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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schlämmen eines Salzes aus
einer unterirdischen Lagerstätte, in der dieses, insbesondere Kaliumchlorid, als
der schwerer lösliche Bestandteil eines Doppelsalzes, insbesondere Karnallit, enthalten
ist, in dessen ge= sättigter Lösung, aus der das schwerer lösliche Salz gewonnen
werden soll, das leichter und das schwerer lösliche Salz zu ungleichen Teilen enthalten
sind.
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Karnallit ist ein aus Kaliumchlorid und Magnesiumchlorid bestehendes
Doppelsalz mit der Formel KCl - MgCl2 - 6 H20. Dieses Salz ist hauptsächlich auf
Grund seines Kaliumchloridgehaltes wertvoll, da Kaliumchlorid in der Düngemittelindustrie
verwendet wird. Magnesiumchlorid ist gegenwärtig verhältnismäßig wenig wertvoll.
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Obgleich schon versucht worden war, Karnallit in Form einer Lösung
abzubauen, haben diese Versuche sich nicht als erfolgreich erwiesen. Der Grund hierfür
ist hauptsächlich darin zu sehen, daß das gewünschte Produkt, Kaliumchlorid, viel
weniger wasserlöslich ist als Magnesiumchlorid. Die Einführung von Wasser in ein
unter Tage befindliches Karnallitlager hat zur Folge, daß der Karnallit sich auflöst
und sich eine mit Magnesiumchlorid angereicherte Lauge bildet, während der größte
Teil des Kaliumchlorids in ungelöstem, festem Zustand verbleibt. Bisher wurde kein
praktisches Verfahren vorgeschlagen, dieses ungelöste Kaliumchlorid zu fördern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbauverfahren zu schaffen,
mittels welchem der schwerer lösliche Bestandteil eines Doppelsalzes erhalten und
in Form eines Schlammes aus ungelösten Teilchen an die Oberfläche gebracht wird.
Insbesondere soll ein Abbauverfahren für Karnallit geschaffen werden, mittels welchem
Kaliumchlorid erhalten und in Form eines Schlammes aus ungelösten Teilchen an die
Oberfläche gebracht wird. Die Erfindung besteht darin, daß 1. Wasser oder eine ungesättigte
wäßrige Salzlösung in das Lager eingebracht wird, wodurch das leichter lösliche
Salz ausgelaugt und ein Hohlraum gebildet wird und wobei durch das Auslaugen eine
im wesentlichen gesättigte Lösung des leichter löslichen Salzes und ein Schlamm
des ungelösten, schwerer löslichen Salzes entstehen, 2. die im wesentlichen gesättigte
Lösung des leichter löslichen Salzes, die ungelöste Teilchen des schwerer löslichen
Salzes mit sich führt, entfernt wird und 3. hieraus das schwerer lösliche Salz gewonnen
wird.
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Der zweite Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
dahin abgewandelt werden, daß die aus der Lagerstätte entfernte, im wesentlichen
gesättigte Lösung nach Gewinnung des schwerer löslichen Salzes wieder in den unter-
i irdischen Hohlraum eingebracht und durch den Schlamm geleitet wird, wobei die
darin befindlichen ungelösten Teilchen des schwerer löslichen Salzes mitgerissen
werden.
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Befindet sich unter dem Doppelsalzlager ein Lager i eines anderen
wasserlöslichen Salzes, so kann ein Teil des anderen Salzes aufgelöst werden, während
die Auflösung des Doppelsalzes verhindert wird, so daß in dem Lager des anderen
Salzes ein mit dem Hohlraum in Verbindung stehender Sumpf entsteht. Die Auflösung
des Doppelsalzes kann in bekannter Weise dadurch verhindert werden, daß eine dünne
Schicht eines Kohlenwasserstofföls in die Grenzschicht zwischen dem Doppelsalzlager
und dem darunter befindlichen Salzlager gebildet wird.
