein, der ungesättigten Sole Chemikalien zuzusetzen, bevor sie als Beschickung für andere Hohlräume verwendet wird. In Gegenden, wo Abhitze verfügbar ist, kann es wirtschaftlich sein, wenn diese Hitze dazu verwendet wird, um einen Teil des Wassers der ungesättigten Lösung zu verdampfen. Abhitze oder andere Wärme kann dazu verwendet werden, um die Temperatur der Lösung zu erhöhen oder beizubehalten.The unsaturated solution can be treated in several ways, while it is above the earth. She can. mixed with water, which is more or less saturated with potassium chloride and / or sodium chloride. Once in a while it can be advantageous to add chemicals to the unsaturated brine before it is used as a feed for other cavities. In areas where waste heat is available it can be economical if this heat is used to create a Part of the water of the unsaturated solution will evaporate. Waste heat or other heat can be used to increase or maintain the temperature of the solution.

Manchmal wird die ungesättigte Lösung aus einem oder mehreren neuen Hohlräumen in einem oder mehreren Vorratsbehältern oder Becken aufgefangen. In diesen Fällen kann sie durch Verdampfen unter Sonneneinstrahlung stärker konzentriert werden. Auf diese Weise kann die Lösung wirtschaftlich auf Konzentrationen gebracht werden, die sie dann als Beschickung für ein Gewinnungsverfahren geeignet machen.Sometimes the unsaturated solution becomes one or more new ones Catched voids in one or more storage containers or basins. In these In some cases, it can be more concentrated by evaporating under sunlight. In this way, the solution can be brought to concentrations economically, which then make them suitable as feed for an extraction process.

Unabhängig davon, ob die ungesättigten Solen aufgefangen und gelagert sind, können die Solen aus einer Vielzahl neuer Hohlräume in einen entwickelten Hohlraum oder kann die Sole aus einem neuen Hohlraum in eine Vielzahl entwickelter Hohlräume geleitet werden.Regardless of whether the unsaturated brine is caught and stored The brines can be developed from a multitude of new cavities into one Cavity or the brine can be developed from a new cavity into a variety Cavities are passed.

Die neuen, in der Entwicklung befindlichen Hohlräume befinden sich oft in anderen kaliumchloridreichen Lagern als der bereits bestehende, eingerichtete Schacht.The new cavities under development are in often in different potassium chloride-rich camps than the existing one Manhole.

Ein Bohrloch erstreckt sich häufig durch eine Vielzahl von kaliumchloridreichen Lagern, die horizontal durch ein Lager getrennt sind, das arm an Kaliumchlorid ist oder in dem es im wesentlichen nicht vorkommt. Nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung können auch zwei oder mehrere kaliumchloridreiche Schichten abgebaut werden, wobei der in einer dieser Schichten gebildete Hohlraum mit der ungesättigten wäßrigen Lösung beschickt wird, die aus einer anderen Schicht stammt.A well often extends through a variety of potassium chloride rich Warehouses that are horizontally separated by a warehouse that is low in potassium chloride or in which it essentially does not occur. According to the principles of the present In accordance with the invention, two or more layers rich in potassium chloride can also be broken down, the cavity formed in one of these layers coinciding with the unsaturated aqueous Solution is charged that comes from another shift.

Claims

Claims: 1. Process for the dismantling of underground potassium chloride deposits, in that the aqueous potassium chloride solution is removed drains a cavity before it is saturated, and this partially saturated Solution passes into a second cavity in which the solution is further dissolved is enriched by potassium chloride, and you get this enriched solution from the second cavity promotes.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the second cavity lies in the same deposit as the first cavity.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that; that one the second Creates a cavity in a different deposit than the one in which the first cavity is located is located.

4. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the aqueous solution is removed from the cavity before it is saturated and the process continues Feed water into the first cavity and remove the partially saturated solution peel this until the cavity has developed to the size required is a concentrated aqueous potassium chloride solution in a technically sufficient Subtract speed from the cavity. Considered publications: U.S. Patent No. 2,847,202; Article »Solution extraction of salt using wells connected by hydraulic fracture ", AIME, Trans., Vol. 217, 1960.