DE1483767A1

DE1483767A1 - Verfahren zum gleichzeitigen Abbauen und Raffinieren von loeslichen Mineralien

Info

Publication number: DE1483767A1
Application number: DE19661483767
Authority: DE
Inventors: Jacoby Charles Hemming; Ryon Jun John Lesley
Original assignee: International Salt Co Inc
Current assignee: International Salt Co Inc
Priority date: 1965-12-27
Filing date: 1966-12-27
Publication date: 1970-03-05
Also published as: DK114262B; DE1483767C3; DE1483767B2; NL6618183A; US3348883A

Description

DR.-INO. WALTER ABITZ βMUakM ICTJImxmmmimA·Λ DR. DIlTtR MORF J^tgmmmi ChMUndu« I 3<Kh«i

1*83767 £₄₂₉,

INTERHATIOHiL SALT COHPAHY Clarke Sunmit, Pennsylvania, Y.St.A.

Verfahren sub gleichseitigen Abbauen und Raffinieren τοη löslichen Mineralien

Sie Erfindung besieht eich auf dae Abbauen und Raffinieren ▼on löelionen Mineralien, und zwar insbeeondere τοη latriuaohlorid oder anderen löslichen Mineralealzen oder ähnliohen Stoffen, deren Löslichkeit eioh ait der Teaperatur ändert.

Be aind bereit· Tereohiedene Verfahren st» Reinigen Tön euror abgebauten ßalsen bekannt] die Hauptaufgabe der Erfindung ist ee, ein rerbeeeertee Verfahren sua Raffinieren oder Reinigen solcher Mineralealle sur Verfügung su eteilen» dae glelohseltig alt ihren Abbau durchgeführt wird, In den USA-Patenteohriften 2 555 340 und 2 876 182 eind Verfahren und Vorrichtungen sua Raffinieren τοη natriumchlorid und Mhnliohen Salsen beschrieben; hler erfolgt die Raffinatxon jedooh erst, naohdea da« Roheals abgebaut und sur Reinigungsanlage gefördert worden ist.

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Bei diesen bekannten Verfahren wird daa rohe, unreine Salz zunächst aua der Lagerstätte gefördert, dann unter Erhitzen zu einer übersättigten Salzlösung gelöst, und die Lösung wird dann eingedampft und gekühlt, wobei nan unkristallisiertes, gereinigtes Natriumchlorid erhült.

Wie in den genannten Patentschriften ausgeführt wird, besteht das durch Abbau unmittelbar gewonnene Steinsalz gewöhnlich zu etwa 90 bis 98 i* aus Natriumchlorid und zum Hast aus Verunreinigungen, wie Schmutz und Calciumsulfat, wobei das Calciumsulfat die hauptsächliche Verunreinigung darstellt. Nach bisher bekannten Raffinierverfahren wurden solche "unreinen" Salze in einigen Fällen durch Behandeln der Salzl;J8.un«on raffiniert, die unmittelbar aus dei Salzlagerstätte gewonnen oder durch Auflösen ron zuvor aus car Lagerstätte ^βκοηη^ηβτα Salz oder von anderweitig erzeugter unreinen Salzen in Wasser oder anderen geeigneten Lösungsmitteln hergestellt wurden. Aus diesen Lösungen wurde das gereinigte Salz in Verdampferanlagan gewonnen, die entweder aus einem einzelnen Verdampfer oder aus einer Reihe von hintereinandergeschaltsten Verdampfern bestanden; gewöhnlich arbeitet man bus wirtschaftlichen Gründen mit hintereinandergeschalteten Verdampfern. Bei diesen Verfahren wird die zum Verdampfen des Lösungsmittels aus der Salzeole er forderliche Wärme gewöhnlich auf indirektem Vfege durch Kondensation von Dampf erzeugt, wobei in den Verdampfern Wärme«·

übertragungsflachen verschiedener Art angewandt werden.