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Bei steilstehenden Lagerstätten wird zweckmäßigerweise eine Vielzahl
sich von der Erdoberfläche bis zu dem Doppelsalzlager erstreckender Bohrlöcher niedergebracht,
die je nach der Tiefe der Lagerstätte verschieden lang sind. Für die Zufuhr von
Lösungsmitteln werden in allen Bohrlöchern Eintrittsleitungen und für das tiefste
Bohrloch zusätzlich eine Austrittsleitung vorgesehen, wobei sich der Schlamm des
ungelösten, schwerer löslichen Salzes auf der Sohle des tiefsten Bohrloches sammelt
und die Austrittsleitung entnommen wird.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. 1 bis 7 der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt
durch ein im Abbau befindliches unterirdisches Karnallitlager, F i g. 2 eine schematische
Aufsicht auf ein Karnallitlager, aus der die Lage der Bohrlöcher und der durch den
Abbau gebildeten Hohlräume im Lager hervorgeht, F i g. 3, 4 und 5 Vertikalschnitte
durch Lager, die sich in verschiedenen Abbauphasen befinden, F i g. 4 A und 4 B
Vertikalschnitte durch Lager, die sich i_ n_ der in F i g. .4 gezeigten Abbauphase
befinden, wözü Vörricfilungen unterschiedlicher Ausführungsformen verwendet werden,
F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch ein im Abbau befindliches Karnallitlager, das
steil geneigt ist, und F i g. 7 eine Aufsicht auf das Karnallitlager nach F i g.
6, aus der die Lage der Bohrlöcher hervorgeht. In F i g. 1 befindet sich ein Karnallitlager
10 in beträchtlicher Tiefe unter der Erdoberfläche 11. Das Salzlager 12, das Natriumchlorid
oder ein anderes wasserlösliches Salz enthält, befindet sich unmittelbar unter dem
Karnallitlager 10. Das Deckgebirge 13
zwischen dem Karnallitlager 10
und der Erdoberfläche 11 kann z. B. eine Vielzahl von Schichten einschließlich Sandstein,
Schiefer, Kalkstein, Dolomit und eine Anzahl von Natriumchloridlagern enthalten.
Im folgenden wird angenommen, daß die unmittelbar über dem Karnallitlager 10 befindliche
Schicht aus einem Mineral wie z. B. Schiefer besteht, der wasserunlöslich ist, obgleich
das Verfahren auch auf Vorkommen anwendbar ist, in welchen die darüber befindliche
Schicht wasserlöslich sein kann.
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Von der Erdoberfläche wird eine Vielzahl von Bohrlöchern zu dem Karnallitlager
niedergebracht. Jedes Bohrloch weist einen Bohrturm 14 und eine Verrohrung 15 auf,
die konzentrische Rohrstränge enthält, die als Ein- und Austrittsleitungen zum Zuführen
wäßriger Strömungsmittel in die Bohrlöcher sowie zum Entfernen derselben oder zum
Entfernen von Schlamm dienen. Die baulichen Einzelheiten der Schachtverrohrung werden
nachstehend an Hand der F i g. 3 beschrieben. Sowohl die Bohrtürme 14 als auch die
Verrohrung 15 gleichen den in Ölbohrlöchern verwendeten.
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Ferner zeigt F i g. 1, in welcher Weise Hohlräume in dem Karnallitlager
10 gebildet werden, wenn Wasser oder eine ungesättigte Lösung in das Lager
eingeführt
und Salzwasser und Schlamm daraus entfernt werden. Das Kamallitlager enthält, nachdem
es abgebaut worden ist, eine Vielzahl von Hohlräumen 16, die sich alle vom Bohrloch
nach außen erstrecken. Das zunehmende Wachstum der Hohlräume 16 während des
Abbaus ist durch die gestrichelten Linien 17 dargestellt. Zwischen den die Form
von auf der Spitze stehenden Kegeln aufweisenden Hohlräumen 16 verbleiben nach dem
Abbau in dem Karnallitlager aus ungelöstem Karnallit bestehende Pfeiler 18.
