Подземное растворение калийных солей. Дальнейшие задачи (часть 1)

В настоящее время месторождения калийных солей (сильвинита и карналлита) разрабатываются шахтным способом. Однако в сложных горно-геологических условиях или при глубоком залегании добыча калийных солей шахтным способом экономически нецелесообразна.
Возможность разработки глубоко залегающих калийных месторождений подземным растворением пытались обосновать многие ученые как в СССР, так и за рубежом (П. И. Преображенский, А. Е. Рыковский, И. С. Успенский, И. С. Розенкранц, Е. И. Ахумов и др.).
В 1944—1945 гг. А. Е. Ходьковым и Ю. В. Морачевским была предпринята первая попытка растворения соликамских карналлитов через скважину, производительность которой составляла 20 м3/ч. Среднее содержание соли в растворе равнялось 280 г/л. Полученный раствор содержал незначительное количество КСl, и его промышленная переработка оказалась нерентабельна. Для первых испытаний выбор карналлита в качестве объекта растворения был сделан неудачно, поскольку карналлит при растворении образует рассол с высоким содержанием МgСl2 и весьма незначительным содержанием КСl. Холодный способ растворения для карналлита непригоден, так как при этом образуется раствор с небольшим содержанием КСl. Однако теоретические исследования указывают на возможность промышленного получения КСl методом подземного растворения карналлита через скважины.
Установлено, что для эффективной добычи калийных руд через скважины, необходимо:
получение растворов с высоким содержанием КСl; достижение высокого процента извлечения руды; определение эффективного способа переработки рассолов с утилизацией NаСl.
Вести селективную добычу КСl насыщенным по другим компонентам раствором трудно по причине невысокого содержания КСl в руде (до 30%).
Достижение высокого процента извлечения руды возможно использованием сплошной системы разработки с гидроразрывом пласта для его подготовки.
Поиски эффективных способов переработки рассолов связаны с использованием бассейнов для выпарки и разделения рассолов, а также для переработки продукционных растворов на дефицитные продукты — поташ и соду.
Суть технологии переработки рассолов ПР-сильвинита на соду и поташ ясна из схемы (рис. 11.3) и включает в себя электролиз добытых рассолов и карбонизацию каталита.

Значительный интерес представляет опыт успешного применения подземного растворения калийных солей в Канаде, (провинция Саскачеван), которое обусловлено высоким содержанием хлористого калия в пласте (в среднем 30%), большой мощностью залежи (более 15 м) и высокой температурой пласта (45°C на глубине около 1600 м).
Исследование, сооружение, отработка процесса на опытной установке, а также сооружение самого предприятия заняли девять лет. Комплекс работ был выполнен американской фирмой «Калиум кемилз». В 1965 г. предприятие выдало первую продукцию. Мощность предприятия 720 тыс. т в год КСl. В год отрабатывается примерно 25—30 скважин. Коэффициент извлечения 40%. Капитальные затраты на добычу рассола составляют 7% общих капитальных затрат. Штат 200 человек.

---