一种水溶性钾盐矿的采矿和加工方法

专利名称：一种水溶性钾盐矿的采矿和加工方法
技术领域：
本发明涉及一种水溶性钾盐矿的采矿和加工方法，尤其适用于复杂地质条件下钾盐矿的开采和加工。
背景技术：
目前，根据钾盐矿藏性质的不同，有多种开采加工方法。介绍如下(1)对于含钾卤水，如死海，可直接抽取卤水至晒盐池，经过长时间分段日晒蒸发，在池底逐渐析出光卤石，采集的光卤石再经洗涤，结晶和浮选等工艺处理后得到氯化钾。( 对于出露地表的含钾干盐湖，如我国的青海察尔汗盐湖和罗布泊，智利的阿塔卡玛盐湖等，一般采用挖沟渠或者打浅采卤井来采集富钾的晶间卤水，这些卤水汇集后用泵抽送至晒盐池，经过长时间分段日晒蒸发，在池底逐渐析出光卤石，采集的光卤石再经洗涤，结晶和浮选等工艺处理后得到氯化钾。( 对于较深地层，约600 1100m，且矿体比较齐整，均一，光卤石含量低的钾盐矿，一般采用开挖竖井，用挖掘机采出钾盐矿，通过斗提机输送至地表，粉碎，浮选后得到氯化钾。如加拿大，德国，俄罗斯，白俄罗斯等地的钾盐矿开采。(4)对于埋藏较浅，一般小于600米，且当地水文地质较简单的钾矿，一般采用斜坡道直接挖至含钾层，用挖掘机采出钾盐后用车辆从斜坡道运出地表。如巴西等国家。只有钾矿具备了一定的条件，才可以采用以上这些传统的方法采选，如(1)和(2) 需要大量的天然的富含钾盐的卤水，(3)只能适用于一定的深度，过深或过浅均不适用。过浅以导致地表塌陷，过深则会因压力过大，无法支撑巷道。且需要对该地的地质水文状况进行详细探测，充分把握了解；地质构造上不能存在大的缺陷，要求含钾矿层要厚度较均一平坦，有大的展布面积，品位较一致。这些缺点限制了这些采选钾矿技术的应用范围。竖井法等地下的采矿工艺还容易导致透水等事故，给操作人员带来生命危险。对于当地降雨量充沛，水文地质条件复杂，光卤石含量高，质地松软，易吸潮，埋藏过浅的钾盐矿的开采，采用竖井或斜坡道开拓时，都会遇到地下水淹没坡道和竖井的问题， 而且在挖掘机采矿过程中，经常会遇到涌水等问题，导致地下作业区极不稳定和安全。而且光卤石极易溶于水，采用巷道挖掘，操作环境恶劣。因埋藏较浅，地表水溶易下渗，遇到地表大量降雨，形成洪水的季节，极易造成整个地下矿区被淹。目前尚未见关于这方面的开采技术报道。对于埋藏过深的矿也不适合用传统竖井固采的方法，埋藏过深则地温高，工人劳动环境恶劣，且因地下压力大，容易压瘪巷道。对这种埋藏深的盐矿，传统上一般采用单井对流或压裂法。该法不利于大规模生产，且不能充分利用地热，卤水浓度低。

发明内容
本发明的目的是提供一种水溶性钾盐矿的开采和加工方法，尤其适用于地质水文条件复杂，矿体松软，易吸潮，埋藏过浅(一般指600米以上)，或过深(一般指1500米以下)，质量较差以及光卤石含量高的钾矿的开采。采用本发明的方法可减少地面塌陷，提高采出率，适用于各种品级和地质条件下的水溶性的钾盐矿，且可大规模的产出钾肥，能耗低，污染及废弃物排放少。本发明所提供的水溶性钾盐矿的开采方法，是采用钻井水溶法，该方法中打卤井由垂直井和水平井组成，所述垂直井采用矩阵形式进行布置，每行内的垂直井是通过位于地下的水平井互相连通的，但行与行之间的垂直井(即每列内的垂直井)的是不连通的；行内部每口垂直井之间的距离为M0-3600m，优选范围为300 MOO米；行与行之间的垂直距离为80 1000m，优选范围为180 500m ；每行设有2 12 口垂直井，但只有位于两端的垂直井分别负责溶矿灌水和采卤。所述垂直井中每行位于中部的垂直井的终孔直径为85 400mm(优选范围为 100 ^Omm)，固井用套管直径为80 350mm(优选范围为120 MOmm)；所述垂直井中每行位于两端的垂直井的终孔直径为85 1200mm(优选范围为120 600mm)，所需固井套管的直径为80 1100mm (优选范围为110 500mm)。根据不同资源特点、地质条件和施工方法，每行内部井间距可取M0-3600米，优选范围为300 MOO米。钻井方法根据采用钻具精确度的不同，及资源展布状况不同，先在矿藏区上部圈出至少两个平行排列的长240 MOOOm，宽1 60m的矩形限定区域，其中，相邻的两个矩形区域中，一个矩形短边中点连线与另一个矩形短边中点连线的垂直距离为80 IOOOm ； 在一个矩形限定区域的一端下钻第一口垂直井，下钻点为所述矩形的短边中点，记为第一下钻点，钻至矿体底板或距离矿体底板以上30 200m时，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形区域水平钻进，钻进水平距离120 1800m时停钻，完成第一次水平钻进；然后在圈出的矩形内距离第一下钻点240 3600m处下钻第二口垂直井，记为第二下钻点，钻至矿体底板或距离矿体底板以上30 200m时，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形限定区域水平钻进，钻进方向与第一次水平钻进的方向相反，直至与第一次水平钻进实现对接连通，得到由水平井连通的两口垂直井；若每行设有两口垂直井则完成一个矩形区域的钻井；若每行井数大于2，继续按照下述方法钻井；然后再以第二口垂直井在底板处或距离矿体底板以上 30 200m处，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形限定区域水平钻进，其增斜与水平钻进的方向与该垂直井的第一次增斜方向相反，钻进水平距离120 1800m时停钻，然后在圈出的矩形内距离第二下钻点240 3600米处下钻第三口垂直井，如此循环往复，直至矩形限定区域的另一端为止，所述垂直井通过地下的水平井互相连通，且在所述矩形限定的区域内完成一个矩形内的钻井后，采用同样方式重复，完成剩余的矩形限定区域内的钻井。垂直井均用合金钢管，塑料管或水泥管进行固井。所有矩形限定区域内的钻井完成并固井后，钻井的排布即为矩阵形式，分为①， ②，③，④，……等数行，和1，2，3，4，5，6，……等数列，行与行之间的井是由地下水平井连通的，列与列之间不连通。列与列之间距离为240 3600米，优选范围为300 MOO米； 行与行之间的垂直距离为80 1000m，优选范围为180 500m。每行设有2 12 口垂直井，但只有位于两端的垂直井分别负责溶矿灌水和采卤。这种排列在溶矿过程中能可控的在行与行之间形成矿柱支撑结构，避免地表的沉降。每行两端的注水井和采卤井采用合金钢管和水泥固井。中间的垂直井是为了便于地下水平连通井的施工而钻的临时用井，可以采用普通增强聚丙烯，聚氯乙烯等增强塑料管或合金钢管直接插入井眼固井，防止堵死，或留作以后进水或抽卤的备用井。增斜是在地质导向钻井系统的控制下，用螺杆钻增斜。钻井过程中使用美国 HaliburtonSperry Sun 公司生产的 FEWD Formation Evaluation While Drilling 地质钻头导向系统或者我国自行研制的CGDS I近钻头地质导向钻井系统。该方法因为采卤距离长，采空区呈细长的圆柱状，既可以大量的采卤，又不会对地表形成大的影响。采空区直径达到一定值时，弃掉该井，作为废卤回填井储存废卤。注水井和采卤井连通后，即可抽卤，将卤水抽至卤水池，进行澄清处理，澄清处理后即可进入蒸发工序。溶矿用水或淡盐水温度可以为O 105°C，溶矿温度范围为10 105°C，优选；35 95"C。本发明还提供了一种水溶性钾盐矿的加工方法。该方法包括下述步骤将用本发明方法采出的卤水进行蒸发析晶，依次析出钠盐和钾盐；所剩料液再进行冷冻析晶，进一步析出氯化钾，对析出的钾盐和钠盐分别进行滤洗、干燥，即为成品钾盐和钠盐；析出钾盐和钠盐后的母液中的一部分用于生产氯化镁，另一部分用于生产氧化镁。根据图1的工艺流程图，按照本发明提供的水溶性钾盐矿的开采方法采卤，从采卤部分C来的卤水Cl去蒸发析晶部分D，经蒸发后分别析出氯化钠d2和氯化钾el，然后再进入冷冻析晶部分E，进一步析出氯化钾el后，低钠钾含量的老卤e22去回灌部分I。来自锅炉部分的高温高压蒸汽a2传送到汽轮机发电部分，驱动背压式汽轮机发电机产生电力，供全厂使用，排出的低温低压蒸汽传送到多效蒸发部分，蒸发降温析出钾盐和钠盐。多效蒸发后排出的更低温度和压力的蒸汽传送到冷冻部分，作为冷冻循环部分的加热蒸汽。冷冻循环部分采用吸收式制冷，工质为氨水。氯化钾在母液冷冻过程中进一步析出。老卤一部分去老卤蒸发部分，经进一步蒸发后制成氯化镁片。剩余部分与煤灰，烟气洗涤液混合后去回灌地下。附属部分是用老卤来生产锅炉烟气的脱硫剂氧化镁，老卤经喷雾塔被高温烟气加热分解后生成的氧化镁去烟气洗涤装置。析出的湿钾盐和钠盐去滤洗装置，经滤洗洗涤后，输送至干燥部分，干燥用的高温热空气来自锅炉空气换热器，钾盐和钠盐经干燥后冷却，即为成品高纯度的氯化钾和氯化钠。干燥尾气用清水洗涤后，洗涤液去采卤。下面分别对各部分进行说明锅炉部分采用高压锅炉，要求锅炉出口蒸汽压力为3. 5 13MPa，温度为400 550 "C。该锅炉的结构示意图如图2所示。工作过程如下块煤alO经送煤机Al输送至块煤粉碎机A2，在此干燥粉碎后与热空气a4—起输送至燃烧器A3，点火燃烧喷向炉膛A4。在炉膛A4内充分氧化燃烧，烧渣a5 从下部排出，炉膛A4的高温热气通过辐射传递到水冷壁A12，加热其内的热水，水冷壁的汽水混合物与加热管束区管内的汽水混合物是相联通的。热气从炉膛进一步到加热管束区 A5，进一步将热量传递给加热管内的汽水混合物，使来自水冷壁的汽水混合物进一步加热变为过热蒸汽，汇集后送至高压汽轮机发电部分B。出加热管束区的高温烟气进一步空气加热器A7内与空气换热，将空气al3加热至高名气再与省煤器A9中的锅炉用水all换热，进-
υ送至钾盐和钠盐的干燥部分G，降温后的烟 -步降温，最后与空气预热器AlO换热后经旋
风除尘All，送至烟气洗涤部分H。预热的锅炉用水去水冷壁A12，预热空气a9作为锅炉燃
烧空气 压力一
蒸汽锅炉为高压锅炉，产生的蒸汽压力为3. 5 图上主要设备及物料列表
13MPa，温度为 400 5500C0
A
Al
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
AlO
All
Α. 12
锅炉部分送煤机块煤粉碎机燃烧器炉膛
加热管束蒸汽汇集区空气换热器锅炉烟道省煤器空气预热器旋风除尘器水冷壁
a
锅炉部分流程物料 al 锅炉排烟 a2 高压蒸汽 a3 高温空气 a4 预热空气 a5 炉渣 a6 预热锅炉水 a7 干燥煤粉 a8 粉碎炉渣 a9 预热空气 alO 块煤 all 锅炉用水 al2 去镁分解装置烟气 al3 空气 al4 炉灰
汽轮机发电部分采用抽汽背压式汽轮发电机或被压式汽轮发电机。汽轮机进气般为3. 5 13MPa，温度为400 550°C，抽气压力为0. 9 4. 2MPa，温度为160
360°C，排汽压力为0.8 1.2MPa，排气温度为160 320°C。该汽轮发电机的结构示意图如图3所示。汽轮发电机及输变电部分输出的电压有 10000V，380V和220V三种。汽轮机可以选用一台50MW，或两台25MW并联或四台12. 5MW并联。高压锅炉可以采用一台或2 6台并联的形式。高压蒸汽锅炉产生的蒸汽给汽轮机供汽，要求锅炉型号以汽轮机相匹配。工作过程如下来自锅炉的高温高压蒸汽a2送至汽轮机Bi，驱动汽轮机，进一步带动发电机B2产生电力，经输变电部分B3送往厂区各用电部分。汽轮机排出的温低压蒸汽bl送至多效蒸发析晶部分D。图上主要设备及物料列表B汽轮机发电部分b汽轮机发电部分流程物料
Bl汽轮机bl配变电输出电力
B2发电机b2汽轮机排出低压蒸汽
B3输变电部分b3发电机输出电力
b4汽轮机抽出低压蒸汽
a2高压蒸汽采卤部分采卤泵抽取成排布置的采卤井中的饱和卤水，汇集后去多效蒸发部分。采用本发明所提供的钾盐矿开采方法进行采卤，采卤井的的剖面图如图4所示。