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F i g. 2 zeigt eine Aufsicht auf die Anordnung der Bohrlöcher in einem
Karnallitlager, das gerade abgebaut wird. Die Bohrlöcher sind in parallelen Reihen
versetzt angeordnet. Hierdurch kann eine maximale Menge Karnallit aus dem Lager
gewonnen werden. Die Anzahl und Anordnung der Bohrlöcher ist so gewählt, daß auf
wirtschaftlich vertretbare Weise eine maximale Menge Karnallit aus dem Lager 1.0
gewonnen wird. In dem Umfang, in dein die Anzahl der Bohrlöcher in einem vorgegebenen
Bereich zunimmt, erhöht sich die Menge des abgebauten Karnallits, was jedoch mit
höheren Kosten für das Bohren verbunden ist.
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Die in F i g. 3 dargestellte Verrohrung 15 besteht aus konzentrischen
Rohrsträngen 20, 21 und 22 mit zunehmendem Durchmesser. Der innere Rohrstrang
20 und der diesen umgebende Rohrstrang 21 sind vertikal verschiebbar
und dienen als Ein- und Austrittsleitungen. Der äußere Rohrstrang 22 ist in dem
Deckgebirge 13 über dem Karnallitlager 10 im Bohrloch einzementiert und endet gewöhnlich
am oberen Ende des Kamallitlagers 10. Der äußere Rohrstrang 22 dient als Schutzgehäuse.
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Bei einem unmittelbar unter dem Karnallitlager 10
vorkommenden
Lager aus wasserlöslichem Salz 12 wird das Bohrloch von der Erdoberfläche 11 aus
durch das Karnallitlager 10 niedergebracht und endet in dem Salzlager 12
dicht an dessen oberem Ende. Die Verrohrung 15 wird so in das Lager eingeführt,
daß der innere Rohrstrang 20 sich unterhalb des Karnallitlagers 10 und in dem oberen
Teil des Salzlagers 12 befindet.
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An der Erdoberfläche sind im Bohrturm 14 Dichtungen vorgesehen, die
eine teleskopartige Vertikalbewegung des inneren Rohrstranges 20 bezüglich des ihn
umgebenden Rohrstranges 21 erlauben. Ein auf dem Bohrturm 14 angebrachter Förderzug
wird zum Heben und Senken des Rohrstranges 20 verwendet. Der Rohrstrang 21 ist ebenfalls
vertikal verschiebbar. Zu Beginn des Abbaus, wenn in dem Salzlager 12 durch Auflösen
ein Hohlraum ausgewaschen wird, ist der Rohrstrang 21 so angeordnet, daß
sich sein unteres Ende einige Meter unter der Grenzlinie zwischen dem Karnallitlager
10 und dem Salzlager 12 befindet.
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Nach dem Niederbringen der Bohrlöcher besteht die erste Arbeitsphase
darin, einen kleinen Sumpf 25 zum Sammeln des Kaliumchloridschlammes herzustellen.
Dies geschieht, indem man Wasser in den zwischen den Rohrsträngen 20 und 21 befindlichen
ringförmigen Raum nach unten strömen läßt und durch den Rohrstrang 20 Salzwasser
nach oben fördert. Um beste Ergebnisse zu erzielen, kann die Strömungsrichtung von
Wasser und Salzwasser periodisch umgekehrt werden. Das Ende des inneren Rohrstranges
20 befindet sich im allgemeinen dicht am Boden des gewünschten Hohlraumes in dem
Salzlager 12. Die Auflösung von Karnallit im Lager 10 in diesem Stadium der Abbauarbeiten
kann verhindert werden, indem eine dünne Schicht eines Kohlenwasserstofföls durch
den ringförmigen Raum zwischen den Rohrsträngen 21 und 22 und durch den ringförmigen
Raum zwischen dem Rohrstrang 21 und der Wand des Bohrloches in dem Kamallitlager
10 eingespritzt wird. Die Verwendung einer deratigen Kohlenwasserstoffölschicht
beim Schlämmen eines Salzes ist herkömmlich.
