專利名稱：一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提取鹽湖鹵水的方法，尤其涉及一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法。
背景技術：
世界鉀儲量的75%在加拿大和俄羅斯。國內目前氯化鉀的生產(chǎn)集中在柴達木盆地 鹽湖。柴達木盆地鹽湖保有鉀儲量總量大(達10億噸)，基礎儲量少(2. 45億噸，占23. 4%)，設計可采儲量更少(I. 16億噸,僅占11. 1%),而低品位固體鉀資源量占有較大比例(3. 4億噸)。同時隨著鉀資源的大力開發(fā)，盲目和過量開采，使得察爾汗鹽湖晶間、孔隙潛鹵水，以及晶間、孔隙承壓鹵水嚴重超采，導致礦區(qū)鹵水水位大幅度下降，形成大面積疏干區(qū)，使高品位固體鉀資源越發(fā)貧化，大量固體氯化鉀無法溶解采出?，F(xiàn)有技術采鹵主要有渠采和井采，如不考慮補給和固液轉化等因素，最多只能抽取重力作用下從孔隙中流出的鹵水。因此充分利用低品位固體鉀資源、深層提取鹵水、獲取可溶性鉀資源技術以及做到采、補平衡是鹽湖開發(fā)中十分重要和極有意義的工作。本發(fā)明技術就是針對鹽湖地區(qū)存在的突出和關鍵問題，以充分利用低品位固體鉀資源、深層提取鹵水以及獲取可溶性鉀資源為目的，達到鹽湖資源的可持續(xù)發(fā)展和推動鹽湖科技的進步。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種提高回采率的提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，包括以下步驟
⑴在鹽湖礦層上開挖注氣井、采齒井和輸齒渠，并在鹽湖礦層上設置空氣壓縮機；所述注氣井內布設鹵水尾液注入管道，其四周均布有所述采鹵井，該每個采鹵井內布設鹵水輸送管道；所述每個采鹵井內放置一采鹵泵，該采鹵泵與所述鹵水輸送管道的一端相接；所述鹵水輸送管道的另一端與所述輸鹵渠相接；
⑵所述空氣壓縮機將空氣儲罐中壓力為O. 5^5MPa的壓縮空氣通過伸入所述注氣井的高壓空氣管持續(xù)壓入鹽湖礦層24 240h，此時，深層晶間鹵水受到空氣驅動，加速流向所述米齒井，并涌出；
⑶所述深層地下晶間鹵水通過所述采鹵泵抽出，并通過所述鹵水輸送管道輸出至所述輸鹵渠；
⑷將提鉀后的齒水尾液通過所述齒水尾液注入管道注入所述注氣井中的鹽湖礦層，使得所述提鉀后的鹵水尾液到達鹽層，并將鹽湖礦層中的可溶性鉀鹽溶解于鹵水尾液中，形成新的含鉀鹵水；
(5)重復所述步驟⑵ ⑷，即完成一個循環(huán)。
所述步驟⑴中空氣壓縮機設在所述注氣井與所述采鹵井之間的所述鹽湖礦層上。所述步驟⑴中注氣井和采鹵井的深度均為2(T500m。所述步驟⑴中采鹵井的深度深于鹽層，并距離所述注氣井5(T300m。所述步驟⑴中注氣井四周均布有多口所述采鹵井或多層所述采鹵井。所述步驟⑴中高壓空氣管與所述鹵水尾液注入管道之間及兩者與所述注氣井井壁之間均設有密封材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點 I、本發(fā)明采用空氣壓縮機將壓縮空氣通過注氣井壓入鹽湖礦層，使鹽層中的深層晶間鹵水完全被擠壓出來并收集，鹵水收取率高；同時使溶解液與鹽巖中的固體鉀礦充分接觸，維持地下水動態(tài)平衡，提高回采率。2、本發(fā)明在階段性取鹵完成后，釋放注氣井中的空氣，然后采用提鉀后的鹵水尾液作為溶解劑溶解深層可溶性鉀鹽，將其通過注氣井注入礦層，并由于壓縮空氣的作用，使得鹵水尾液可以到達鹽層，并將礦層中的可溶性鉀鹽溶解于鹵水尾液中，形成新的含鉀鹵水，不僅節(jié)約淡水，加大了溶解效果，提高了提鉀效率，而且做到老鹵的合理利用，實現(xiàn)零排放，并且可以防止鹽層坍塌。