成排布置的井为第一排标记为C①1，C①2，C①3，C①4，C①5，C①6，等等， 依次类推。第二排标记为C②1，C②2，C②3，C②4，C②5，C②6，等等，依次类推。中间的数字代表井的行数，最后的数字代表井的列数。水平井部分包括:CI1, C 12，CI3，CI4，CI5，等等，依次类推。每行可有2 12 口井，但只有两头的井负责灌水和采卤，其余井是为便于施工而开的竖直井，可作为灌水和抽卤的备用井。图上主要设备及物料列表C 采卤部分Cl 采出卤输送泵C2 采卤用注水泵C3 采卤用水缓冲加热池多效蒸发部分蒸发器选用DTB型蒸发结晶器或Oslu型蒸发结晶器。该多效蒸发装置的结构示意图如图5所示。该装置包括一效凝结水换热器D1，一效加热器D2，一效循环泵D3，一效蒸发器 D4，一效气液分离器D5，二效加热器D6，二效循环泵D7，二效蒸发器D8，二效气液分离器D9， 沉降缓冲槽D10，三效加热器D11，三效循环泵D12，三效蒸发器D13，三效气液分离器D14，四效加热器D15，四效蒸发器D16，四效气液分离器D17，四效循环泵D18，卤水澄清缓冲池D19。主要物料流动顺序计算多效蒸发后低压蒸汽尾气dl，湿氯化钠d2，湿氯化钠d3， 二效加热蒸汽d4，一效蒸发后溶液d5，二效蒸发后溶液d6，三效加热蒸汽d7，三效蒸发后溶液d8，四效加热蒸汽d9，多效蒸发后溶液dlO，换热后的冷凝水dll，澄清卤水dl2，一效蒸汽凝结后的热水dl3，二效蒸汽凝结后的热水dl4，预热后的卤水dl5，湿氯化钠dl6，湿氯化钾 dl7，湿氯化钾dl8。工作过程如下来自采卤区C的卤水Cl经澄清缓冲池D19澄清处理后，经换热器 Dl预热后，进入第一效蒸发。每效蒸发包括蒸汽加热器D2，D6，Dll等，强制循环泵D3，D7， D12等，蒸发结晶器D4，D8，D13等。蒸发液靠强制循环泵在加热器和蒸发结晶器之间循环蒸发，析出盐的晶体。进入第一效蒸发部分，多效蒸发部分包括析钠部分和蒸发析钾部分。 一效加热蒸汽来至汽轮机，产生的二次蒸汽作为二效蒸发的加热蒸汽，逐步传递。每一效均包括加热室，蒸发结晶器，循环泵，气液分离器。析钠部分一般取2 4效，蒸发析钾部分一般取2 4效。以析钠两效，蒸发析钾三效为例。来自采卤区的卤水Cl进入D19澄清池，经Dl换热后，进入由换热器D2，蒸发结晶器D4，强制循环泵D3，气液分离器D5组成的一效蒸发系统。D2采用来至汽轮机的排汽加热，D3中的较高温度的凝结水在Dl中预热卤水Cl。换热后的凝结水dll去采卤。出D5的二效蒸汽去二效蒸发装置作为加热热源，过程如一效。 直至达到刚好析出但未析出钾盐的相平衡点时，二效蒸发系统的料浆遂进入DlO固液分离器，进一步沉降出氯化钠稠浆。来至D4，D8，DlO的氯化钠稠浆合并后为f5，去钠盐过滤系统。来自DlO的固液分离后的液相去由D11，D13，D12，D14组成的三效蒸发系统，该效
c采卤部分流程物料 cl采出卤水 c2采溶卤用水 c3采卤用水加热蒸汽及以后各效均是析出钾盐。工艺过程与析钠相同。出四效蒸发系统D16的蒸汽，经气液分 离器分离后，作为吸收式冷冻装置的热源。出D16的料菜进一步到D20冷却结晶器进一步 冷却結晶，冷却靠料液的闪蒸吸热，不凝性尾气由水环真空泵D22抽出。出D13，D16，D20的 氯化钾光商石稠菜合并后为f6，进一步与冷冻装置析出的氯化钾光商石稠菜混合，去钾盐 过滤系统。析钠第一效加热蒸汽温度为160 320で，压力为L O L 2MPa，第二效加热蒸汽 为150 180で，压力为0. 45 1. OMPa，依次往后一效降温降压，至蒸发析钾部分，一效蒸 发蒸发温度为125 135で，依次往后一效降温降压，至蒸发析钾最后一效时，加热蒸汽的 温度为40 80で，压力0. 05 0. IMPa，被蒸发液体温度为60 80で，产生的蒸汽温度为 60 80で，压力为0. 02 0. 05MPa，所述蒸汽作为吸收式制冷的加热源。图上主要设备及物料列表D 蒸发析晶部分 d 蒸发析晶部分流程物料Dl 一效凝结水换热器dl 多效蒸发后低压蒸汽尾气D2 一效加热器d2 湿氯化钠D3 一效循环泵d3 湿氯化钠D4 一效蒸发器d4 二效加热蒸汽D5 一效气液分离器 d5 —效蒸发后溶液D6 ニ效加热器d6 效蒸发后溶液D7 二效循环泵d7 三效加热蒸汽D8 ニ效蒸发器d8 三效蒸发后溶液D9 效气液分离器 d9 四效加热蒸汽DlO 沉降缓冲槽dlO 多效蒸发后溶液Dll 三效加热器dll 换热后的冷凝水D12 三效循环泵dl2 澄清商水D13 三效蒸发器dl3 —效蒸汽凝结后的热水D14 三效气液分离器 dl4 效蒸汽凝结后的热水dl5 预热后的商水dl6 湿氯化钠dl7 湿氯化钾dl8 湿氯化钾dl9 四效蒸发后溶液d20 湿氯化钾d21 7令水d22 换热后热水d23 不凝性尾气d24 闪蒸蒸汽冷冻结晶析钾部分蒸发效数一般采用2 3效，蒸发器选用DTB蒸发结晶器或 Oslu 蒸发结晶器。冷冻效数为1 2效。0104]图上主要设备及物料列表0105]E冷冻部分e冷冻部分流程物料0106]El氨水蒸馏塔el湿氯化钾0107]E2压缩风机e2冷凝水0108]E3氨水换热器e3气氨0109]E4氨循环吸收泵e4蒸馏后稀氨水0110]E5氨水吸收塔e5换热后浓氨水0111]E6换热器(氨水冷却)e6常温冷凝水0112]E7换热器(氨液化)e7循环吸收氨水0113]E8液氨冷却塔e8换热后稀氨水0114]E9液氨蒸发器e9循环吸收氨水0115]ElO析钾后溶液循环泵elO液氨0116]Ell氯化钾结晶器ell预热气氨0117]E12缓冲沉降槽el2液氨0118]E13结晶母液换热器el3气氨0119]E14多效蒸发析晶后溶液冷却器el4冷却循环析钾溶液0120]E15水循环真空泵el5预冷却析钾溶液0121]E16水冷却器el6冷却循环析钾溶液0122]el7澄清液0123]el8湿氯化钾0124]el9冷却析钾溶液0125]e20预冷析钾母液0126]e21换热后冷却水(去采卤)0127]e22来至冷冻部分的老卤0128]e23尾气0129]e24冷凝水0130]e25换热水0131]e26不凝性尾气0132]e27生产用水0133]e28换热后老卤0134]e29低温水0135]该部分的冷冻结晶装置的结构示意图如图6所示。0136]该装置包括氨水蒸馏塔El，压自官风机E2，氨水换热器E3，氨循环吸收泵
吸收塔E5，氨水冷却换热器E6，氨液化换热器E7，液氨冷却器E8，液氨蒸发器E9，析钾溶液循环泵E10，氯化钾结晶器E11，缓冲沉降槽E12，结晶母液换热器E13，多效蒸发析晶后溶液冷却器E14，E15。 主要物料流动顺序湿氯化钾el，冷凝水e2，气氨e3，蒸后稀氨水e4，换热后浓氨水e5，常温冷凝水e6，循环吸收氨水e7，换热后稀氨水e8，循环吸收氨水e9，液氨elO，预热气氨ell，液氨el2，气氨el3，冷却循环析钾溶液el4，预冷却析钾溶液el5，冷却循环析钾溶液e 16，澄清母液e 17，湿氯化钾e 18，冷却析钾溶液e 19，预冷析钾溶液e20，换热后的冷却水 e21。换热后的老卤进一步与生产用水换热，换热后得到的冷却水可以去钾盐洗涤，洗去钾盐中夹带的钠镁盐。来自多效蒸发析钠析钾部分的母液送至冷冻部分，进一步降温析钾，来自多效析钠析钾的最末效蒸汽作为冷冻部分的加热蒸汽，来加热精馏冷冻工质氨水。末效母液经换热器被常温冷却水冷至常温后，进一步被析钾冷母液预冷却，然后进入结晶器，被循环泵抽动在按蒸发冷却器和结晶器之间循环冷却，析出结晶。最后低钾钠含量的母液去老卤池。来至D17的蒸汽dl去氨精馏装置E1，将吸收氨后的浓氨水分离为氨气和稀氨水， 氨气经压缩机E2压缩后去E7液化换热器，液氨水冷后，去E8换热器，与来至E9的气氨换热后进入E9蒸发，蒸发吸热，将Ell结晶器中的料液冷却。换热后的气氨ell去氨吸收装置，被稀氨水吸收。吸收放出的热量被冷却水e6带走。吸收氨后的浓氨水去E3换热器，与来至蒸氨装置El的稀氨水换热后进入蒸氨装置El，在此蒸发，精馏，分离出氨和稀氨水，冷冻介质氨水如此反复循环。蒸氨精馏加热用蒸汽dl在El中液化放热，不凝性气体经水环真空泵E15抽出系统。冷凝水及水环真空泵排水均去采卤。来至D20的料浆dlO，再经E14 换热，用常温水进一步冷却后，进入E13换热器，与来至析钾后的母液el7换热，e20被冷却后即为el5，加入到Ell中，在Ell和E9之间循环冷却，析出硝酸钾。析钾后的冷母液经E13 换热后，为e22，去Il老卤存放池，暂存放。冷冻析晶部分氨蒸发精馏的加热用蒸汽温度为38 78°C，压力为0. 007 0. 05MPa。蒸出的氨气经压缩风机压缩后，换热冷却液化，在E9蒸发，蒸发温度为-22 0°C， 被冷冻的含钾母液温度为-18 5°C。图上主要设备及物料列表
0142]F滤洗部分f滤洗部分流程物料0143]Fl氯化钠浓密器η精滤后湿氯化钠0144]F2氯化钠离心精滤洗涤f2氯化钠洗涤液0145]F3氯化钾浓密器f3浓密后氯化钾0146]F4氯化钾离心精滤洗涤f4氯化镁饱和的洗涤液0147]F5氯化钠除镁旋流洗涤槽f5氯化钠盐浆0148]F6氯化钾除镁分解旋流洗涤洗涤槽f6氯化钾盐浆0149]F7氯化钾除钠分解旋流洗涤槽f7氯化钠浓密母液0150]F8氯化钠除钾旋流洗涤槽f8氯化钾浓密母液0151]f9热洗涤水0152]no冷洗涤水0153]fll氯化钠饱和的洗涤液0154]fl2氯化镁饱和的洗涤液0155]fl3除镁后氯化钾0156]fl4除钠镁后氯化钾0157]fl5洗滤后纯净氯化钾0158]fl6除钾镁后的湿氯化钠0159]fl7氯化钾饱和的洗涤液
12除镁后的湿氯化钠浓密后湿氯化钠 fl8fl9滤洗部分该滤洗装置的结构示意图如图7所示。包括氯化钠滤洗洗涤F1，滤洗后的氯化钠排出F2，氯化钾滤洗洗涤F3，滤洗后的氯化钾排出F4。主要物料流动顺序洗滤后纯净湿氯化钠Π，洗滤后氯化钠滤液f2，洗滤后纯净氯化钾f3，洗滤后氯化钾滤液f4，湿氯化钠f5，湿氯化钾f6。由多效蒸发析晶和冷冻析晶部分析出的湿氯化钾和湿氯化钠去滤洗洗涤装置，经滤洗后，由排料机输送至干燥部分。滤洗后的母液和洗液混合后去采卤。氯化钠和氯化钾的滤洗采用带式真空抽滤机或转盘式真空抽滤机，钾盐用0°C 常温的冷水洗涤，钠盐用80°C 100°C热水洗涤。图上主要设备及物料列表
G干燥部分g干燥部分流程物料
Gl氯化钠干燥器gl干燥后氯化钠
G2尾气洗涤塔g2冷却后氯化钠
G3洗涤液循环泵g3干燥后氯化钾
G4氯化钾干燥塔g4冷却后氯化钾
G5尾气洗涤塔g5氯化钠洗涤液(去采卤)
G6洗涤液循环泵g6氯化钠循环洗涤液
G7氯化钠冷却器g7氯化钠干燥尾气
G8氯化钾冷却器g8氯化钾干燥尾气
g9氯化钾循环洗涤液
glO氯化钾洗涤液(去采卤)
干燥部分该干燥装置的结构示意图如图8所示。
包括氯化钠干燥器Gl，尾气洗涤塔G2，洗涤液循环泵G3,
洗涤塔G5，洗涤液循环泵G6，氯化钠冷却器G7，氯化钾冷却器G8。主要物料流动顺序干燥后氯化钠gl，冷却后氯化钠g2，干燥后氯化钾g3，冷却后氯化钾g4，氯化钠洗涤液g5，氯化钠循环洗涤液g6，氯化钠干燥尾气g7，氯化钾干燥尾气 g8，氯化钾循环洗涤液g9，氯化钾洗涤液glO。来自滤洗部分的湿氯化钾和湿氯化钠分别去各自的干燥装置，经来自锅炉换热的高温空气加热蒸发干燥后，再冷却，即为纯度较高的氯化钾和氯化钠。氯化钾可作为工业用钾的原料，氯化钠加碘可作为食用盐。图上主要设备及物料列表
I回灌部分i回灌部分流程物料
Il老卤池il混合回灌废液
12回灌液混合槽i2回灌老卤
13回灌泵i3老卤去制镁片
14回灌泵i4老卤去镁分解
老卤回灌部分该装置的结构示意图如图9所示。
包括老卤池II，回灌液混合槽12，回灌泵13。主要物料流动顺序混合回灌废液il，回灌老卤i2，老卤去制镁片i3，老卤去镁分解i4。来自冷冻析钾后的老卤在老卤缓冲池内存放，一部分老卤去附属部分生产氧化镁脱硫剂，一部分去镁片部分生产镁片。其余的进入回灌液混合室，与来自锅炉的煤灰和烟气洗涤液混合后，回灌地下采空区。图上主要设备及物料列表J镁盐部分j镁盐部分流程物料
Jl蒸汽加热器jl镁循环液
J2镁液循环泵j2浓缩镁液
J3镁液蒸发器j3氯化钾钠结晶
J4老卤预热器j4镁片
J5沉降缓冲槽j5预热老卤
J6镁片冷却机j6二效加热用蒸汽
J7气液分离器生产镁盐部分生产镁盐所用装置的结构示意图如图10所示。包括蒸汽加热器J1，镁液循环泵J2，镁液蒸发器J3，老卤预热器J4，沉降缓冲槽 J5，镁片冷却机J6，气液分离器J7。主要物料流动顺序镁循环液jl，浓缩镁液j2，钾钠结晶j3，镁片j4，预热老卤 j5，二效加热用蒸汽j6。镁盐部分是采用老卤进一步蒸发，生产片状氯化镁。来至老卤缓冲池的老卤在汽轮机排出的低温低压蒸汽加热条件下，进一步蒸浓，析出氯化钠和氯化钾去钾钠析出多效蒸发装置区。该部分蒸发可为1 2效，蒸浓后的氯化镁溶液在保温澄清池内进一步与结晶钾盐和钠盐分离后去镁片冷却机，高浓镁液冷却固结，即为成品的片状氯化镁。镁片冷却机用常温清水冷却，被加热后的清水去采卤。镁盐部分加热蒸汽温度为160 -360 °C。
图上主要设备及物料列表
K附属部分k附属部分流程物料
Kl老卤泵kl分解后的氧化镁
K2喷雾分解塔k2分解尾气
K3尾气洗涤除尘塔k3除杂洗涤液
K4除杂液循环泵k4结晶氯化氢气体
K5盐酸循环吸收塔k5盐酸循环液
K6盐酸循环吸收泵k6一级吸收尾气
K7盐酸循环吸收塔k7成品盐酸
K8盐酸循环吸收泵k8级吸收尾气
K9盐酸循环吸收塔k9稀盐酸循环液
KlO盐酸循环泵klO三级吸收尾气
Kll尾气风机kll成品盐酸
附属部分附属部分所用装置的结构示意图如图11所示。该部分的装置包括老卤泵K1，喷雾分解槽K2，尾气洗涤除杂塔K3，除杂液循环泵 K4，盐酸循环吸收塔K5，盐酸循环泵K6，盐酸循环吸收塔K7，盐酸循环吸收泵K8，盐酸循环吸收塔K9，盐酸循环泵KlO，尾气风机Kl 1。分解后的氧化镁kl，分解尾气k2，除杂洗涤液k3，洁净氯化氢气体k4，盐酸循环液 k5，一级吸收尾气1^6，成品盐酸k7，二级吸收尾气k8，稀盐酸循环洗涤液k9，三级吸收尾气 klO。附属部分是为烟气净化生产氧化镁的部分。老卤经喷雾塔分解后，生成氧化镁，氧化镁去烟气洗涤除尘脱硫脱氮装置，循环洗涤烟气。来自锅炉的高温烟气与喷雾镁溶液在分解塔内逆流加热分解，至塔底生成氧化镁，取出后去烟气洗涤。尾气经循环洗涤，除去烟尘和二氧化硫后进入盐酸吸收装置，被水多级吸收后即为成品盐酸，该盐酸克作为锅炉用水的处理剂或者运出，无法运出则可以与老卤一起回灌地下，因量较少，经老卤稀释后对地下环境影响不大。附属部分主要是为烟气脱硫除尘提供所需的吸收剂氧化镁或氯氧化镁。来至老卤存放区的老卤i4经泵送至K2高温干燥分解塔，老卤在塔中经历蒸发，氯化镁水解过程后， 生成氧化镁或氯氧化镁，加水配成料浆去烟气脱硫除尘装置。分解过程中产生的尾气经水吸收，为盐酸。盐酸吸收部分包括氯化氢洗涤塔K3，一、二、三级吸收塔K5，K7及K9及相应的循环吸收泵和尾气风机组成。盐酸除用作锅炉水处理外，多余部分废弃或回灌地下，或出