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F i g. 4 zeigt die Auflösung von Karnallit in dem Lager 10 durch Einführen
von Wasser oder einer ungesättigten wäßrigen Salzlösung in das Lager und die Entfernung
von Magnesiumchloridlösung hieraus. Ist das Salz Magnesiumchlorid, wird eine ungesättigte
wäßrige Lösung verwendet. Dieser Vorgang wird ausgeführt, nachdem ein Sumpf 25 der
erwünschten Größe hergestellt worden ist. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, befindet
sieh das untere Ende des inneren Rohrstranges 20 während des Auflösungsvorganges
des Karnallits annähernd an der Grenzlinie zwischen dem Karnallitlager 10 und dem
Salzlager 12. Das Ende des benachbarten Rohrstranges 21 wird nach der Bildung des
Sumpfes 25 und vor Beginn der Auflösung des Karnallits bis in die obere Hälfte des
Karnallitslagers gehoben. Dann wird Wasser oder eine ungesättigte wäßrige Salzlösung
durch den ringförmigen Raum zwischen den Rohrsträngen 20 und 21. nach unten geleitet.
Dieses Wasser bzw. diese ungesättigte wäßrige Salzlösung fließt in dem Karnallitlager
10 in unmittelbarer Nähe der Verrohrung 15. Das Magnesiumchlorid des Karnallits
wird tierausgelaugt, so daß ein Hohlraum 16 und eine Magnesiumchlorid-Salzwasser-Lösung
entstehen. Der Hohlraum 16 steht mit dem Sumpf 25 in Verbindung, so
daß der eine eine Fortsetzung des anderen darstellt.
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F i g. 4 A zeigt die Auflösung des Karnallits in einem Lager
10 durch Einspritzen von Wasser oder einer ungesättigten wäßrigen Salzlösung
und die Entfernung der Mägnesiumchloridlösung. Der in F i g. 4 A dargestellte Vorgang
ist derselbe wie der in F i g. 4 gezeigte. An Stelle der mit einer Vielzahl konzentrischer
Rohrstränge versehenen Verrohrung 15 wird jedoch in F i g. 4A eine Verrohrung verwendet,
die zwei Rohrstränge 20 a und 20 b aufweist, die von einem Rohrstrang
21 umgeben sind. Das untere Ende des Rohrstranges 20 a bzw. 20 b befindet
sich annähernd an der Grenzlinie zwischen dem Karnallitlager 10 und dem darunter
befindlichen Salzlager 12. Zweckmäßigerweise befindet sich das Ende des Rohrstranges
20 b ein wenig oberhalb des Endes des Rohrstranges 20 a. Das Ende des Rohrstranges
21 wird nach der Bildung des Sumpfes 25 und vor dem Beginn der Auflösung des Karnallits
bis in die obere Hälfte des Kamallitlagers gehoben. Durch den von dem Rohrstrang
21 umschlossenen und die Rohrstränge 20a und 20b umgebenden Raum wird Wasser oder
eine ungesättigte Salzlösung in das Karnallitlager 10 eingebracht. Eine zu etwa
90 % mit Magnesiumchlorid gesättigte Lösung wird durch die Rohrstränge 20 a und/oder
20 b nach oben gepumpt. Die Strömungsrichtung kann umgekehrt oder das Strömungsmittel
je nach Wunsch durch verschiedene Kombinationen von Verrohrungen und ringförmige
Räume geleitet werden.