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Bei diesen bekannten Verfahren fällt das SaIa in Tora kleiner kubieoher Kristalle an, und für diese Fora des SaI«es besteht eine grosse nachfrage. Eine andere Art von "raffiniertes" 8ala wird duroh Eindampfen τοη Salssole in offenen Pfannen hergestellt. Hierbei kann das Eindampfen dor Sole durch Wärmeaustauscher unterstütst werden, die die Sole in den Pfannen erhitien. Bei dieses Verfahren entstehen die Salskristalle in Schuppenform, und auch diese Fora hat ihre tochnlaohen Anwendungegebiete . . .

Bei den Verfahren der oben gemannten Patentschriften wird sur Herstellung τοη gereinigtes {als die Erscheinung der sogenannten "umgekehrten Löslichkeit¹ des Calciumsulfate in bezug auf dae natriumchlorid ausgenutei. Unter bestimmten Bedingungen bleibt das in dsa der Anlage augeführten Rohβalζ enthaltene CaloiuMulfat praktisch ungelöst und kann abfiltriert oder anderweitig abgetrennt werden. Bei diesem Verführen wird das unreine SaIs sunäohst in einer Salseole-"eättigungezone^N gelöst, die auf einer erheblich höhexen Temperatur und unter einem erheblioh höheren Druok gehalten wird al ο di-3 Verdarcpfungasone. Wenn die Sole dann in die Vercaapfungszcne otrtSmt, kühlt sie sich ab, wodurch sie an Calciumsulfat ungeübttigt wird, obwohl ihre Konsentration an Natriumchlorid erheblich ansteigt. Naoh der bevorzugten Arbeitsweise kann das reinere Natriumchlorid in dieser Verfahrensstufe aus der Lösung ausgefällt werden. In diesen Falle werden alle unlösuchen Stoffe, wie Scheute oder

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Calciumsulfat, von der Salzeöle getrennt, bevor dieee der Verdampfungs- oder Krlstallisationezone zugeführt wird, und dadurch wird auoh dae Natriumchlorid von den Verunreinigungen getrennt. Gegebenenfalle kann das Natriumchlorid dann in Form eines hoohgradig reinen Produktes auegefällt werden. Bei diesen Verfahren kann «an aue verhältnlsmässig unreinen Steineais Natriumchlorid mit einen Reinheitsgrad von nehr als 99,98 £ gewinnen.

Bei der Behandlung von Natriumchlorid naoh den bekannten Ver-

fahren werden die Salisolen dursh Direktdampf erhitzt» wobei das Kondenswasser in der Salssole verbleibt. In der auf diese Weise erhitsten und verdünnten Salzsole wird weiteres unreines SaIs gelöst« üb eine konzentrie etere Lösung herzustellen, die vorzugsweise bei der Temperatur, auf die die Sole erhitzt worden ist, vollständig an Kooasal.? gesättigt ist. Da die Balzsole durch das Auflösen von Salz konzentriert worden let, wird der Druck (und auch die Temperatur) auf «ölober Hob· gehalten, dass das Salz in dieser Verfahrenestufe unter den herrschenden Temperatur- und Druokbedingungen in der Sole gelOet bleibt. Bei dieser Sättigung bleibt das in dem unreinen Salz enthaltene Caloluaeulfat volletändig odur teilweise ungelöst, und zwar bis zu einen Grade, der von dem Ausmaes abhängt, zu welohem die in die Sättigungszone eingeleitete Salesole bereite »1% Calciumsulfat gesättigt ist. Yei-ner bleibt auoh der in Α·η Au·*

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gangsaaterial enthaltene Schmutz hierbei ungelöst.

Die konzentrierte Sole wird dann von den ungelösten Stoffen getrennt und in eine Verdampfungβzone gefördert, die unter einom oolohen Druck gehalten wird, dass die geklärte Salzlösung bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur eiedet ale beim Auflösen des. Salzes. Infolge der Senkung von Temporatür und Druck und des Abziehens von Dampf steigt dor Sättigungsgrad der LÖ8ui.g an Natriumchlorid arheblich ar*, und bei der bevorzugten AuafUhrungsforn die3er bekannten Verfahren wird dabei gleichzeitig kristcllisisrtea SaIs von hoher Reinheit erzeugt. Die to erhaltene salzhaltige Sole wird dann aus dor Verdampf ungszone in eine Trennzone gefördert, wo d&s Salz entfernt wird und die Mutterlauge hinterbleibt. Das Salz kann Ten der Sole duroh physikalische Abtrennung dos auekrietallieiorten Salzes oder duroh elektrochemische Zersetzung des Salzes und Abziehen der elektrochemischen Zersetzungeprodukte abgetrennt werden. Die Mutterlauge kann dann wieder in die erste Verfahrenestufe zurückgeführt werden, wo sie durch Direktdampf erhitzt wird. Das Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt.