佳口。镁盐分解加热用烟气温度为450 850°C，镁盐在分解塔内的分解停留时间为5 30分钟。 物料
图上主要设备及物料列表
H
烟气洗涤除尘脱硫脱氯部分
烟气洗涤除尘脱硫脱氯部分流IHl一级洗涤塔hi清水循环洗涤液
H2一级洗涤液循环泵h2洗涤后浓洗涤液
H3二级洗涤塔h3一级洗涤后尾气
H4二级洗涤液循环泵h4二级循环洗涤液
H5三级洗涤塔h5二级洗涤后尾气
H6三级洗涤液循环泵h6三级洗涤循环液
H7清水洗涤塔h7三级洗涤尾气
H8清水洗涤液循环泵h8尾气排气
烟气洗涤除尘脱硫脱氮部分该装置的结构示意图如图12所示。包括一级洗涤塔H1，一级洗涤液循环泵H2，二级洗涤塔H3，二级洗涤液循环泵 H4，三级洗涤塔H5，三级洗涤液循环泵H6，清水洗涤塔H7，清水洗涤液循环泵H8。主要物料流动顺序清水循环洗涤液hi，洗涤后浓洗涤液h2，一级洗涤后尾气h3， 二级循环洗涤液h4，二级洗涤后尾气h5，三级洗涤循环液h6，三级洗涤尾气h7，尾气排空 h8。换热后的烟气进入洗涤部分，由循环氧化镁悬浊液进行洗涤，洗涤根据烟气有害气体浓度可为2 6级洗涤。最后一级采用清水洗涤，洗后的清水去采卤。前边的2 5 级采用串联洗涤，烟气由前一级向后一级流动，洗涤液由后一级逐级向前流动。最后的浓洗涤液去老卤回灌部分。典型的洗涤液组成为硫酸镁浓度为10% 25%，亚硫酸镁5% 10%，固体灰尘不溶物含量为10% 40%。氧化镁主要是作为高压锅炉排烟的降温，脱硫和除尘。含氧化镁的洗悬浊液在第一吸收塔先将排烟降温至70 95°C，升温后的洗涤液去回灌部分。然后排烟进入下一洗涤吸收塔，在该塔氧化镁与水混合形成浆状浓悬浮液体，用泵在洗涤塔内部循环，与二氧化硫氮氧化物等气体反应生成硫酸镁，亚硫酸镁等。洗涤液饱和后与老卤混合，去回灌。洗涤后的尾气温度仍在50 80°C，再用清水喷洒冷却，水被增温后去采卤。来至锅炉部分的烟气进入Hl洗涤塔，与洗涤液逆流混合洗涤，洗涤液去回灌。出 Hl的洗涤尾气去H3，与洗涤液逆流洗涤，进一步去H5洗涤。来至附属装置的氧化镁料浆加入H5，作为尾气中硫氧化物和氮氧化物的吸收剂。出H5的尾气经清水换热洗涤后，排空。 被加热的洗涤水去采卤。本发明提供了一种水溶性钾盐矿的开采和加工的方法。该方法的工艺流程概述如下采用钻井水溶法开采钾盐矿，收集卤水。燃料煤和锅炉用水去高压蒸汽锅炉，产生的高压蒸汽来驱动抽汽背压式蒸汽轮发来带动发电机发电，供应厂区用电。从抽汽背压式汽轮机抽出的蒸汽去加热浓缩老卤，生产镁片。排出的蒸汽去多效蒸发装置，在此一效和二效蒸发澄清卤水，析出氯化钠。卤水至三效四效析出氯化钾。从四效出来的浓缩饱和卤水去冷却结晶，为第五效。析出的氯化钠和氯化钾结晶分别去氯化钠和氯化钾滤洗洗涤装置，洗涤后的氯化钾和氯化钠再分别去干燥装置，干燥后即为高纯度的产品氯化钾和氯化钠。采用本发明的方法可减少地面塌陷，提高钾盐的采出率，尤其适用于地质水文条件复杂，埋藏较浅，质量较差，光卤石含量高的钾矿的开采。本发明的方法将钾盐与钠盐，镁盐的生产结合起来，除了可生产高纯度的氯化钾，还可副产高纯度的氯化钠，氯化镁。该方法副产的氯化钠纯度可直接用作食用盐或饲料用盐。


图1为本发明的工艺流程图，其中，A代表锅炉部分，B代表汽轮机发电部分，C代表采卤部分，D代表蒸发析晶部分，E代表冷冻析晶部分，F代表滤洗部分，G代表干燥部分， H代表烟气洗涤除尘脱硫脱氮部分，I代表回灌部分，J代表镁盐部分，K代表附属部分。图2为本发明中所用的锅炉的结构示意图。图3为本发明中所用的汽轮发电机的结构示意图。图4为本发明中采卤井的剖面及平面布置图。图5为本发明中所用的多效蒸发装置的结构示意图。图6为本发明中所用的冷冻结晶装置的结构示意图。图7为本发明中所用的滤洗装置的结构示意图。图8为本发明中所用的干燥装置的结构示意图。图9为本发明中老卤回灌部分所用装置的结果示意图。图10为本发明中生产镁盐部分所用装置的结构示意图。图11为本发明附属部分所用装置的结构示意图如图。
图12为本发明中所用的烟气洗涤除尘脱硫脱氮装置的结构示意图。图13为本发明中卤水缓冲絮凝澄清池，老卤池及采卤用水加热池等贮藏液体的池子的剖面图。图14为本发明的地下水平井(a)和地下溶腔剖面(b)示意图。图15为本发明各部分装置的总的流程示意图(采卤温度在85°C以下时)。图16为本发明各部分装置的总的流程示意图(采卤温度在85°C以上时)。
具体实施例方式本发明所提供的加工钾盐的方法主要是依据相图的原理，在高温时析出氯化钠， 在低温时析出氯化钾，氯化镁留在溶液中被称为老卤。为提高热利用效率，采用高压锅炉生成高温高压蒸汽，先进行发电，生产的电力作为厂区供电。汽轮机尾气为低压蒸汽，可以用来给盐溶液进行多效蒸发。期间的清水冷却部分，以及凝结水，尾气显热等热量被清水收集吸收后，温度升高，去采卤，高温条件有利于钾的采出，实现热量的充分利用。卤水缓冲澄清池结构采取半地下结构，施工方式为向地下挖出土方，挖出的土作为围堰，压实，形成方形的半地下水池。水池内衬浙青，油毡，聚乙烯， 聚丙烯等不透水材料，防止卤水渗漏，池内部布置塑料织网，网孔尺寸约5 20mm，用来拦截絮凝聚集的卤水悬浊物。污垢沉积到一定程度，织网和池底要定期清洗。其余的老卤池，水池等均按原卤澄清池相同方法来施工。以下通过实施例对本发明水溶性钾盐矿的钻井采矿和加工方法做进一步说明，但本发明并不局限于此。实施例中采用不同的宽范围的井间距等钻井参数，是因为所针对的矿不同，包括矿的埋深，矿层的厚度，矿物的组成，矿的连续性和矿层矿体延伸展布面积，以及当地地质水文条件，地质构造等各种因素。也就是说，井间距等钻井参数对最终钾盐产品并无影响， 所以采用不同数据只是因为针对不同性质的钾矿而言。在埋藏较深(1500米以下)，资源层延伸展布面积较小，且资源特点不均一时，因埋藏深，地表受其影响小，塌陷较轻微，又因资源展布面积较小，一般采用大的井间距，即大的行距和列距，但总的注水井和抽卤井距离则不宜过大。在溶矿过程中可以产生大的溶腔而地表不会受到大的影响。对埋藏较浅的矿 (600米以上)，因地表受其影响较大，为了控制地下溶腔的形状，使其地表塌陷降至最低， 因此井间距宜选小，且地下不宜形成过大的溶腔，因此为了保证单位时间的产量，需要总的注水井和抽卤井之间有较大的距离，在地下产生直径较小，但长度很长的溶腔。实施例1、钻井采矿部分以光卤石矿为例，当矿的埋深在150 600米，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量 6 % 22 %，氯化钠含量10 % 40 %，所述打卤井的钻井方法如下采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径MOmm，至矿底板以上部分100米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻， 进行水平钻进，钻进水平距离为800m，在矩形限定区域内距离第一口井1600米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径150mm，至矿的底板以上部分100米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到3200米时止，行两端的垂直井下直径200mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出6行所述井，每行垂直距离为 300m。将6排井的两端的垂直井的套管并联后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤， 注入的水的温度为55°C，注入速度为3500立方/小时。溶矿温度为50°C，6行井总计抽卤量为3200立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为3200立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分燃料煤以72. 5t/小时速度加入粉碎机，粉碎后随预热空气去炉膛燃烧，燃烧换热后的高温燃气从炉膛至加热管束，再到烟道。蒸汽用水从炉膛下部水冷壁入口加入，采用直流式加热，至顶部蒸气室后即为过热蒸汽，去汽轮发电机组。过热蒸汽的温度为535°C，压力为8.83MPa。锅炉产生过热蒸汽量为283吨/小时。该蒸汽去抽背式汽轮发电机组，发电机组型号为CB25-8.83/4.02/1.27。驱动汽轮机产生电力。抽背式汽轮机额定功率为25MW。 抽气压力4.02MPa，抽气温度为400°C。抽气量为110t/h。抽出气体去氯化镁蒸发装置，蒸发镁溶液，生产镁片。排气量为173吨/小时，背压为1.27MPa，排气温度观01。背压蒸汽去多效蒸发，用作加热蒸汽。蒸汽量为173吨/h。产生10000 11000伏特电压，一部分直接去大功率高压电机，一部分经输变电后变为380伏特普通电压供应小功率电机。其余照明及生活用电采用220V电压。经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，流量为832. 5吨/小时，其中以60吨/小时去附属装置，生产脱硫用的氧化镁。含氯化镁为35%的饱和卤水以7. 2吨/小时速度从塔顶喷下，与高温烟气逆流换热，并且进行分解反应。在塔底形成氧化镁粉末。氧化镁的生成速度为3.0吨/小时。分解过程中产生的氯化氢尾气去盐酸吸收装置，被水吸收后即为成品盐酸。一部分用作锅炉用水的处理剂外，其余部分运出或回灌地下采空区。氧化镁粉末去烟气洗涤装置。经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，与空气换热，将空气温度加热到600°C， 去氯化钾和氯化钠干燥部分。换热后的烟道气温度为650°C，再经省煤器，空气预热器换热， 温度降至160°C后，进入烟气除尘脱硫脱氮洗涤部分。出省煤器的锅炉用水温度为280°C。 燃烧用空气经预热后温度为150°C。降至160°C的烟气经风机抽送至除尘脱硫脱氮洗涤部分，与来至附属装置的氧化镁以及洗涤水混合洗涤。在洗涤塔内，含氧化镁的洗涤液喷洒，与烟气逆流洗涤同时换热。 洗涤液排量为50吨/小时，其中含悬浮不溶物为20 %，硫酸镁+亚硫酸镁盐5 %，其余约 75%为水。排出的洗涤液去回灌采空区。洗涤后尾气温度为105°C，再经循环水洗涤回收热量后排空，被加热的循环水去采卤水缓冲加热池。来至各部分被加热的水混合后，温度约为55°C，流量为3500立方/小时，从灌水井通入到地下。采出的卤水去蒸发结晶析钠阶段，在该阶段将卤水经蒸发至120°C恰好不析出含钾的盐的相平衡点，此时需蒸发水分617. 5吨/小时，同时析出氯化钠130. 3吨/小时。 此饱和点的卤水进入析钾蒸发冷却结晶阶段，在该阶段总计蒸发水量为180吨/小时，析出氯化钠、氯化钾及光卤石混合物505吨/小时，其中含氯化钠20. 6吨/小时，氯化钾205吨/小时，氯化镁140吨/小时。排出尾卤的温度为-10°C，其组成为恰好是该温度下水氯镁石的析出点。尾卤生成量为1832. 3吨/小时。尾卤组成为氯化钠0.30%，氯化钾0. 10%, 氯化镁 25. 40%,/K 74. 30%。来至背压式汽轮机背压为1. 27MPa,温度280°C的排气，首先进去析钠蒸发装置区，速度为173t/小时。析钠部分为三效蒸发。出析钠部分的加热蒸汽温度为118°C。该蒸汽去析钾部分，做为析钾部分的加热蒸汽。出析钠部分的料液温度为120°C，去析钾部分。 析钾部分又包括两部分，一部分是加热蒸发析钾，为两效蒸发，一部分是冷冻法析钾，采用冷冻介质直接冷冻来至蒸发析钾部分的料液。析钠部分的第三效的蒸汽及料液分别进入析钾部分的第一效加热器和蒸发结晶器。析钠阶段析出的氯化钠晶浆去稠厚器装置，浓密滤去大部分的母液，湿氯化钠去除镁旋流洗涤槽，同时以15吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被氯化镁饱和的洗涤液去老卤池。低镁氯化钠稠浆去旋流洗涤除钾装置，以15吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被氯化钾饱和的洗涤液与浓密滤除的母液混合后一起去析钾装置。低钾镁的氯化钠稠浆去离心洗涤甩水，烘干后即为成品氯化钠，产量为120吨/小时。