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F i g. 4B stellt die Auflösung von Karnallit in dem Lager 10 unter
Verwendung einer abgewandelten
Verrohrung dar. Der Vorgang nach
F i g.. 4 B ist der gleiche wie -der nach F i g.4. Die Verröhrung nach F i g. 4
B weist ein Paar Rohrstränge 20 c und 21 auf; die -von dem Rohrstrang 22 umgeben
sind, welcher an die Wand des Bohrloches anzementiert ist. Die Rohrstränge 20.c
und 21 können denselben Durchmesser haben. Durch den Rohrstrang 20c kann
Wasser oder eine ungesättigte Salzlösung in das Karnallitlager 10 eingebracht werden.
Eine zu etwa 90% mit -Magnesiumchlorid gesättigte Lösung wird durch 'den Rohrstrang
21 herausgepumpt. Je nach Wunsch kann die Strömungsrichtung umgekehrt werden. Wie
dargestellt, sind die Rohrstränge 20 c und 21 so angeordnet, daß Wasser oder eine
ungesättigte Salzlösung durch- den- Rohrstrang 20 c zugeführt und eine zu 90% mit
Magnesiumchlorid gesättigte Lösung.. durch den Rohrstrang 21 abgeführt wird. Für
diese -Strömungsrichtung befindet sich das Ende des Rohrstranges 20 c im oberen
Teil des Hohlraumes 16, während sich das Ende des Rohrstranges 21 a in den Sumpf
25 erstreckt.
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Das Wasser oder die ungesättigte Salzlösung kann beim Zuführen Umgebungstemperatur
haben. Die Lager befinden sich üblicherweise in einer Tiefe von etwa 1800 m, in
-der Temperaturen von bis zu 40° C auftreten können. Diese Eigenwärme des Lagers
trägt zur- erforderlichen Lösungswärme des Karnallits bei und. erhöht. die-Temperatur
der Lösung, was die Kapazität-des Bohrloches erhöht. Am vorteilhaftesten ist es,
Wässer in solcher Menge und mit solcher Geschwindigkeit zuzuführen,- daß eine Lösung
entsteht, die annähernd zu 90 % mit Magnesiumchlorid gesättigt'-ist. Ein -kleiner
Teil des Kaliumchloridgehalts des Karnallits wird ebenfalls gelöst. Eventuell vorhandenes
Natriumchlorid und Sylvin werden desgleichen in geringem Maße gelöst, jedoch ist
die Wasserlöslichkeit von . Kaliumchlorid und Natriumchlorid. viel geringer als
diejenige von Magnesiumchlorid.-Wird z. B. reiner Karnallit in -Wasser - bei 35°
C bis zur Erreichung des Sättigungsgrades gelöst, so enthält die . hierbei entstandene
Lösung etwa 27,3 % Magnesiumchlorid und 3,8 % Kaliumchlorid; der Rest ist Wasser.
Im Vergleich hierzu enthält Karnallit 34,3% Magnesiümchlorid und 26,80/0 Kaliumchlorid.
Wenn Natriumchlorid in dem Lager vorhanden ist, würde sich der Prozentsatz jedes
Salzes. in einer gesättigten Lösung von den hier angegebenen . Mengen unterscheiden.
Werden z. B. Karnallit und Natriumchlorid in Wasser bei 35° C bis- zur Erreichung
des Sättigungsgrades gelöst, so enthält die hierbei entstandene Lösung etwa 27,88%
Magnesiumchlorid, -2,01/o Kaliumchlorid, 1,45% Natriumchlörid und 68,67% Wasser.
Es ist also ersichtlich, daß sich nur ein kleiner Teil des Kaliumchlorids löst,-
der -Rest fällt als Schlamm aus.