Zweck der Erfindung ist es, ein verbessertes kombiniertes Verfahren zum gleichzeitigen Abbauen und Reinigen von Salz zur Verfügung zu stellen, das nur ziun Teil -»on den oben beschriebenen bekannten Arbeitsweisen Gebrauch macht, wodurch sowohl hin-

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•iohtlioh dee Abbaues ale auch hinsichtlioh der Raffination Torteile in des Oeeaatverfahrtη erzielt werden. Bai des erfindungsgenäaeon Verfahren vrerdei. gewisse zwisohengesobaltete Stofftransportvorgänge vermieden, wodurch orhebliohe Eineparungen in dem Sesamtverfahren erzielt werden. Ferner wird bei den Verfahren dae Erfordernis der Wärmezufuhr von auaeen her vermindert oder ganz beseitigt, woduroh der Aufwand an VerarbeitungsTorrichtungen gegenüber den bekannten Verfahren bedeutend herabgesetzt wird. Bei dem erfindungsgonäeeen Verfahren wird die Steinealzlagerstätte in wirtschaftlicher Weise gleichzeitig als Wärmequelle md als Mineralquelle für die Herateilung von gereinigtem SeIz ausgenutzt, und es werden bedeutende Ersparnisse in den Gesautverfahrenakostsn erzielt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genossen ο

fig. 1 zeigt einen schesatiscben Längsschnitt durch eine geologische foraatlon, die einen typischen Salzdon bei» Abbau unter gleichzeitiger Raffination des abgebauten Produktes geaäes der Erfindung zeigt.

flg. 2 zeigt in vergrößerte» Kaesatal)· eine eoheaatisch· 3aretellung der an dear Erdoberfläche befindlichen Anlag· gesäee flg. 1.

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fig. 3 let eine eoheeatische Di.rateilung einer anderen Form einer an der Erdoberfläche befindlichen Anlage, die in einigen Pftllen bei des erfindungegemäeaen Verfahren verwendet werden kann·

Geaäee den dargestellten AusfUtrungsbelspiel let Gegenstand der Erfindung ein Verfahren sun gleichseitigen Abbauen und Reinigen von latrluaohlorid, des in einer unterirdischen Lagerstätte in Fon eines Salsdocs vorkommt; die Erfindung ist jedooh auch auf die Gewinnung und Reinigung von anderen löeliohen Mineralien, wie Hatrluaborat, Kali und dergleichen, anwendbar. Das erfindungsgecäese Verfahren eignet sich besonders sur Gewinnung von Mineralien, die in grossen Tiefen unter der Erdoberfläche abgelagert sind, und naoht -von der in diesen Tiefen inner vorhandenen Wärme Gebrauch. Bs ist z.B. bekannt, dass la der Gegend von Louisiana in den Vereinigten ßtaaten von Amerika bedeutende Salsdome vorhanden sind, wie in yig. 1 dargestellt. Solohe Dorne können sich in Durchceeeer über eine Meile und naoh unten hin In bisher nooh unbekannte Tiefen erstrecken; man weise jedoch, das? solohe Saladone Tiefen von 3 bis 4 Meilen haben. Fornor 1st es bekannt, ie.ee die Temperaturen unter der Erde alt der Tiefe ansteigen, und dass in den 8alsdOBen bei Tiefen in der GrOeaenordnung von 2440 α Temperaturen von etwa 115° C vorherrschsn.