氯化钠含量 99.0%。洗涤水去老卤回收池。来至析钠部分的118°C的蒸汽进一步给析钾部分进行加热。经过析钾部分的两效蒸发析晶后，出析钾部分第二效的蒸汽温度为50°C，料液温度为50°C。该料液与采卤用水换热后，进入冷冻析钾部分。冷冻析钾的冷源采用吸收式制冷。制冷介质为氨水。制冷剂蒸馏分离所用热源为析钾部分来的末效蒸汽。料液换热后的温度为-io°c。在该温度下，氯化钾进一步从溶液中析出。析钾阶段析出的氯化钠氯化钾和光卤石混合物经过稠厚器浓密，除去大部分母液，湿的混合盐去氯化钾旋流洗涤分解除镁槽，洗涤水温度为0°c，加入量为80吨/小时。 氯化镁饱和的洗涤液去老卤暂存池。稠厚的氯化钾去旋流洗涤除钠槽，以10吨/小时速度加入0°C的洗涤水，被氯化钠饱和的洗涤水去老卤暂存池。稠厚的不含钠镁的氯化钾去离心洗涤甩水，离心过程中加入0°C的洗涤水，洗去附着在氯化钾晶粒上的含杂质母液。滤饼烘干后即为成品氯化钾，产量为200t/小时，含量为98. 5%。滤液及洗涤水去老卤回收池。氯化镁生产阶段来至老卤罐区的老卤以430吨/小时泵送至镁片生产装置，经多效蒸发后，浓缩至含氯化镁为72. 5%，去镁片机冷却，结晶，即为镁片。主要成分为MgCl2 · 2H20，产能为180 吨/小时。多效蒸发浓缩装置会副产一些钾钠混盐，返回到多效蒸发析钠装置回收钾钠盐。 从抽背式汽轮机抽出的压力4. 02MPa，温度为400°C，抽气量为110t/h的蒸汽作为该阶段的蒸发热源。该蒸发部分为一效，蒸发过程中产生一些钾钠盐的结晶，析出量为30吨/小时， 从结晶器将其取出后去多效蒸发析钠部分。该效蒸发后的二次蒸汽温度为180°C，去多效蒸发析钠部分。老卤罐中的剩余氯化镁溶液则回灌到地下，回灌速度为1600吨/小时。该方法将钾盐与钠盐，镁盐的生产结合起来，除了可生产高纯度的氯化钾，还可副产高纯度的氯化钠，氯化镁。该方法副产的氯化钠纯度可直接用作食用盐或饲料用盐。实施例2、
钻井采矿部分以钾石盐为例，当矿的埋深在1500 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6% ，氯化钠含量20% 40%时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm，至矿底板以上部分100米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为600m，在矩形限定区域内距离第一口井1200米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径85mm，至矿的底板以上部分100米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到2000米时止，行两端的垂直井下直径1 IOmm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下80mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出 3行所述井，每行垂直距离为120m。将3行钻井位于两端的钻井的套管并联后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为15°C，注入速度为5500立方/小时。因地热原因，溶矿温度40°C，3 行井总计抽卤量为4000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为4000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分燃料煤以IlOt/小时速度加入粉碎机，粉碎后随预热空气去炉膛燃烧，燃烧换热后的高温燃气从炉膛至加热管束，再到烟道。蒸汽用水从炉膛下部水冷壁入口加入，采用直流式加热，至顶部蒸气室后即为过热蒸汽，去汽轮发电机组。过热蒸汽的温度为535°C，压力为8.83MPa。锅炉产生过热蒸汽量为425吨/小时。该蒸汽去背式汽轮发电机组，发电机组型号为B50-8.83/1.28。驱动汽轮机产生电力。抽背式汽轮机额定功率为50MW。排气量为 425吨/小时，背压为l^SMPa，排气温度320°C。背压蒸汽去多效蒸发，用作加热蒸汽。蒸汽量为425吨/h。产生10000 11000伏特电压，一部分直接去大功率高压电机，一部分经输变电后变为380伏特普通电压供应小功率电机。其余照明及生活用电采用220V电压。经蒸汽换热后的烟道气温度降至800°C，流量为1260吨/小时，其中以60吨/小时去附属装置，生产脱硫用的氧化镁。含氯化镁为35%的饱和卤水以7. 2吨/小时速度从塔顶喷下，与高温烟气逆流换热，并且进行分解反应。在塔底形成氧化镁粉末。氧化镁的生成速度为3.0吨/小时。分解过程中产生的氯化氢尾气去盐酸吸收装置，被水吸收后即为成品盐酸。一部分用作锅炉用水的处理剂外，其余部分运出或回灌地下采空区。氧化镁粉末去烟气洗涤装置。经蒸汽换热后的烟道气温度降至800°C，与空气换热，将空气温度加热到600°C， 去氯化钾和氯化钠干燥部分。换热后的烟道气温度为600°C，再经省煤器，空气预热器换热， 温度降至160°C后，进入烟气除尘脱硫脱氮洗涤部分。出省煤器的锅炉用水温度为280°C。 燃烧用空气经预热后温度为150°C。降至160°C的烟气经风机抽送至除尘脱硫脱氮洗涤部分，与来至附属装置的氧化镁以及洗涤水混合洗涤。在洗涤塔内，含氧化镁的洗涤液喷洒，与烟气逆流洗涤同时换热。 洗涤液排量为70吨/小时，其中含悬浮不溶物为22 %，硫酸镁+亚硫酸镁盐4 %，其余约74%为水。排出的洗涤液去回灌采空区。洗涤后尾气温度为105°C，再经循环水洗涤回收热量后排空，被加热的循环水去采卤水缓冲加热池。来至各部分被加热的水混合后，温度约为35°C，流量为5500立方/小时，从灌水井通入到地下。采出的卤水去蒸发结晶析钠阶段，在该阶段将卤水经蒸发至115°C恰好不析出含钾的盐的相平衡点，此时需蒸发水分1300吨/小时，同时析出氯化钠500吨/小时。此饱和点的卤水进入析钾蒸发冷却结晶阶段，在该阶段总计蒸发水量为240吨/小时，析出氯化钾混合物350吨/小时。排出尾卤的温度为-10°C，其组成为恰好是该温度下氯化钠析出点。尾卤生成量为1400吨/小时。尾卤组成为氯化钠21.0%，氯化钾6.0%，氯化镁3%。来至背压式汽轮机背压为1. 28MPa,温度320°C的排气，首先进去析钠蒸发装置区，速度为425t/小时。析钠部分为三效蒸发。出析钠部分的加热蒸汽温度为110°C。该蒸汽去析钾部分，做为析钾部分的加热蒸汽。出析钠部分的料液温度为115°C，去析钾部分。 析钾部分又包括两部分，一部分是加热蒸发析钾，为两效蒸发，一部分是冷冻法析钾，采用冷冻介质直接冷冻来至蒸发析钾部分的料液。析钠部分的第三效的蒸汽及料液分别进入析钾部分的第一效加热器和蒸发结晶器。析钠阶段析出的氯化钠晶浆去稠厚器装置，浓密滤去大部分的母液，直接去离心洗涤甩水，洗涤用100°c的水进行洗涤，洗涤用水量为20吨/小时。烘干后即为成品氯化钠，产量为480吨/小时。氯化钠含量99.5%。洗涤水去老卤回收池。来至析钠部分的110°C的蒸汽进一步给析钾部分进行加热。经过析钾部分的两效蒸发析晶后，出析钾部分第二效的蒸汽温度为50°C，料液温度为50°C。该料液与采卤用水换热后，进入冷冻析钾部分。冷冻析钾的冷源采用吸收式制冷。制冷介质为氨水。制冷剂蒸馏分离所用热源为析钾部分来的末效蒸汽。料液换热后的温度为_15°C。在该温度下，氯化钾进一步从溶液中析出。析钾阶段析出的氯化钠氯化钾和光卤石混合物经过稠厚器浓密，除去大部分母液，湿的混合盐直接去旋流洗涤除钠槽，以15吨/小时速度加入0°C的洗涤水，洗去附着在氯化钾晶粒上的含杂质母液。滤饼烘干后即为成品氯化钾，产量为350t/小时，含量为 98.5%。滤液及洗涤水去老卤回收池。因镁含量很低，此类矿石不进行镁盐回收。老卤罐中混合溶液则回灌到地下，回灌速度为1500吨/小时。实施例3钻井采矿部分以钾石盐矿为例，当矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量 6 % 30 %，氯化钠含量20 % 40 %时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm，至矿底板以上部分150米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1000m，在矩形限定区域内距离第一口井2000米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径85mm，至矿的底板以上部分150米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4000米时止，行两端的垂直井下直径1 IOmm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下80mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出
212行所述井，每行垂直距离为600m。将2行钻井两端的钻井套管进行并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为20°C，注入速度为2000立方/小时。因地热原因，溶矿温度可在 50°C，两行井总计抽卤量为1800立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以2t/h速度加入1 %的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1800立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例4钻井采矿部分以光卤石为例。当矿层埋深在15 150m左右，矿层总厚度1.5 25m，光卤石含量约为5. 5% 18%，氯化钠约为30% 65%时，采用以下钻井方式。在地上圈出矩形区域，采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径600mm，至矿底板后，改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为120m，在矩形限定区域内距离第一口井 240米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径250，至矿的底板后，改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1200米时止，行两端的垂直井下直径500mm的水泥套管或合金钢管加固。中间垂直井下200mm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出10行所述井，每行垂直距离均为80m。将10排钻井两端的钻井套管进行并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1650立方/小时。溶矿温度为90°C，10排井总计抽卤量为1600立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以lt/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1600立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例1。实施例5、钻井采矿部分以钾石盐矿为例，当矿层的埋深在150 600m左右，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量约为6% 22%，氯化钠约为10% 40%时，采用以下钻井方式。采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120毫米，至矿底板以上部分30米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为240米，在矩形限定区域内距离第一口井480米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径100mm，至矿的底板以上部分30 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到960米时止，行两端的垂直井下直径IlOmm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下80mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出5行所述井，每行垂直距离为120m。