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Auch Natriumchlorid und Kaliumchlorid in Form von Sylvin fallen vorwiegend
in dem Schlamm aus. Der größte Teil des Schlammes 26 sinkt auf den Boden des Sumpfes
25. Einige der Kaliumchloridteilchen sammeln sich in einer dünnen Schicht 27 an
den Seiten der Pfeiler 18, da diese gewöhnlich nicht steil genug geneigt sind, um
die Teilchen auf Grund der Schwerkraft in den Sumpf 25 fallen zu lassen. Während
dieser Arbeitsphase wird gewöhnlich nicht versucht, den Kaliumchloridschlamm an
i die Oberfläche zu bringen. Statt dessen wird Wasser oder eine ungesättigte wäßrige
Salzlösung in das Bohrloch gepumpt und die in etwa zu 900% mit Magnesinmchlorid
gesättigte Lösung nach oben gefördert. Natürlich kann die Lösung, wenn sie an die
Oberfläche gepumpt wird, je nach Wunsch eine größere oder kleinere Menge Magnesiumchlorid
enthalten, Die Auflösung. geht in dem Maße langsamer vor sich, in dem man sich dem
Sättigungspunkt nähert, so daß es sich -gewöhnlich nicht lohnt, zu versuchen, eine
gesättigte Lösung zu bilden. Andererseits darf die an die Oberfläche gepumpte Lösung
nicht zu verdünnt sein, da ihre Fähigkeit, Kaliumchlorid mitzuführen, mit dem Grad
der Verdünnung abnimmt und - eine Abnahme der Gewinnung des Uiumchlorids aus dem
Schlamm bewirkt.
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In' der in F i g. 4 dargestellten Abbauphase ist die Anfangsgeschwindigkeit,
mit welcher das Strömungsmittel durch den ringförmigen Raum zwischen den Rohrsträngen
20 und 21 nach unten und innerhalb des Rohrstranges 20 nach oben fließt, ziemlich
langsam. Wenn die Größe -des durch Auflösung des Karnallits in dem Lager 10 gebildeten
Hohlraums 16 zunimmt, kann die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers erhöht werden..
Die Anfangsgeschwindigkeit beträgt etwa einige hundert Liter pro Minute, während
die schließlich erreichte Strömungsgeschwindigkeit zäveckmäßigerweise etwa das Zehnfache
beträgt. Die allmähliche Auflösung des Kamallits in dem Hohlraum 16 wird durch die
Linien 17 dargestellt, die die Vergrößerung des Hohlraums zeigen, wenn die Auflösung
des Karnallits fortgesetzt wird.
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Die zweite Arbeitsphase besteht darin, den KaliumcWoridschlamm 26
zu gewinnen, der sich auf dem Boden des- Sumpfes 25 ansammelt. Die an die Oberfläche
geförderte Magnesiumchloridlösung wird in nicht dargestellten Aufbewahrungstanks-
oder -becken aufbewahrt.
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F i g. 5 -zeigt die zweite erfindungsgemäße Arbeitsphase, in welcher
Kaliumchloridteilchen an die Oberfläche gebracht werden. In dieser Arbeitsphase
wird eine im wesentlichen -gesättigte Magnesiumchloridlösung in das Bohrloch in
den ringförmigen Raum zwischen den Rohrsträngen 20 und 21 eingeführt. Diese Arbeitsphase
wird am zweckmäßigsten ausgeführt, indem das Ende des innersten Rohrstranges 20
an oder nahe bei dem oberen Ende des Schlammlagers 26 und das Ende des Rohrstranges
21 in kurzer Entfernung über demjenigen des Rohrstranges 20 angeordnet wird. Dadurch
entsteht ein Kreislauf des Strömungsmittels, so daß feste Kaliumchloridteilchen
in die in dem Raum zwischen den Rohrsträngen 20 und 21 nach unten fließende Magnesiumchlorid,
Lösung eingebracht wird. Die Enden der Rohrstränge 20 und 21 werden, je nach der
maximal zu entfernenden Menge Kaliumchlorid, nach oben oder unten bewegt; die maximale
Fördermenge wird durch die maximale Dichte des an die Oberfläche geförderten Schlammes
und folglich durch einen maximalen Druckaufbau an der Förderseite der den. Schlamm
nach oben fördernden Pumpe angezeigt.