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Be let bekannt, daee die sogenannten Lösungaabbauverfahren recht praktieah sind, und daee Hatriunohlorid an Ort und Stelle durch Waeoer in Lösung gebraoht werden kann, welches man durch dae Salzlager hinduroh nit Hilfe von Brdbohrungen uq-1 auf en läeat, wobei nan durch die Bohrungen dem Salsslager dae reine Lösungemittel zuführt urd die Salzeole aus der Lagerstätte für dae naohfolgende Eindampfen zu festem Salz abführt. Die Bohrungen können naoh verschiedenen Methoden» ζ«Β» duroh Rissbildung, "trumping"_f Bohren oder Känalbildung miteinander verbunden werden. Die Erfindung macht von der Tatsaohe Gebrauoh, dass Salzlager in Tiefen vorkommen, in denen die Erdteaperaturen in der Umgebung der von der Erdoberfläche abwärts geführten und in die Salzlagerstätte eindringenden Bohrung hohe Werte aufweisen, und dass diese Temperaturen als Wärmequelle für ein gleichzeitiges Raffinationsverfahren ausgenutzt werden können, wenn nan sich der Vorrichtung genäse der Erfindung bedient. Es brauoht daher keine Wärme von auesen zugeführt 3u werden, und ausserdem kann die an der Erdoberfläche erforderliche Anlage beträchtlich vereinfacht werden, wodurch weitere erhebliche Ersparnisse erzielt werden.

Wie in Pig* 1 dargestellt, wird der Saliäou 1 von den beiden senkrechten Bohrungen 12 und 14 geocLnitten. Um die Bohrungen "fertigzustellen" und das Einfallen ihrer Wandungen infolge von Druck zu verhindern, werden sie vorzugsweise in bekannter Wei-

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se "verrohrt".· Die Bohrung 14 kann vorzugsweise zu den nachstehend erläuterten JSweok alt einer Verrohrung versehen werden, die aus drei konzentrischen Rohren besteht. In jedes Tails werden die Bohrungen so weit in die Salzlagerstätte vorgetriebent dass ihr· unteren Enden in die Salzlagerstätte eindringen und eioh in einen gewissen Abstand voneinander, z.B. in eine» Abstand in der Grössenordnung von 60 α, befinden· Ub den KLÜssigksitsualauf durch das System zu ermöglichen, wird das SaIs zwischen den Baden der Bohrungen auf an sich bekannte Welse ssrbroohen oder »it Kanälen versehen. Z.B. kann, wie es TIg. 1 seigt, eins der beiden Bohrungen von ihrer parallelen Biohtung alt der anderen Bohrung abgewinkelt sein, wie es bei 16 dargestellt 1st, so dass sie die andere Bohrung in der vorgeschriebenen Tiefe schneidet. Verfahren, nach denen dies durchgeführt werden kann, sind z.B. aus der USA-Patentsohrift 3 174 549 bekannt· !Die Bohrungen können aber auch über ihre ganze Länge ssnkrsolnt und parallel zueinander geführt und später duroh "Rissbildung¹¹ duroh Kanäle Bit einander verbunden werden, wie es in der USA-Patentschrift 3 064 957 beschrieben lot. Jedenfalls kommunizieren die bohrungen miteinander an ihren unteren Enden, so dass das Lösungsmittel duroh die eine Bohrung abwärts gepuapt und die Sal«sole duroh die andere Bohrung zu der an der Erdoberfläche befindlichen Anlage gefördert werden kann. Bs ist bekannt, dass eioh in dieses Falle in der SaIsl»gerstätts ein Löeungshohlraua bildet, wie er in VIg. 1 bei 2

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dargestellt ist, aus dea gesättigte Salssole kontinuierlich BU der an der Erdoberfläche befindlichen Anlage 18 gepumpt werden kann.