将5排钻井两端的钻井套管进行并联连通后，从一头注水采卤用水，另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1800立方/小时。溶矿温度为90°C，5 排井总计抽卤量为1750立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以2t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1750立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例6钻井采矿部分以光卤石矿为例，当矿的埋深在1500 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6% 对％，氯化钠含量20% 40%时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径200mm，至矿底板以上部分200米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1600m，在矩形限定区域内距离第一口井3200米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径150mm，至矿的底板以上部分200 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到3200米时止，行两端的垂直井下直径180mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3行所述井，每行垂直距离为300m。将3排钻井的两端的套管进行并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为0°C (在寒冷地区冬季操作时)，注入速度为6500立方/小时。因地热原因，溶矿温度50°C，3排井总计抽卤量为3000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000 立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入1 %的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为3000立方 /小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例1。实施例7钻井采矿部分以光卤石矿为例，当矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量 6 % 30 %，氯化钠含量20 % 40 %时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径180mm，至矿底板以上部分200米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1800m，在矩形限定区域内距离第一口井3600米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径160mm，至矿的底板以上部分200 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到24000米时止，行两端的垂直井下直径160mm 的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3行所述井，每行垂直距离为1000m。将3排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为10°c，注入速度为7000立方/小时。因地热原因，溶矿温度可在 60°C，3排井总计抽卤量为3500立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以4. 5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为3500立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。
采矿加工部分同实施例1。实施例8、水溶性钾盐矿的钻井采矿和加工钻井采矿部分以钾石盐为例，当矿层埋深在15 150m左右，矿层总厚度1. 5 25m，光卤石含量约为5. 5% 18%，氯化钠约为30% 65%时，采用以下钻井方式。打卤井的钻井方法如下在地上圈出矩形区域，采用普通钻机在地面上钻垂直井， 终孔直径1000mm，至矿底板后，改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为MOm，在矩形限定区域内距离第一口井480米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径400mm，至矿的底板后， 改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1920米时止，行两端的垂直井下直径900mm的水泥套管或合金钢管加固。 中间垂直井下360mm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出12行所述井，每行垂直距离均为160m。将12排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1650立方/小时。溶矿温度为90°C，12行井总计抽卤量为1600立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以lt/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1600立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例9、钻井采矿部分以光卤石矿为例，当矿层的埋深在150 600m左右，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量约为6% 22%，氯化钠约为10% 40%时，采用以下钻井方式。采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径180mm，至矿底板以上部分60米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为600m，在矩形限定区域内距离第一口井1200米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分60米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到MOO米时止，行两端的垂直井下直径160mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出 8行所述井，每行垂直距离为200m。将8排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为60°C，注入速度为3600立方/小时。溶矿温度为55°C，8排井总计抽卤量为3000立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为3000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例1。实施例10钻井采矿部分
以钾石盐矿为例，当矿的埋深在1500 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6% 对％，氯化钠含量20% 40%时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径160mm，至矿底板以上部分150米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1200m，在矩形限定区域内距离第一口井MOO米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分150 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4800米时止，行两端的垂直井下直径150mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3行所述井，每行垂直距离为210m。将3排头尾的套管连接后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为35°C，注入速度为5500立方/小时。因地热原因，溶矿温度40°C，3排井总计抽卤量为 4000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网， 捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为5000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例11钻井采矿部分以钾石盐为例，当矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量 6 % 30 %，氯化钠含量20 % 40 %时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径150mm，至矿底板以上部分180米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1400m，在矩形限定区域内距离第一口井观00米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分180 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到14000米时止，行两端的垂直井下直径140mm 的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出2行所述井，每行垂直距离为800m。将2排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为10°c，注入速度为2000立方/小时。因地热原因，溶矿温度可在 45°C，2排井总计抽卤量为1800立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以2t/h速度加入1 %的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1800立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例12钻井采矿部分以钾盐镁矾为例，当矿层埋深在15 150m左右，矿层总厚度1. 5 25m，光卤石含量约为5. 5% 18%，氯化钠约为30% 65%时，采用以下钻井方式。在地上圈出矩形区域，采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径800mm，至矿底板后，改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为180m，在矩形限定区域内距离第一口井360米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径320mm，至矿的底板后，改为水平钻进，与第一口 井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1080米时止，行两端的垂直井下直径700mm的水泥套管或合金钢管加固。中间垂直井下^Omm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出6行所述井，每行垂直距离均为120m。将6排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1650立方/小时。溶矿温度为90°C，6排井总计抽卤量为1600立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以lt/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1600立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分燃料煤以80t/小时速度加入粉碎机，粉碎后随预热空气去炉膛燃烧，燃烧换热后的高温燃气从炉膛至加热管束，再到烟道。