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Die Magnesiumchloridlösung ist im wesentlichen mit Magnesiumchlorid
und Kaliumchlorid gesättigt, um die Auflösung von Kaliumchlorid auf ein Minimum
zu reduzieren. Gewöhnlich ist diese Lösung die in der zweiten Arbeitsphase erhaltene
Lösung oder ein Teil derselben, d. h.. eine nahezu 90% gesättigte Magnesiumchloridlösung.
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Die nach unten in das Bohrloch strömende Lösung führt Kaliumchloridteilchen
mit sich, die durch den Rohrstrang 20 in der Magnesiumchloridlösung nach
oben
gefördert werden. Die Strömungsgeschwindigkeit in dem Rohrstrang 20 muß die Geschwindigkeit,
mit der sich die Kaliumchloridteilchen absetzen, übersteigen, um diese Teilchen
an die Erdoberfläche bringen zu können. Es ist zweckmäßig, die Strömungsrichtung
in periodischen Abständen umzukehren, um das Verstopfen der Rohrstränge 20 und 21
mit Kaliumchloridteilchen zu vermeiden.
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Die Rohrstränge können wie die Rohrstränge 20 und 21 in den F i g.
3, 4 und 5 konzentrisch oder, wie die gleich großen Rohrstränge 20 a und 20 b in
F i g. 4 A, nebeneinander in dem Rohrstrang 22 angeordnet sein. Der gesamte in den
konzentrischen Rohrsträngen nach den F i g. 3, 4 und 5 dargestellte Arbeitsablauf
kann mit der Verrohrung nach F i g. 4 A ausgeführt werden. Die darin gezeigten Bohrlöcher
und Rohrstränge müssen nicht unbedingt völlig axial verlaufen; in diesem Fall berührt
gewöhnlich jeder dargestellte Rohrstrang die benachbarten Rohrstränge.
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Die erste und die zweite Arbeitsphase können auch in einer einzigen
Arbeitsphase vereinigt werden. In diesem Fall wird Wasser in die Bohrlöcher geführt,
und Magnesiumchloridlösung mit mitgeführten Kaliumchloridteilchen wird dafür entnommen.
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F i g. 6 zeigt, wie das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird,
wenn das Lager steil steht. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden eine
Vielzahl von in parallelen Reihen angeordneten Bohrlöchern niedergebracht (vgl.
F i g. 7). Jedem dieser Bohrlöcher ist wie in F i g. 1 ein Bohrturm 14 zugeordnet.
Die Verrohrung 30, die eine Eintritts-und eine Austrittsleitung aufweist, befindet
sich in dem tiefsten Bohrloch und erstreckt sich von der Erdoberfläche nach unten
bis auf den Grund des Karnallitlagers 31 oder bis kurz darüber. Diese Verrohrung
enthält sowohl eine Eintritts- als auch eine Austrittsleitung und kann mit der in
F i g. 1 gezeigten Verrohrung 15 identisch sein. Die anderen, sich nur bis zu geringerer
Tiefe in das Karnallitlager 31 erstreckenden Bohrlöcher erfordern nur eine Einlaßleitung,
obgleich diese Verrohrungen ebenfalls konzentrische, Eintritts- und Austrittsleitungen
bildende Rohrstränge aufweisen können. Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens bildet sich auf der Sohle des tiefsten Bohrloches in einem Salzlager
unter dem Karnallitlager 31 ein Sumpf 33. Nachdem dieser Sumpf entstanden ist, wird
Wasser durch die Eintrittsleitung des Rohrstranges 30 in den Sumpf 33 eingeführt.