Se 1st ein besonderes Merkmal der Erfindung, dass von dem ungeheuren Warnβvorrat Gebrauoh gemacht wird, der in groesen Tiefen in der Erdkruste fur Tarfügung steht, und swar nicht nur für das Eindampfen der Salseole, sondern auch zum Srhltsen des Lösungsmittels (das aus der Mutterlauge des VerdanpfungSTorganges und gegebenenfalls frischem Lösungsmittel besteht), wenn dieses dureh das Futterrohr 12 in den Lösungshohlraua eingepresst wird» so dass das Lösungsmittel dem Lösungshohlraun in ungesättigtem Zustande zugeführt wird. Durch ÜBlaufenlaseen dieses ungesättigten Lösungemittelgemisches unter den nachstehend besohrlebonen, gesteuerten Bedingungen geaäss der Srfindung durch den LÖsungehohlraum und von dort aurüok sur Brdoberfläohe und durch die Salzgewinnungsanlage bildet die Salzlagerstätte selbst gleichseitig die Quelle für das rohe Mineral und die Wärmequelle für das Reinigungsverfahren. Wenn die Anlage eingerichtet ist und das Verfahren unter den erfindungsgemässen Bedingungen durchgeführt wird, bleibt die auf diese Weise gewonnene Wärme erhalten und vrird ausgenutet, um das Sy β ten in jeder Besiehung praktisch durchführbar zu Bachen, wobei die Abführung von Wärme aus der Salzlagerstätte eicjh Ton selbst dureh die ständige Wärmeleitung aus den umgebenden geologischen Forsationen ausgleicht.

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In dtr dargestellten Aueführungeform let die die Sole fördernde Verrohrung der "Produktionebohrung" ale Dreifaohrerrohrung dargestellt, die aus den konzentrischen Bohren 20, 22 und 24 besteht; nan kann ^edooll auch beliebige andere Verrohrungen anwenden. In jedem Falle ist das (innere) Hauptrohr 20, durch das die Sole an die Erdoberfläche gefördert wird, bis su der Ausflueestelle der Sole in die Verdampfungnvorrichtung der Solobehandlungeanlage wärmeisoliert. Auf diese Weise wird die aus den Löeungshohlraum kommende erhitzte gesättigte Sole bis tu ihrem Austritt in den Verdampfer unter maximalem Druck und bei maximaler Temperatur gehalten, wodurch dag verzeitige Avekristallisieren von Peststoffen in der Leitung verhindert wird.

Die Isolierung der Soleleitung 20 kann in beliebiger Weise erfolgon, i.B. duroh Umhüllen der Leitung mit einen: Wärme isoliermaterial oder duroh Sineohlieseen der Leitung in eine weitere Leitung 22 und Ausfüllen des Singraumes «wischen den beiden Leitungen mit olnem Wäreeisolierstoff, einem toten Luftraum oder einem Vakuum* Wenn die Reinigungsanlage, wie in Flg. 1 und c dargestellt, einen geschlossenen Kreislauf bildet, können die heisssn Däupfe von dem Verdampfer 3 mittels der Vakuumpumpe 4 duroh die Leitung 22 im Wärmeaustausch mit der durch die Leitung 20 aufwUrts strömenden Sole abwarte gepumpt werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Wann die aufwärts strömende Sole indirekt durch Dampf erhitzt wird (Fig. 2), kern es vorteilhaft sein, eine Druckentlastungsvorrichtung für das unterlrdi-

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•oh· Syetee voreueehen, und die· kann, wie ebenfalle in Tig· dargestellt, durch ein drittes fiohr 24 erfolgen· Man beaohte, da·· da· obere Ende des Bntlüf tungsrohres 24 hut Atmosphäre hin offen ist. In diesen Falle sind die beiden äueeeren Rohre 22 und 24 voraugsweise an ihren unteren Enden geschlossen (komaunicieren aber an dieser Stelle miteinander), während das innere oder mittlere Rohr 20 an seinen Unterende offen ist und alt den Lösungehohlraum 2 in Verbindung steht.

Bei de;a erfindungsgemäseen Verfahren können alle bevorzugten formen von Salsreinigungevorr-.ohtungen angewandt werden. Wie PIg. 2 seigt, kann eine verhä^tniomäeeig einfache, alnstufige Teχdampferanlage verwendet wenden, bei dor die erhitzte gesättigte Sole in den Verdampfer .'> auegetragen wird (wie in den USA-Patentsohriften 2 555 340 und 2 876 1S2 beschrieben), wo die Sole einer Druok- und Temperatureenkung unterworfen wird und sich reines festes Sale aus ihr absoheldet. Anstelle der in £ig. 2 abgebildeten einfachen fiaffinieranlage können aber auch andere mehretufige und b«w. oder kompliziertere Raffinieranlagen (wie sie in den genaniiten Patentschriften beschrieben sind) verwendet werden.