蒸汽用水从炉膛下部水冷壁入口加入，采用直流式加热，至顶部蒸气室后即为过热蒸汽，去汽轮发电机组。过热蒸汽的温度为535°C，压力为 8.83MPa。锅炉产生过热蒸汽量为312吨/小时。该蒸汽去抽背式汽轮发电机组，发电机组为两台并联，发电机组型号均为CB25-8. 83/0. 981/0. 118。驱动汽轮机产生电力。抽背式汽轮机额定功率为25MW，两台总功率为50MW。抽气压力0. 981MPa，抽气温度为350°C。总抽气量为200t/h。抽出气体其中有60t/小时去硫酸镁蒸发装置，蒸发镁溶液，生产镁片，副产的二次蒸汽直接去析钾装置作为加热蒸汽。有140吨去析钠部分。总排气量为112吨/小时，背压为0. 118MPa，排气温度115°C。其中背压蒸汽去采卤用水加热装置，将采卤用水温度加热到95°C。产生10000 11000伏特电压，一部分直接去大功率高压电机，一部分经输变电后变为380伏特普通电压供应小功率电机。其余照明及生活用电采用220V电压。抽背式汽轮发电机总功率为50丽。经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，流量为920. 5吨/小时，经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，与空气换热，将空气温度加热到60(TC，去氯化钾和氯化钠干燥部分。换热后的烟道气温度为650°C，再经省煤器，空气预热器换热，温度降至160°C后，进入烟气除尘脱硫脱氮洗涤部分。出省煤器的锅炉用水温度为^0°C。燃烧用空气经预热后温度为150°C。降至160°C的烟气经风机抽送至除尘脱硫脱氮洗涤部分，与氧化镁以及洗涤水混合洗涤。在洗涤塔内，含氧化镁的洗涤液喷洒，与烟气逆流洗涤同时换热。洗涤液排量为50 吨/小时，其中含悬浮不溶物为20 %，硫酸镁+亚硫酸镁盐5 %，其余约75 %为水。排出的洗涤液去回灌采空区。洗涤后尾气温度为105°C，再经循环水洗涤回收热量后排空，被加热的循环水去采卤水缓冲加热池。来至各部分被加热的水混合后，温度约为55°C，流量为1650立方/小时，在采卤水缓冲加热池进一步被汽轮机排气加热至95°C，从灌水井通入到地下。采出的卤水去蒸发结晶析钠阶段，在该阶段将卤水经蒸发至120°C恰好不析出含钾的盐的相平衡点，此时需蒸发水分180吨/小时，同时析出氯化钠30. 3吨/小时。此饱和点的卤水进入析钾蒸发冷却结晶阶段，在该阶段总计蒸发水量为220吨/小时，析出氯化钠、氯化钾及光卤石混合物420吨/小时，其中含氯化钠20. 6吨/小时，氯化钾180吨/小时，硫酸镁110吨/小时。排出尾卤的温度为-10°C，其组成为恰好是该温度下水氯镁石的析出点。尾卤生成量为1432. 3 吨/小时。尾卤组成为氯化钠0. 30%，氯化钾0.10%，硫酸镁25. 40%，水74. 30%。来至抽背压式汽轮机抽出的压力为0. 98IMPa,抽气温度为350°C总抽气量为 200t/h的蒸汽，其中有140吨/小时进去析钠蒸发装置区。析钠部分为两效蒸发。出析钠部分的加热蒸汽温度为110°C。该蒸汽去析钾部分，做为析钾部分的加热蒸汽。出析钠部分的料液温度为112°C，去析钾部分。析钾部分又包括两部分，一部分是加热蒸发析钾，为三效蒸发，一部分是冷冻法析钾，采用冷冻介质直接冷冻来至蒸发析钾部分的料液。析钠部分的第二效的蒸汽及料液分别进入析钾部分的第一效加热器和蒸发结晶器。析钠阶段析出的氯化钠晶浆去稠厚器装置，浓密滤去大部分的母液，湿氯化钠去除镁旋流洗涤槽，同时以2. 5吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被硫酸镁饱和的洗涤液去老卤池。低镁氯化钠稠浆去旋流洗涤除钾装置，以1吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被氯化钾饱和的洗涤液与浓密滤除的母液混合后一起去析钾装置。低钾镁的氯化钠稠浆去离心洗涤甩水，烘干后即为成品氯化钠，产量为观.5吨/小时。氯化钠含量 99.5%。洗涤水去老卤回收池。来至析钠部分的110°C的蒸汽与来至镁盐装置的二次蒸汽混合后进一步给析钾部分进行加热。经过析钾部分的两效蒸发析晶后，出析钾部分第二效的蒸汽温度为50°C，料液温度为50°C。该料液与采卤用水换热后，进入冷冻析钾部分。冷冻析钾的冷源采用吸收式制冷。制冷介质为氨水。制冷剂蒸馏分离所用热源为析钾部分来的末效蒸汽。料液换热后的温度为-10°C。在该温度下，氯化钾进一步从溶液中析出。析钾阶段析出的氯化钠氯化钾和光卤石混合物经过稠厚器浓密，除去大部分母液，湿的混合盐去氯化钾旋流洗涤分解除镁槽，洗涤水温度为0°c，加入量为60吨/小时。 硫酸镁饱和的洗涤液去老卤暂存池。稠厚的氯化钾去旋流洗涤除钠槽，以10吨/小时速度加入0°C的洗涤水，被氯化钠饱和的洗涤水去老卤暂存池。稠厚的不含钠镁的氯化钾去离心洗涤甩水，离心过程中加入0°C的洗涤水，洗去附着在氯化钾晶粒上的含杂质母液。滤饼烘干后即为成品氯化钾，产量为170t/小时，含量为98.5%。滤液及洗涤水去老卤回收池。硫酸镁生产阶段来至老卤罐区的老卤以160吨/小时泵送至镁片生产装置，经多效蒸发后，浓缩至含硫酸镁为46. 80%，去镁片机冷却，结晶，即为镁片。主要成分为MgCl2 · 6H20，产能为120 吨/小时。多效蒸发浓缩装置会副产一些钾钠混盐，返回到多效蒸发析钠装置回收钾钠盐。 来至抽背式汽轮机的压力为0. 981MPa，温度为350°C的蒸汽，其中有60t/小时去硫酸镁蒸发装置，做为老卤蒸发的热源。生产镁片该蒸发部分为一效，蒸发过程中产生一些钾钠盐的结晶，析出量为10吨/小时，从结晶器将其取出后去多效蒸发析钠部分。该效蒸发后的二次蒸汽温度为115°C，与来至析钠部分的蒸汽混合后去析钾装置。老卤罐中的剩余硫酸镁溶液则回灌到地下，回灌速度为1400吨/小时。该方法将钾盐与钠盐，镁盐的生产结合起来，除了可生产高纯度的氯化钾，还可副产高纯度的氯化钠，硫酸镁。该方法副产的氯化钠纯度可直接用作食用盐或饲料用盐。实施例13
以钾石盐为例，当矿层的埋深在150 600m左右，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量约为6% 22%，氯化钠约为10% 40%时，采用以下钻井方式。采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径180mm，至矿底板以上部分60米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为500m，在矩形限定区域内距离第一口井1000米处，下钻，钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分60米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到2000米时止，行两端的垂直井下直径160mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出 3行所述井，每行垂直距离为210m。将3排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为25°C，注入速度为6000立方/小时。溶矿温度为25°C，3排井总计抽卤量为4000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以3. 5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为4000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例14以钾盐镁矾为例，当矿的埋深在1500 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6% 对％，氯化钠含量20% 40%时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径160mm，至矿底板以上部分160米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1000m，在矩形限定区域内距离第一口井2000米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分160 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4000米时止，行两端的垂直井下直径150mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出4行所述井，每行垂直距离为200m。将4排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为35°C，注入速度为5500立方/小时。因地热原因，溶矿温度40°C，4 排井总计抽卤量为4000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为5000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分燃料煤以IlOt/小时速度加入粉碎机，粉碎后随预热空气去炉膛燃烧，燃烧换热后的高温燃气从炉膛至加热管束，再到烟道。蒸汽用水从炉膛下部水冷壁入口加入，采用直流式加热，至顶部蒸气室后即为过热蒸汽，去汽轮发电机组。过热蒸汽的温度为535°C，压力为8.83MPa。锅炉产生过热蒸汽量为425吨/小时。该蒸汽去背式汽轮发电机组，发电机组型号为B50-8.83/1.28。驱动汽轮机产生电力。抽背式汽轮机额定功率为50MW。排气量为 425吨/小时，背压为1.观10^，排气温度观01。背压蒸汽去多效蒸发，用作加热蒸汽。蒸汽量为425吨/h。产生10000 11000伏特电压，一部分直接去大功率高压电机，一部分经输变电后变为380伏特普通电压供应小功率电机。其余照明及生活用电采用220V电压。背式汽轮发电机总功率为50丽。经蒸汽换热后的烟道气温度降至800°C，流量为1260吨/小时，经蒸汽换热后的烟道气温度降至800°C，与空气换热，将空气温度加热到600°C，去氯化钾和氯化钠干燥部分。 换热后的烟道气温度为600°C，再经省煤器，空气预热器换热，温度降至160°C后，进入烟气除尘脱硫脱氮洗涤部分。出省煤器的锅炉用水温度为^0°C。燃烧用空气经预热后温度为 150°C。降至160°C的烟气经风机抽送至除尘脱硫脱氮洗涤部分，与氧化镁以及洗涤水混合洗涤。在洗涤塔内，含氧化镁的洗涤液喷洒，与烟气逆流洗涤同时换热。洗涤液排量为70 吨/小时，其中含悬浮不溶物为22 %，硫酸镁+亚硫酸镁盐4%，其余约74%为水。排出的洗涤液去回灌采空区。洗涤后尾气温度为105°C，再经循环水洗涤回收热量后排空，被加热的循环水去采卤水缓冲加热池。来至各部分被加热的水混合后，温度约为35°C，流量为5500立方/小时，从灌水井通入到地下。采出的卤水去蒸发结晶析钠阶段，在该阶段将卤水经蒸发至115°C恰好不析出含钾的盐的相平衡点，此时需蒸发水分1300吨/小时，同时析出氯化钠500吨/小时。此饱和点的卤水进入析钾蒸发冷却结晶阶段，在该阶段总计蒸发水量为240吨/小时，析出氯化钾混合物350吨/小时。排出尾卤的温度为-10°C，其组成为恰好是该温度下氯化钠析出点。尾卤生成量为1400吨/小时。尾卤组成为氯化钠21.0%，氯化钾6.0%，硫酸镁3%。来至背压式汽轮机背压为1. 28MPa,温度280°C的排气，首先进去析钠蒸发装置区，速度为425t/小时。析钠部分为三效蒸发。出析钠部分的加热蒸汽温度为110°C。该蒸汽去析钾部分，做为析钾部分的加热蒸汽。出析钠部分的料液温度为115°C，去析钾部分。 析钾部分又包括两部分，一部分是加热蒸发析钾，为两效蒸发，一部分是冷冻法析钾，采用冷冻介质直接冷冻来至蒸发析钾部分的料液。析钠部分的第三效的蒸汽及料液分别进入析钾部分的第一效加热器和蒸发结晶器。析钠阶段析出的氯化钠晶浆去稠厚器装置，浓密滤去大部分的母液，直接去离心洗涤甩水，洗涤用100°c的水进行洗涤，洗涤用水量为20吨/小时。烘干后即为成品氯化钠，产量为480吨/小时。氯化钠含量99.5%。洗涤水去老卤回收池。来至析钠部分的110°C的蒸汽进一步给析钾部分进行加热。经过析钾部分的两效蒸发析晶后，出析钾部分第二效的蒸汽温度为50°C，料液温度为50°C。该料液与采卤用水换热后，进入冷冻析钾部分。冷冻析钾的冷源采用吸收式制冷。制冷介质为氨水。制冷剂蒸馏分离所用热源为析钾部分来的末效蒸汽。料液换热后的温度为_15°C。在该温度下，氯化钾进一步从溶液中析出。析钾阶段析出的氯化钠氯化钾和光卤石混合物经过稠厚器浓密，除去大部分母液，湿的混合盐直接去旋流洗涤除钠槽，以15吨/小时速度加入0°C的洗涤水，洗去附着在氯化钾晶粒上的含杂质母液。滤饼烘干后即为成品氯化钾，产量为350t/小时，含量为 98.5%。滤液及洗涤水去老卤回收池。