3、本發(fā)明解決了鹽湖地區(qū)存在的晶間鹵水超采后礦區(qū)鹵水水位大幅度下降，鹵水流速慢，高品位固體鉀資源快速貧化的突出和關鍵問題。4、本發(fā)明與其它現(xiàn)有技術相比該發(fā)明技術的應用具有突出的綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排的作用，可用于對低品位固體鉀資源的提取以及可用于其它可溶性物質的提取。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。圖I為本發(fā)明的的剖面圖。圖2為本發(fā)明井位位置示意圖。圖3為本發(fā)明的流程圖。圖中I一空氣壓縮機 2—注氣井 3—采鹵井 4一空氣儲罐 5—高壓空氣管 6—鹵水尾液注入管道 7—采鹵泵 8 —鹵水輸送管道9一密封材料。
具體實施例方式如圖3所示，一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，包括以下步驟
⑴在鹽湖礦層上開挖注氣井2、采鹵井3和輸鹵渠，并在鹽湖礦層上設置空氣壓縮機I ;注氣井2內布設鹵水尾液注入管道6，其四周均布有采鹵井3，該每個采鹵井3內布設鹵水輸送管道8 ;每個米齒井3內放置一米齒泵7,該米齒泵7與齒水輸送管道8的一端相接；齒水輸送管道8的另一端與輸鹵渠相接(參見圖I)。其中空氣壓縮機I設在注氣井2與采鹵井3之間的鹽湖礦層上。注氣井2和采鹵井3的深度均為2(T500m。采鹵井3的深度深于鹽層，并與注氣井2 距離 5(T300m。注氣井2四周均布有多口采鹵井3或多層采鹵井3 (參見圖2)。
高壓空氣管5與鹵水尾液注入管道6之間及兩者與注氣井2井壁之間均設有密封材料9。⑵空氣壓縮機I將空氣儲罐4中壓力為O. 5^5MPa的壓縮空氣通過伸入注氣井2的高壓空氣管5持續(xù)壓入鹽湖礦層24 240h，此時，深層晶間鹵水受到空氣驅動，加速流向采鹵井3，并涌出。⑶深層地下晶間鹵水通過采鹵泵7抽出，并通過鹵水輸送管道8輸出至輸鹵渠。⑷將提鉀后的鹵水尾液通過鹵水尾液注入管道6注入注氣井2中的鹽湖礦層，由于壓縮空氣的作用，使得提鉀后的鹵水尾液到達鹽層，并將鹽湖礦層中的可溶性鉀鹽溶解于鹵水尾液中，形成新的含鉀鹵水。(5)重復所述步驟⑵ (4)，即完成一個循環(huán)。 實施例青海省海西州大浪灘鉀礦田位于青海省柴達木盆地西部，隸屬青海海西蒙古族藏族自治州茫崖行政委員會管轄。礦田范圍為北起阿爾金山山前，南到茶(卡)茫(崖)公路，油墩子以北，東起察汗斯拉圖的堿山，西至青新公路咸水泉東側。大浪灘梁中鉀礦床由大浪灘、梁西、梁南、梁東四個凹地組成。是一個固液鉀礦并存，以鹵水鉀礦為主，共(伴)生石鹽、芒硝、鎂鹽、硼等多種礦產(chǎn)資源。大浪灘梁中鉀礦床自2001年開始開采地表固體鉀石鹽礦生產(chǎn)氯化鉀產(chǎn)品。企業(yè)對鉀資源"取富棄貧"的情況嚴重，綜合利用水平低，無法形成循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，資源開發(fā)缺乏總體性和長遠性。大浪灘鹵水的化學類型以硫酸鎂亞型鹵水為主，局部為硫酸鈉和氯化物型。礦區(qū)西部為硫酸鹽型鹵水及鹽田光鹵石。固體礦自下而上分為Κ1 (7七個礦層，其中Κ6、Κ7鉀礦層深埋5m左右，KCl含量最高，礦石中氯化鉀品位I. 06^30. 06%，一般6 15%。液體礦自上而下分為W5-W1五個鹵水鉀礦層，其中W5-W4為上部含礦層，W4具有潛水和承壓水雙層結構，W5為潛水型含礦層。下部含礦層W3-W1為承壓水型。鹵水的化學類型以硫酸鎂亞型鹵水為主，局部為硫酸鈉和氯化物型。鹵水的礦化度都在300g/l以上。潛鹵水礦層結構簡單，水位埋深O. 29^2. 25米，孔隙度I. 93^25. 13%，給水度3. 96 14. 4%，礦層厚度大，易于開采。采用本發(fā)明在該礦區(qū)進行實際應用，通過再一次注氣和取鹵后，得到的鹵水含鉀量為10 13%。