Jedenfalls ist die aus der RalfinJ eranlage abetrtfaende Mutterlauge, die in die Bohrung 12 irurüekgepumpt wird, bei der Einpres·temperatur alt Vatriumohlorid gesättigt (auegenoaaen, wenn etwaige Verdaapfungsverluste den 2»ueata von Srgänsungs-

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löBungen!ttel erforderlioh aachen, welches bei einer etwas niedrigeren Teaperatur zugeführt werden kann). Wenn diese Sole duroh das unisolierte Rohr 12 im Wärmeaustausch nit demselben abwärts strttmt, wird sie «_eB. von einer Elnp?esstenperatur von etwa 32° C bid r.u ihrem Durchhang duroh den LÖBungehohlraum auf eine Temperatur in der Ortssenordnung von iO4° C erhitzt, wobei angenommen wird, dass die Teaperatur des den Lusungshohlraum umgebenden Gesteins etwa 115° 0 beträgt. Da die Solesteigleitung 20 wärmeisoliert ist, kann die Temperatur der Uberhltaten (und daher übersättigten) Sole» wenn sie den Verdampfer erreicht, unter Zugrundelegung eines ausreichenden Wirkungsgrades der Wärmeisolierung etwa 102° C betragen. Der duroh die Länge der Verrohrungen bedingte Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung gewährleistet, dass die Lösung auoh unter hohem Druok gehalten wird, bis sie in den Verdampfer ausgetragen wird· Daher ermöglichen die Arbeitebedingungen der Wärmesättlgungsstufe des erfindungsgemäeeen Verfahrene seine praktische Durchführung unter Erzielung der erfindungegeoässen Vorteile.

Ein weiterer technischer Fortschritt, den die Erfindung alt uloh bringt, liegt darin, dass infolge der relativen räuallchen Anordnung und der funktio iellen Zuordnurig der wesentlichen Bestandteile des Systems zueinander auf eine Wärmezufuhr von aussen rerslohtet werden kann, und dass auch keine Hilf·-

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Torrlohtungen erforderlich einI, wie sie bei den bisher bekannten Systemen benötigt wurden. Dies beruht darauf, dass die in der abzubauenden Lagerstätte enthaltenem unlöslichen Verunreinigungen sioh von selbst aus der Salzeole absetzen» wenn sie durch Lösung in den Lo*sungf!hohlraum in Freiheit gesetst werden» und sun Boden des Lösungshohlraums sinken» so dass sie gar nicht erst in die Raffinieranlage eingeführt werden. Da» duroh wird der Bedarf an Filtern vermindert und der Bedarf an Sattigern, Kondensatoren» Erhitzern und dergleichen la Zusammenhang Bit der an der BrdoberJ lache befindlichen Anlage vollkommen beseitigt.

Sa die in der Mineralablagerung vorhandenen unlöslichen Verunreinigungen gar nicht an die Brdoberfläche gebracht werden» tritt auch bei der an der Erdoterfläche befindlichen Anlage nicht das Problem der Beseitigung von Abfällen auf» das insbesondere wegen der Verunreinigung benachbarter Wassereinsugsgebiete von Bedeutung 1st.