因镁含量很低，此类矿石不进行镁盐回收。老卤罐中混合溶液则回灌到地下，回灌速度为1500吨/小时。实施例15钻井采矿部分以软钾镁矾为例，当矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量 6 % 30 %，氯化钠含量20 % 40 %时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径160mm，至矿底板以上部分180米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1400m，在矩形限定区域内距离第一口井观00米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径120mm，至矿的底板以上部分180 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到观00米时止，行两端的垂直井下直径150mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下IOOmm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3行所述井，每行垂直距离为900m。将3排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为10°C，注入速度为2000立方/小时。因地热原因，溶矿温度可在 45°C，3排井总计抽卤量为1800立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以2t/h速度加入1 %的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1800立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例14。实施例16钻井采矿部分以钾石盐为例，当矿层埋深在15 150m左右，矿层总厚度1. 5 25m，光卤石含量约为5. 5% 18%，氯化钠约为30% 65%时，采用以下钻井方式。在地上圈出矩形区域，采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径700mm，至矿底板后，改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为160m，在矩形限定区域内距离第一口井 320米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径320mm，至矿的底板后，改为水平钻进，与第一口 井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到640米时止，行两端的垂直井下直径600mm的水泥套管或合金钢管加固。中间垂直井下^Omm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出10行所述井，每行垂直距离均为100m。将10排钻井的两端的套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1650立方/小时。溶矿温度为90°C，10排井总计抽卤量为1600立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以lt/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1600立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例17钻井采矿部分以钾盐镁矾为例，当矿层的埋深在150 600m左右，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量约为6% 22%，氯化钠约为10% 40%时，采用以下钻井方式。采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径180mm，至矿底板以上部分70米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为650m，在矩形限定区域内距离第一口井1300米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径140mm，至矿的底板以上部分80米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1300米时止，行两端的垂直井下直径160mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出 4行所述井，每行垂直距离为220m。将4排钻井两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤， 注入的水的温度为55°C，注入速度为3500立方/小时。溶矿温度为50°C，4排井总计抽卤量为3200立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为3200立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分燃料煤以72. 5t/小时速度加入粉碎机，粉碎后随预热空气去炉膛燃烧，燃烧换热后的高温燃气从炉膛至加热管束，再到烟道。蒸汽用水从炉膛下部水冷壁入口加入，采用直流式加热，至顶部蒸气室后即为过热蒸汽，去汽轮发电机组。过热蒸汽的温度为535°C，压力为8.83MPa。锅炉产生过热蒸汽量为283吨/小时。该蒸汽去抽背式汽轮发电机组，发电机组型号为CB25-8.83/4.02/1. 27。驱动汽轮机产生电力。抽背式汽轮机额定功率为25MW。 抽气压力4.02MPa，抽气温度为400°C。抽气量为110t/h。抽出气体去硫酸镁蒸发装置，蒸发镁溶液，生产镁片。排气量为173吨/小时，背压为1.27MPa，排气温度观01。背压蒸汽去多效蒸发，用作加热蒸汽。蒸汽量为173吨/h。产生10000 11000伏特电压，一部分直接去大功率高压电机，一部分经输变电后变为380伏特普通电压供应小功率电机。其余照明及生活用电采用220V电压。抽背式汽轮发电机总功率为25丽。经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，流量为832. 5吨/小时，经蒸汽换热后的烟道气温度降至830°C，与空气换热，将空气温度加热到60(TC，去氯化钾和氯化钠干燥部分。换热后的烟道气温度为650°C，再经省煤器，空气预热器换热，温度降至160°C后，进入烟气除尘脱硫脱氮洗涤部分。出省煤器的锅炉用水温度为^0°C。燃烧用空气经预热后温度为150°C。降至160°C的烟气经风机抽送至除尘脱硫脱氮洗涤部分，与来至附属装置的氧化镁以及洗涤水混合洗涤。在洗涤塔内，含氧化镁的洗涤液喷洒，与烟气逆流洗涤同时换热。 洗涤液排量为50吨/小时，其中含悬浮不溶物为20%，硫酸镁+亚硫酸镁盐5%，其余约 75%为水。排出的洗涤液去回灌采空区。洗涤后尾气温度为105°C，再经循环水洗涤回收热量后排空，被加热的循环水去采卤水缓冲加热池。来至各部分被加热的水混合后，温度约为55°C，流量为3500立方/小时，从灌水井通入到地下。采出的卤水去蒸发结晶析钠阶段，在该阶段将卤水经蒸发至120°C恰好不析出含钾的盐的相平衡点，此时需蒸发水分617. 5吨/小时，同时析出氯化钠130. 3吨/小时。此饱和点的卤水进入析钾蒸发冷却结晶阶段，在该阶段总计蒸发水量为180吨/小时，析出氯化钠、氯化钾及光卤石混合物505吨/小时，其中含氯化钠20. 6吨/小时，氯化钾205吨 /小时，硫酸镁140吨/小时。排出尾卤的温度为-10°C，其组成为恰好是该温度下水氯镁石的析出点。尾卤生成量为1832. 3吨/小时。尾卤组成为氯化钠0.30%，氯化钾0. 10%, 硫酸镁 25. 40%,/jC 74. 30%。来至背压式汽轮机背压为1. 27MPa,温度280°C的排气，首先进去析钠蒸发装置区，速度为173t/小时。析钠部分为三效蒸发。出析钠部分的加热蒸汽温度为118°C。该蒸汽去析钾部分，做为析钾部分的加热蒸汽。出析钠部分的料液温度为120°C，去析钾部分。 析钾部分又包括两部分，一部分是加热蒸发析钾，为两效蒸发，一部分是冷冻法析钾，采用冷冻介质直接冷冻来至蒸发析钾部分的料液。析钠部分的第三效的蒸汽及料液分别进入析钾部分的第一效加热器和蒸发结晶器。析钠阶段析出的氯化钠晶浆去稠厚器装置，浓密滤去大部分的母液，湿氯化钠去除镁旋流洗涤槽，同时以15吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被硫酸镁饱和的洗涤液去老卤池。低镁氯化钠稠浆去旋流洗涤除钾装置，以15吨/小时速度加入100°C的热水进行洗涤，被氯化钾饱和的洗涤液与浓密滤除的母液混合后一起去析钾装置。低钾镁的氯化钠稠浆去离心洗涤甩水，烘干后即为成品氯化钠，产量为120吨/小时。氯化钠含量 99.0%。洗涤水去老卤回收池。来至析钠部分的118°C的蒸汽进一步给析钾部分进行加热。经过析钾部分的两效蒸发析晶后，出析钾部分第二效的蒸汽温度为50°C，料液温度为50°C。该料液与采卤用水换热后，进入冷冻析钾部分。冷冻析钾的冷源采用吸收式制冷。制冷介质为氨水。制冷剂蒸馏分离所用热源为析钾部分来的末效蒸汽。料液换热后的温度为-io°c。在该温度下，氯化钾进一步从溶液中析出。析钾阶段析出的氯化钠氯化钾和光卤石混合物经过稠厚器浓密，除去大部分母液，湿的混合盐去氯化钾旋流洗涤分解除镁槽，洗涤水温度为0°c，加入量为80吨/小时。 硫酸镁饱和的洗涤液去老卤暂存池。稠厚的氯化钾去旋流洗涤除钠槽，以10吨/小时速度加入0°C的洗涤水，被氯化钠饱和的洗涤水去老卤暂存池。稠厚的不含钠镁的氯化钾去离心洗涤甩水，离心过程中加入0°C的洗涤水，洗去附着在氯化钾晶粒上的含杂质母液。滤饼烘干后即为成品氯化钾，产量为200t/小时，含量为98. 5%。滤液及洗涤水去老卤回收池。硫酸镁生产阶段来至老卤罐区的老卤以430吨/小时泵送至镁片生产装置，经多效蒸发后，浓缩至含硫酸镁为52.0%，去镁片机冷却，结晶，即为镁片。主要成分为MgSO4 · 7H20，产能为180 吨/小时。多效蒸发浓缩装置会副产一些钾钠混盐，返回到多效蒸发析钠装置回收钾钠盐。 从抽背式汽轮机抽出的压力4. 02MPa，温度为400°C，抽气量为110t/h的蒸汽作为该阶段的蒸发热源。该蒸发部分为一效，蒸发过程中产生一些钾钠盐的结晶，析出量为30吨/小时， 从结晶器将其取出后去多效蒸发析钠部分。该效蒸发后的二次蒸汽温度为180°C，去多效蒸发析钠部分。老卤罐中的剩余硫酸镁溶液则回灌到地下，回灌速度为1600吨/小时。该方法将钾盐与钠盐，镁盐的生产结合起来，除了可生产高纯度的氯化钾，还可副产高纯度的氯化钠，硫酸镁。该方法副产的氯化钠纯度可直接用作食用盐或饲料用盐。实施例18钻井采矿部分以杂卤石为例，当矿的埋深在1500 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6% ，氯化钠含量20% 40%时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径180mm，至矿底板以上部分160米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1200m，在矩形限定区域内距离第一口井MOO米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径160mm，至矿的底板以上部分180 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4800时止，行两端的垂直井下直径160mm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出 3行所述井，每行垂直距离为300m。将3排钻井两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤， 注入的水的温度为35°C，注入速度为5500立方/小时。因地热原因，溶矿温度40°C，3排井总计抽卤量为4000立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以5t/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为5000立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例14。