专利名称：一种开采地下光卤石矿的方法
技术领域：
本发明涉及一种开采地下矿物的方法，特别是开采地下光卤石矿的方法。
本发明的目的是由以下技术方案来达到的，本发明是一种开采地下光卤石矿的方法，其特点是先打钻井至矿体底部，向井中灌注溶矿介质，使附近的光卤石矿选择性充分溶解，再将得到的含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水从井中抽采出，上述的溶矿介质包括氯化钠溶液，溶矿介质中氯化钠重量含量为0.4-27％。在以上的技术方案中，虽然溶矿介质包括0.4-27％氯化钠，而抽采出的溶液仍是含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水，与现有技术以水作为溶矿介质得到的溶液成份几乎一致，而且，既使以氯化钠的饱和溶液作为溶矿介质，结果得到的溶液成份仍是一致的，说明以以氯化钠的溶液作为溶矿介质，对光卤石矿中的光卤石进行了选择性溶解，而对于光卤石矿中的氯化钠没有全部选择溶解，或没有选择溶解。也就是说，因为氯化钠的溶解度小于光卤石中的氯化钾和氯化镁，所以既使以氯化钠的饱和溶液作为溶矿介质，它仍可溶解光卤石中的氯化钾和氯化镁，而对光卤石矿中的氯化钠，因其溶矿介质中氯化钠已经饱和或已具一定含量，所以它就不会再溶解或减少溶解氯化钠固体。因而，以本发明的技术方案，可以将没有开采价值的氯化钠留在地下，而将有开采价值的氯化钾选择性溶解后抽采上来。
本发明的目的还可以通过以下方案进一步达到。前述的开采地下光卤石矿的方法，其特点是上述的溶矿介质还包括氯化镁溶液，溶矿介质中氯化镁重量含量为22.5-28％。在溶矿介质中加入了上述含量的氯化镁溶液后，抽采出的溶液是含饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液构成的光卤石点卤水。以适应对光卤石点卤水的特殊需求。
本发明的目的还可以通过以下方案进一步达到。前述的开采地下光卤石矿的方法，其特点是上述的溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的，溶矿介质中还包括氯化钾溶液，溶矿介质中氯化钾重量含量为0.15-0.55％。因为用来自卤水提取氯化钾的副产品一氯化钠或氯化镁配制溶矿介质，其中含有少量未提尽的氯化钾，将其配入溶矿介质可以提高钾离子的回收率，同时，大大减轻了氯化钠副产品对地面生态环境的影响。
本发明与现有技术相比，因为溶矿介质没有将所有的固体盐全部溶解，溶液抽采后的矿体留下的只是一些空隙较大的溶窝，只需部分回填。配制溶矿介质的氯化钠或氯化镁可循环使用，不需增加成本，可以将没有开采价值的氯化钠留在地下，而将有开采价值的氯化钾选择性溶解后抽采上来。用提取氯化钾后产出大量价值较低的氯化钠和氯化镁副产品配制溶矿介质，通过循环使用来就地消化，大大缓解了开采光卤石矿对地面表层生态环境的影响。
实施例一本实施例是将本发明用于亚洲某一地下光卤石矿的开采方法，从采样得知原光卤石矿按重量百分比的化学组成为氯化钾为16.10％、氯化钠为36.88％、氯化镁为21.56％，水为25.46％。先打钻井至矿体底部，向井中灌注氯化钠重量含量为14.81％的氯化钠溶液构成的溶矿介质145吨，7个小时后，附近的光卤石矿100吨被选择性充分溶解，其溶矿温度为22℃，再从井中抽采出含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水208吨，其卤水按重量百分比的化学组成为氯化钾为7.67％、氯化钠为11.50％、氯化镁为10.26％，钾盐的收率为98.6％。在以上的技术方案中，溶矿介质包括氯化钠21.47吨，而抽采出的溶液仍是含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水中包括氯化钠23.92吨，两者只相差2.45吨，说明本实施例中，以氯化钠的溶液作为溶矿介质，选择性溶解了光卤石矿中光卤石的98％以上，而只选择溶解了光卤石矿中氯化钠的6.6％，绝大部分的氯化钠留在了地下。
实施例二本实施例是将本发明用于亚洲某一地下光卤石矿的开采方法，从采样得知原光卤石矿按重量百分比的化学组成为氯化钾为23.07％、氯化钠为12.37％、氯化镁为31.01％，水为33.55％。先打钻井至矿体底部，向井中灌注氯化钠重量含量为26.85％的氯化钠溶液构成的溶矿介质75吨，10个小时后，附近的光卤石矿22.5吨被选择性充分溶解，其溶矿温度为22℃，再从井中抽采出含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水91.5吨，其卤水按重量百分比的化学组成为氯化钾为5.56％、氯化钠为16.03％、氯化镁为10.26％，钾盐的收率为98.6％。在以上的技术方案中，溶矿介质包括氯化钠20.14吨，而抽采出的溶液仍是含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水中包括氯化钠14.67吨，抽采出的氯化钠比灌注进去的氯化钠还要少5.47吨，说明本实施例中，以氯化钠的溶液作为溶矿介质，选择性溶解了光卤石矿中光卤石的98％以上，而对光卤石矿中氯化钠不仅选择不溶解，还从溶矿介质析出5.47吨留在地下。