Ferner ist besonders bemerkenswert, dass bsi dem erfindungsgenässen Verfahren die Ersoheinung der "umgekehrten Lösungskoeffisienten" von Natriumchlorid und Calciumsulfat (dor Hauptverunreinigung von natürlichem Stelnealz) nur in dem Lösungshohlraum sur Auswirkung kommt. Anders ausgedrückt: Da das Lösungsmittel in dem Lösungshohlraua auf hoher Temperatur gehal-

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ten wird, wird hierdurch die Lösung von Calciumsulfat in der Salssole selbsttätig versBgerfc. Saher sstst sich ein groseer Anteil dieses Materials, wenn es an Ort und Stelle aus der 8al»ablagerung freigesetat wl?d, einfach am Boden des Lösungehohlraums ab, wodurch die Belastung der Oberfläohenanlage mit Trenttvorgängen vermindert wird. Infolgedessen kann die Raffinieranlage so vereinfacht werden, dass eine primitive Form einer Salsgewinnungsvorriohtung an der Erdoberfläche völlig eufriedensteilend sein kann, wie sie in* Flg. 3 dargestellt ist. In diesen Falle wird die ttberhitrte gesättigte Salssole aus der Solesteigleltung 20 einfach in einen offenen Bottioh oder eine offene Pfanne 5 auegesprtiht, wobei ale gleichseitig eintretende Verminderung von Druck und Tenperatur zur Verdampfung eines Teiles des Wassers und i.um Absetzen von festen SaIs führt. Die da· feste 8als mltlilhrende Sole wird dann in die Ktthlpfanne 6 Überführt, wo dat reine Bai« auskrlstallislert und mit Hilfe von Reohen 30 gewonnen werden mann. Ihnllohe Reohen 32 können auoh angewandt werden, um das bereits in der Terdaapferpfanne 5 ausgefa.'.lere SaIs daraue zu entfernen.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daas die Stoinsalsablagerungen In tiefliegenden Salsdomen sich unter so hohen konstanten Drücken und auf so hohen konstanten Temperaturen befinden, dass alle darin entstehenden Hohlräume ständig dasu neigen, sich selbst wieder su schliessen· Bs wur-

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de ι.B. festgestellt, daee eine Säule aus gewohnllohen Steinsalz, wenn ale bei 100° C einen Druck von 420 kg/om ausgesetzt wird, plastisch flieset und eich in 100 Stunden auf 50 i· ihrer ureprüngliohen Höhe verdichtet. Himot man aleo an» daee «loh ursprunglioh ein Löiiungshohlrauia in einer Tiefe von etwa 2440 ■ bildet, eo führt die Form dieses Hohlraums sofort 2ur Ausbildung von Spartnungekoneentrationen in dem Material der Hohlraunwand über die nonialen Belastungskräfte hinaus, woduroh ein ständiger plastischer Pluss -dee zu lösenden Salzes zu der Stelle hin zustande kowat, wo die Löeung erfolgt.

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Claims

U83767 International Salt Coapany 27. DesMbtr I966 S-54 293 Patentansprüche

1. Verfahren sub gleichzeitigen Jbbauen und Raffinieren von löeliohen Mineralien, deren Lagerstätten in soloher Tiefe liegen, dass sie -von geologiechen Forir&tionen umgeben Bind, die eich auf einer wesentlich höheren lemperatur befinden als las benaohbarte Gestein an der Erdoberfläche, dadurch gekennzeichnet» dass nan von der Erdoberfläche zwei Bohrungen in die Lagerstätte führt, die Bohrungen durch Montage von Einrichtungen KUD Verhindern dee Einfallen« der Bohrungewandungen und duroh Wärmeisolierung der Wandung der zweiten Bohrucg über ihre ganse Läng» τοη Ihren) oberen Ende bis mindestens nahe dom unteren Ende derselben fertigstellt, swischen den unteren Enden der beiden Bohrungen duroh die lagerstätte hindurch eine Verbindung herstellt, ein Lösungsmittel für das zu gewinnende Mineral duroh die orete Bohxxng In direktem WänaeaustauBoh alt der Wand dieser Bohrung und in indirektes Wärmeaustausch alt der umgebenden geologischen Formation abwärts pumpt, so dass das Lösungsmittel auf eine höhere Temperatur erhitzt wird, das erh^tstte Löoungeaittel duruh die Lagerstätte sowie die entstehende Lösung unter Kons tan thai tun,x von Temperatur und Druok auf-

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vrärts duroh die wärmeisolierte zweite Bohrung fkrdart, und dae Produkt In eine Gewinnungevorrichtung aueträgt, In der dae gereinigte Mineral bei verrairderter Temperatur und vernindertee Druck von dem Rest des Produktes getrennt wird.