權利要求
1.一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，包括以下步驟 ⑴在鹽湖礦層上開挖注氣井(2)、采鹵井(3)和輸鹵渠，并在鹽湖礦層上設置空氣壓縮機(I);所述注氣井(2)內布設鹵水尾液注入管道(6)，其四周均布有所述采鹵井(3)，該每個采鹵井(3)內布設鹵水輸送管道(8);所述每個采鹵井(3)內放置一采鹵泵(7)，該采鹵泵(7 )與所述鹵水輸送管道(8 )的一端相接；所述鹵水輸送管道(8 )的另一端與所述輸鹵渠相接； ⑵所述空氣壓縮機(I)將空氣儲罐(4)中壓力為0. 5^5MPa的壓縮空氣通過伸入所述注氣井(2)的高壓空氣管(5)持續(xù)壓入鹽湖礦層24 240h，此時，深層晶間鹵水受到空氣驅動，加速流向所述采鹵井(3)，并涌出； ⑶所述深層地下晶間鹵水通過所述采鹵泵(7 )抽出，并通過所述鹵水輸送管道(8 )輸出至所述輸鹵渠； ⑷將提鉀后的鹵水尾液通過所述鹵水尾液注入管道(6)注入所述注氣井(2)中的鹽湖礦層，使得所述提鉀后的鹵水尾液到達鹽層，并將鹽湖礦層中的可溶性鉀鹽溶解于鹵水尾液中，形成新的含鉀鹵水； (5)重復所述步驟⑵ ⑷，即完成一個循環(huán)。
2.如權利要求I所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，其特征在于所述步驟⑴中空氣壓縮機(I)設在所述注氣井(2 )與所述采鹵井(3 )之間的所述鹽湖礦層上。
3.如權利要求I所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，其特征在于所述步驟⑴中注氣井(2)和采鹵井(3)的深度均為2(T500m。
4.如權利要求I所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，其特征在于所述步驟⑴中采鹵井(3)的深度深于鹽層，并距離所述注氣井(2)5(T300 m。
5.如權利要求I所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，其特征在于所述步驟⑴中注氣井(2)四周均布有多口所述采鹵井(3)或多層所述采鹵井(3)。
6.如權利要求I所述的一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，其特征在于所述步驟⑴中高壓空氣管(5)與所述鹵水尾液注入管道(6)之間及兩者與所述注氣井(2)井壁之間均設有密封材料(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提取鹽湖礦區(qū)深層晶間鹵水的方法，該方法包括以下步驟⑴在鹽湖礦層上開挖注氣井、采鹵井和輸鹵渠，并在鹽湖礦層上設置空氣壓縮機；注氣井內布設鹵水尾液注入管道，其四周均布有采鹵井，該每個采鹵井內布設鹵水輸送管道；每個采鹵井內放置一采鹵泵，該采鹵泵與鹵水輸送管道的一端相接；鹵水輸送管道的另一端與輸鹵渠相接；⑵空氣壓縮機將壓縮空氣持續(xù)壓入鹽湖礦層，深層晶間鹵水涌出；⑶深層地下晶間鹵水通過采鹵泵抽出，并輸出至輸鹵渠；⑷將提鉀后的鹵水尾液注入注氣井中的鹽湖礦層，并到達鹽層，形成新的含鉀鹵水；⑸重復步驟⑵~⑷，即完成一個循環(huán)。本發(fā)明采用壓縮空氣將晶間鹵水以及深層鹵水壓出，達到資源的充分利用。
文檔編號C01D3/06GK102659139SQ201210113149
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權日2012年4月18日
發(fā)明者張銘, 林鵬程, 紀律, 賈永忠, 陳高琪 申請人:大柴旦清達鉀肥有限責任公司, 茫崖興元鉀肥有限責任公司, 青海民族大學