实施例三本实施例与实施例一用于同一光卤石矿床。原光卤石矿按重量百分比的化学组成仍为氯化钾为16.10％、氯化钠为36.88％、氯化镁为21.56％，水为25.46％。先打钻井至矿体底部，向井中灌注600吨的溶矿介质，溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的，溶矿介质中氯化钠重量含量为1.78％、氯化镁重量含量为24.55％、溶矿介质中氯化钾重量含量为0.52％，其余成份为水。96个小时后，附近的光卤石矿100吨被选择性充分溶解，其溶矿温度为23℃，再从井中抽采出含饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液构成的光卤石点卤水653.40吨，其卤水按重量百分比的化学组成为氯化钾为2.91％、氯化钠为2.02％、氯化镁为25.64％，钾盐的收率为98.67％。在以上的技术方案中，溶矿介质包括氯化钠10.68吨，而抽采出的溶液仍是含饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液构成的光卤石点卤水中包括氯化钠13.20吨，两者氯化钠只相差2.52吨，说明本实施例中，溶矿介质选择性溶解了光卤石矿中光卤石的98％以上，而只选择溶解了光卤石矿中氯化钠的6.8％，绝大部分的氯化钠留在了地下。
实施例四本实施例与实施例一用于同一光卤石矿床。先打钻井至矿体底部，向井中灌注100吨的溶矿介质，溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的，溶矿介质中氯化钠重量含量为0.4％、氯化镁重量含量为22.50％、溶矿介质中氯化钾重量含量为0.15％，其余成份为水。其溶矿温度为23℃，85个小时后，附近的光卤石矿被选择性充分溶解，再从井中抽采出含饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液构成的光卤石点卤水119.75吨，其卤水按重量百分比的化学组成为氯化钾为3.41％、氯化钠为2.51％、氯化镁为23.14％，钾盐的收率为98.67％。
实施例五本实施例与实施例一用于同一光卤石矿床。先打钻井至矿体底部，向井中灌注100吨的溶矿介质，溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的，溶矿介质中氯化钠重量含量为0.4％、氯化镁重量含量为28.00％、溶矿介质中氯化钾重量含量为0.23％，其余成份为水。其溶矿温度为23℃，150个小时后，附近的光卤石矿被选择性充分溶解，再从井中抽采出含饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液构成的光卤石点卤水105.30吨，其卤水按重量百分比的化学组成为氯化钾为1.55％、氯化钠为1.57％、氯化镁为28.73％，钾盐的收率为98.60％。
权利要求
1.一种开采地下光卤石矿的方法，其特征在于先打钻井至矿体底部，向井中灌注溶矿介质，使附近的光卤石矿选择性充分溶解，再将得到的含氯化钠溶液、氯化钾溶液和氯化镁溶液构成的钾石盐卤水从井中抽采出，上述的溶矿介质包括氯化钠溶液，溶矿介质中氯化钠重量含量为0.4-27％。
2.根据权利要求1所述的开采地下光卤石矿的方法，其特征在于上述的溶矿介质还包括氯化镁溶液，溶矿介质中氯化镁重量含量为22.5-28％。
3.根据权利要求1或2所述的开采地下光卤石矿的方法，其特征在于上述的溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的，溶矿介质中还包括氯化钾溶液，溶矿介质中氯化钾重量含量为0.15-0.55％。
全文摘要
一种开采地下光卤石矿的方法，先打钻井至矿体底部，向井中灌注溶矿介质，使附近的光卤石矿选择性充分溶解，再将得到的钾石盐卤水从井中抽采出，上述的溶矿介质包括氯化钠溶液。溶矿介质还包括氯化镁溶液。溶矿介质是由提取氯化钾产出的氯化钠或氯化镁副产品配制的。可以将没有开采价值的氯化钠留在地下，而将有开采价值的氯化钾选择性溶解后抽采上来。通过循环使用来就地消化副产品氯化钠，大大缓解了开采光卤石矿对地面表层生态环境的影响。
文档编号E21C41/20GK1424486SQ02157249
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月22日 优先权日2002年12月22日
发明者刘升林, 张红茹, 朱孔金, 马晓青, 郑世波, 宋文义, 景向阳 申请人:化学工业部连云港设计研究院