2. Verfahren nauli Anspruch 1 bus Abbauen und Raffinieren τοη Hiner all en, deren Löslichkeit sit steigender Temperatur des Lösungsmittels zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bohrungen bis zu einer Tiefe vorgetrieben werden, in der (a) die Temperatur der Lagerstätte höher ist als der Siedepunkt des Lösungsmittelβ bei einem den Atmoophärendruck nioht übersteigenden vorgegebenen Druck und (b) der auf dem Lösungsmittel lastende hydrostatisohe Druck um ein Vielfaches höher ist als der Atmoaphärendruok, dia unteren End on der beiden Bohrungen in eli>e bestimmte örtliche Lage zueinander gebracht und durch einen Kanal miteinander verbunden werden, Lösungsmittel in das ober· 2nd· dar ersten .Bohrung unter einem den auf 4em Lösungsmittel lastenden Druck übersteigenden Druok eingeführt, duroh die erste Bohrung abwärts, welter duroh dan Kanal und duroh die «weite Bohrung aufwirta mit solcher Strömungsgeschwindigkeit gepumpt wird, dass es die Temperatur der Lagerstätte annimmt und sich bei dieser Temperatur und diesem Druck mit Atm Mineral dar Lagerstätte eiittigt, und die Lösung bei ihrer Strömung duroh die «weite Bohrung sur Oberfläche auf dar gleiahaa*Temperatur und dem gleiohon Druok gehalten wird, worauf

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der auf der Lösung lastend· ftruok bei ihres Aue tritt au« der »weiten Bohrung sur BrdoberflUohe auf dan vorgegebenen Druck entspannt, dl· Lösung gekühlt und daa infolge der $esperatur- und Druokaenkung abgeaohiedeno feste Material τοη den Lösungβ-■ittel getrennt und dae gekUhl.te, nioht sehr unter Druok stehende LBeungealttel von neues verwendet wird.

3. Yerfehren nach Anepruch 1 oder 2, angewandt auf Lagerstätten, in denen daa su gewinnende Mineral eine*eich in unalttelbarer Abhängigkeit von der Temperatur ändernde Löslichkeit aufweist, wahrend die Verunreinigungen nine Löslichkeit alt ungekehrter TesperaturabhJlnglgkeit aufweinen, wobei das duroh die Lager-

statte etröaende erhltete LOsungealttel eine Lösung alt ver-' beesertea Terhältnie von reinon Beatandteil bu Verunreinigungen für den Austrag sur Qewimiungevorriohtung erseugt.·

4· Terfahren naoh Anepruoh 1 bis 3t angewandt auf krietalline Mineralatoff·, die aus der LOeung in mücrletallialerter fors ausfallen.

5· Verfahren nach Anepruoh 1 bis 4» dadurch gekenn sei ohne t, daaa der Durchlauf von der Gewinnungevorrichtung sur Brgtnsung dea LÖBungeaittele des Lösung »si t:el-Puaipvor gang sugefUhrt wird.

6. Terfahren nach Anepruoh 5, dadurch gekennseiohnet, daee des LOeungeslttel sur Srginsung V^iaohwaeaer von niedriger Tesperatur sugeaetst wird.

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7. Verfahren naoh Aaepruoh 1 bis 6, daduroh gekennzeichnet, dass ea alt eintr Gewinnungeanlage durchgeführt wird, die eine Reihe Ton Terdanpfern aufweist, der flüssige Durchlauf eines Jeden Yerdaapfere des nächsten Verdampfer zugeführt und der flüssige Durchlauf tob Ietuten Verdampfer dem LösungsBittel-Ergänzungssysten zweoks Kreislaufführung duroh die Bohrung, den LUBungshohlraua und die Gewinnungeanlago zugeführt wird.

8. Verfahren naoh Anspruoh 1 bis 7, daduroh gekennzeichnet, dass der heisse Abdampf τοη der Gewinnungeanlage im Wärmeaustausch ■it der duroh die zweite Bohrung aufsteigenden Lösung duroh die zweite Bohrung abwärts gepumpt wird.

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