[發明專利]一種深部孔隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采方法

有效

• 申請號: 201410270660.1
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104314569A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 何茂雄
• 申請（專利權）人: 冷湖濱地鉀肥有限責任公司
• 主分類號: E21C41/20
• 分類號: E21C41/20;E21B43/00
• 代理公司: 西寧金語專利代理事務所 63101
• 代理人: 哈慶華

技術領域

本發明涉及鹽化工技術領域，具體地說是涉及一種深部孔隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采方法。?

背景技術

目前我國鉀資源儲量主要集中在青海柴達木盆地鹽湖地區，該地區保有鉀儲量總量大(10億噸)，基礎儲量少(2.45億噸，占23.4%)，設計可采儲量更少(1.16億噸，僅占11.1%)，其中大量的鉀資源是難以直接開采的低品位固體鉀礦(3.4億噸，約占29.5%)；此外，隨著鉀資源的大力開發，盲目和過量開采，使得察爾汗鹽湖晶間、孔隙鹵水，以及晶間、孔隙承壓鹵水嚴重超采，導致礦區鹵水水位大幅度下降，形成大面積疏干區，增大孔隙鹵水開采難度、嚴重限制了鉀資源的利用。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、補平衡是鹽湖開發中十分重要和極有意義的工作。?

目前對于低品位固體鉀礦的開采，主要的技術手段是利用溶采實現對鉀礦的溶解，進而進行開采。傳統的地下鹵水開采方法主要有井式開采法、渠式開采法等，其中渠式開采法適用于鹵水水位接近地表的情況，無法應用于鹵水水位較深的鉀礦開采；井式開采法是一種應用比較廣泛的孔隙鹵水開采方法，但是該法無法在保證地層結構不受破壞的前提下實現深部鹵水的充分開采。?

關于深部孔隙鹵水的開采，目前已有人進行這方面的研究。例如，專利號為201210113149.1，專利名稱為《一種提取鹽湖礦區深層晶間鹵水的方法》的中國發明專利公開了一種提取鹽湖礦區深層晶間鹵水的方法，該方法包括以下步驟：（1）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；（2）空氣壓縮機將壓縮空氣持續壓入鹽湖礦層，深層晶間鹵水涌出；（3）深層地下晶間鹵水通過采鹵泵抽出，并輸出至輸鹵渠；（4）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；（5）重復步驟（2）-（4），即完成一個循環。?

上述專利中的方法雖然能夠實現深層鹵水的提取，但是該方法需要引入高壓空氣實現對晶間鹵水的壓力驅動，實施手段復雜、具有較高的危險性和能耗，并且易對鹽層結構造成破壞；此外，輸鹵管道注入的鹵水尾液在空氣壓力驅動下的流動速度太快，導致晶間鹵水及低品位鉀礦無法被充分溶解和開采利用。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種深部孔隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采方法，本發明的開采方法能夠充分溶解低品位鉀礦，并且能在保證地層結構不受破壞的前提下實現對深部孔隙鹵水的最大限開采。?

本發明的技術方案為：一種深部孔隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采方法包括以下步驟：?

1）輸鹵準備步驟　在所需開采礦層上開挖兩口以上的輸鹵井和一條采鹵渠，每口輸鹵井內分別設有溶劑注入管道；所述采鹵渠位于輸鹵井下方，[U1]?采鹵渠內設有一條輸鹵管道，輸鹵管道的兩端也分別通向位于地表的采鹵池；采鹵渠中還設有兩個以上的采鹵泵，每個采鹵泵均與采鹵渠中的輸鹵管道相連接；

2）溶劑注入步驟　往輸鹵井的溶劑注入管道中注入溶劑，溶劑滲透入采礦層中，溶劑驅動鹽層中的空隙鹵水流動，低品位固體鉀礦以及雜鹵石礦充分溶解后，溶劑形成開采鹵水并匯集于輸鹵井下方的采鹵渠中；

3）開采承壓鹵水步驟　在上述過程中，由于滲透壓的作用，位于采鹵渠下方的承壓鹵水匯集于采鹵渠中的開采鹵水，被同時開采；

4）鹵水收集步驟　采鹵渠中的開采鹵水由采鹵泵通過輸鹵管道抽出，收集于輸鹵管道兩端的采鹵池中；

5）提鉀步驟　所述采鹵池中收集的開采鹵水經提鉀后，得到鹵水尾液；將[U2]?化學成分進行分析之后，重新配制成溶劑并將其通過輸鹵井內的溶劑注入管道注入所需的采礦層，繼續進行深部空隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采；

6）重復步驟2）到步驟5），循環進行深部空隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采。

本發明一種深部孔隙鹵水及低品位固體鉀礦的開采方法與現有技術相比較有如下有益效果：在本發明步驟2）中，往輸鹵井的溶劑注入管道中注入溶劑到開采礦層中，由于溶劑的溶解和壓迫作用，溶劑將在礦層中兼具橫向和縱向兩個方向的流向，從而溶劑驅動鹽層中孔隙鹵水的流動，并對低品位固體鉀礦以及雜鹵石礦充分溶解；混合了空隙鹵水并溶解有固體鉀礦以及雜鹵石礦的溶劑形成開采鹵水，最終匯集于采鹵渠中；同時，位于礦層深部的承壓鹵水也可以同時匯入采鹵渠中，從而實現對深部承壓鹵水的開采。?