Hierdurch bildet sich ein Hohlraum 34, der allmählich in dem Maße größer wird, in
dem die Auflösung fortschreitet, wobei die Wachstumsstadien des Hohlraums durch
die Linien 35 gekennzeichnet sind. Wasser kann auch in die anderen Bohrlöcher durch
den Rohrstrang 32 eingebracht werden, und zwar entweder gleichzeitig mit der Einleitung
von Wasser durch den Rohrstrang 30 oder nachdem der Hohlraum so angewachsen ist,
daß er die anderen Bohrlöcher erreicht. Das Magnesiumchlorid wird wieder ausgelaugt
und durch den Rohrstrang 30 entfernt, kann jedoch auch durch den Rohrstrang 32 entfernt
werden. Der größte Teil des Kaliumchlorids bleibt ungelöst und bildet einen Schlamm,
der sich in dem Sumpf 33 ansammelt. Dieser Schlamm wird in periodischen Zeitabständen,
wie schon an Hand der F i g. 5 beschrieben, durch den Rohrstrang 30 entfernt. Die
Kaliumchloridschlammteilchen fallen entlang der Grenze zwischen dem Karnallitlager
und dem darunter befindlichen Salzlager nach unten. Die Auflösung des Karnallits
nähert sich bei einem steil geneigten Lager, wie dem in F i g. 6 gezeigten, weit
mehr der vollständigen Auflösung, als dies bei einem eben verlaufenden oder nur
leicht geneigten Lager, wie dem in F i g. 1 dargestellten, der Fall ist, da die
nach den Abbauarbeiten stehenbleibenden Pfeiler 18 aus ungelöstem Karnallit nur
einen kleinen Prozentteil des Karnallitlagers ausmachen. Als ein wie vorliegend
beschriebenes steil geneigtes Lager wird ein solches bezeichnet, dessen Neigungswinkel
größer ist als der Schüttwinkel der Kaliumchloridteilchen. Bei steileren Winkeln
ist die Schwerkraft stärker als die Reibungskraft, die das Fallen der Teilchen verhindert,
und die Teilchen fallen bis zum niedrigsten Punkt herunter. Dieses Herunterfallen
ist genau das, was angestrebt wird, da es die nahezu vollständige Auflösung des
Karnallitlagers ermöglicht, wobei nur kleine Pfeiler stehenbleiben.
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In manchen Fällen ist das unmittelbar unter dem Karnallitlager befindliche
Material anstatt eines wasserlöslichen Salzes ein unlösliches Material. In diesem
Fall ist es nicht möglich, wie in F i g. 3 der Zeichnungen dargestellt, einen Sumpf
25 zu bilden. Statt dessen muß dieser Sumpf in dem Karnallitlager selbst gebildet
werden, mit dem Ergebnis, daß ein geringerer Prozentsatz des Karnallits durch das
Bohrloch gewonnen werden kann, als dies der Fall ist, wenn der Sumpf unter dem Karnallitlager
gebildet werden kann, da sich der Hohlraum 16 auf dem Boden des Karnallitlagers
bis zu einem Punkt verjüngt, anstatt in dieser Tiefe noch einen beträchtlichen Querschnitt
aufzuweisen, wie dies bei Vorhandensein eines Sumpfes 25 der Fall ist.
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Nachdem die Kaliumchloridteilchen an die Oberfläche gebracht worden
sind, können sie in der dritten Arbeitsphase auf herkömmliche Weise gewonnen werden.
Zum Beispiel können die Kaliumchloridteilchen durch Zentrifugieren oder Filtrieren
von der Magnesiumchloridlösung getrennt werden. Das Magnesiumchlorid kann durch
Verdunstung an der Sonne aus der Magnesiumchloridlösung gewonnen und bei der Herstellung
von Magnesiummetall verwendet werden. Die Kaliumehloridteilchen werden nach herkömmlichen
Verfahren verarbeitet, zu denen auch das Umkristallisieren gehört, um ein im wesentlichen
reines und absatzfähiges Erzeugnis zu erhalten.
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Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung berücksichtigt besonders
die Gewinnung von Kaliumchlorid aus Karnallit, doch ist das gleiche Verfahren auch
auf die Gewinnung anderer Doppelsalze aus Lagern anwendbar, in deren gesättigten
Lösungen die beiden Bestandteile zu ungleichen Teilen enthalten sind.