实施例19钻井采矿部分以钾石盐为例，当矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量 6 % 30 %，氯化钠含量20 % 40 %时，采用以下钻井方式采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm，至矿底板以上部分160米后， 进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为1100m，在矩形限定区域内距离第一口井2200米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径100mm，至矿的底板以上部分160 米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一口井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4400米时止，行两端的垂直井下直径1 IOmm的合金钢管或增强塑料套管加固。中间垂直井下80mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出2行所述井，每行垂直距离为700m。将2排钻井两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤， 注入的水的温度为10°C，注入速度为2000立方/小时。因地热原因，溶矿温度可在45°C， 2排井总计抽卤量为1800立方/小时，将抽出的卤水去容积为100000立方的澄清缓冲池， 池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以2t/h速度加入1 %的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1800立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例2。实施例20钻井采矿部分
以杂卤石为例，当光卤石钾盐矿层埋深在15 150m左右，矿层总厚度1. 5 25m， 光卤石含量约为5. 5% 18%，氯化钠约为30% 65%时，采用以下钻井方式。在地上圈出矩形区域，采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径700mm，至矿底板后，改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为140m，在矩形限定区域内距离第一口井 260米处，下钻钻中间的垂直井，终孔井径^K)mm，至矿的底板后，改为水平钻进，与第一口 井的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1040米时止，行两端的垂直井下直径500mm的水泥套管或合金钢管加固。中间垂直井下200mm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出6行所述井，每行垂直距离均为100m。将6排钻井的两端的钻井套管并联连通后，从一头注水另一头抽卤的方式来采卤，注入的水的温度为95°C，注入速度为1650立方/小时。溶矿温度为90°C，6排井总计抽卤量为1600立方/小时，将抽出的卤水去容积为50000立方的澄清缓冲池，池中设置简单多孔网，捕捉凝结杂质。以lt/h速度加入的聚丙烯酰胺水溶液絮凝剂，絮凝池的另一边抽卤泵抽出卤水后去多效蒸发部分，抽卤量为1600立方/小时，进入多效蒸发的一效蒸发部分。采矿加工部分同实施例17。表1-3为不同的钾盐矿以及同一钾盐矿在不同溶矿阶段的主要工艺参数表1为光卤石尚未分解完全时，即地下有氯化镁固相且镁盐在溶液中呈饱和状态时
权利要求
1.一种水溶性钾盐矿的开采方法，是采用钻井水溶法进行开采，其特征在于所采用的打卤井由垂直井和水平井组成，所述垂直井采用矩阵形式进行布置，每行内的垂直井通过位于地下的水平井互相连通，每列内的垂直井之间不连通；行内部每口垂直井之间的距离为240 3600m，行与行之间的垂直距离为80 1000m， 每行设有2 12 口垂直井，但只有每行中位于两端的垂直井分别负责灌水和采卤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述行内部每口垂直井之间的距离为 300 MOO米；所述行与行之间的垂直距离为180 500m。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述垂直井中每行位于中部的垂直井的终孔直径为85 400mm，优选100 ^Omm ；每一垂直井均用套管进行固井，固井用套管直径为80 350mm，优选为120 MOmm ；所述垂直井中每行位于两端的垂直井的终孔直径为85 1200mm，优选为120 600mm ；固井套管的直径为80 1100mm，优选为110 500mmo
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述打卤井中每行垂直井以及连通所述垂直井的水平井的钻井方法为先在矿藏区上部圈出至少两个平行排列的长 240 MOOOm，宽1 60m的矩形限定区域，其中，相邻的两个矩形区域中，一个矩形短边中点连线与另一个矩形短边中点连线的垂直距离为80 IOOOm ；在一个矩形限定区域的一端下钻第一口垂直井，下钻点为所述矩形的短边中点，记为第一下钻点，钻至矿体底板或距离矿体底板以上30 200m时，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形区域水平钻进，钻进水平距离120 1800m时停钻，完成第一次水平钻进；然后在圈出的矩形内距离第一下钻点240 3600m处下钻第二口垂直井，记为第二下钻点，钻至矿体底板或距离矿体底板以上 30 200m时，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形限定区域水平钻进，钻进方向与第一次水平钻进的方向相反，直至与第一次水平钻进实现对接连通，得到由水平井连通的两口垂直井；若每行设有两口垂直井则完成一个矩形区域的钻井；若每行井数大于2，继续按照下述方法钻井；然后再以第二口垂直井在底板处或距离矿体底板以上30 200m处，改用增斜和水平钻沿所圈出的矩形限定区域水平钻进，其增斜与水平钻进的方向与该垂直井的第一次增斜方向相反，钻进水平距离120 1800m时停钻，然后在圈出的矩形内距离第二下钻点240 3600米处下钻第三口垂直井，如此循环往复，直至矩形限定区域的另一端为止，所述垂直井通过地下的水平井互相连通，且在所述矩形限定的区域内完成一个矩形内的钻井后，采用同样方式重复，完成剩余的矩形限定区域内的钻井。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述水溶性钾盐矿的埋深为 15 150m，矿层总厚度为1.5 25m，氧化钾含量为5. 5% 18 %，氯化钠含量为30 % 65%，所述打卤井的钻井方法如下采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径600mm 1000mm，至矿底板后，改用水平钻进行水平钻进，钻进水平距离为120m MOm，完成第一次水平钻进；在矩形限定区域内距离第一口垂直井240 480m处下钻中间的垂直井，终孔井径250 400mm，至矿的底板后，改为水平钻进，与第一次水平钻进的水平段部分对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1000 MOO米时止；行两端的垂直井下直径500mm 900mm的水泥套管或合金钢管加固，中间垂直井下200 360mm塑料套管或水泥套管，一行井即完成；同样方法钻出6-12行所述井，每行井之间的垂直距离均为 80m 160m。
6.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述水溶性钾盐矿的埋深在 150 600米，矿层总厚度1. 5 75m，氧化钾含量6% 22%，氯化钠含量10% 40%时， 所述打卤井的钻井方法如下采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm MOmm， 至矿底板以上部分30 100米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为MOm 800m，完成第一次水平钻进；在矩形限定区域内距离第一口垂直井480 1600米处下钻中间的垂直井，终孔井径100 150mm，至矿的底板以上部分30 100米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一次水平钻进的水平段对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到1500 3000米时止；行两端的垂直井下直径 IOOmm 200mm的合金钢管或增强塑料套管加固，中间垂直井下80 120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3 8行所述井，每行垂直距离为120m 300m。
7.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述钾盐矿的埋深在1500米 4500米，矿层总厚度0. 95 55m，氧化钾含量6 % M%，氯化钠含量20 % 40 %时，所述打卤井的钻井方法如下采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm 200mm，至矿底板以上部分100 200米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为600m 1600m，完成第一次水平钻进；在矩形限定区域内距离第一口垂直井1200 3200米处下钻中间的垂直井，终孔井径85 150mm，至矿的底板以上部分100 200米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一次水平钻进的水平段对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到2000 10000米时止，行两端的垂直井下直径 IOOmm 180mm的合金钢管或增强塑料套管加固，中间垂直井下80 120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出3 6行所述井，每行垂直距离为120m 300m。
8.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述钾盐矿的埋深在4500米以下，矿层总厚度2. 5 35m，氧化钾含量6% 30%，氯化钠含量20% 40%时，所述打卤井的钻井方法如下采用普通钻机在地面上钻垂直井，终孔直径120mm 180mm，至矿底板以上部分150 200米后，进行增斜，至矿底板改用水平钻，进行水平钻进，钻进水平距离为IOOOm 1800m，完成第一次水平钻进；在矩形限定区域内距离第一口井2000 3600米处下钻中间的垂直井，终孔井径85 160mm，至矿的底板以上部分150 200米后，进行增斜，至矿的底板改为水平钻进，与第一次水平钻进的水平段对接，再反方向水平钻进，如此反复，直至两端的垂直井相距达到4000 24000米时止；行两端的垂直井下直径IOOmm 160mm的合金钢管或增强塑料套管加固，中间垂直井下80 120mm塑料套管，一行井即完成；同样方法钻出2 3行所述井，每行垂直距离为600m 1000m。
9.一种加工水溶性钾盐矿的方法，包括下述步骤将用权利要求1 8中任一所述方法采出的卤水进行蒸发析晶，依次析出钠盐和钾盐；所剩料液再进行冷冻析晶，进一步析出氯化钾，对析出的钾盐和钠盐分别进行滤洗、干燥，即为成品钾盐和钠盐；析出钾盐和钠盐后的母液中的一部分用于生产氯化镁，另一部分用于生产氧化镁。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述蒸发析晶过程由析钠部分和析钾部分组成，析钠部分为2 4效蒸发，析钾部分为2 4效蒸发；析钠第一效加热蒸汽温度为160 320°C，压力为1.0 1. 2MPa，第二效加热蒸汽为150 180°C，压力为0. 45 1. OMPa，依次往下降温降压，至析钾部分；析钾第一效蒸发温度为125 135°C，至析钾的最后一效时，加热蒸汽温度为40 80°C，压力0. 05 0. IMPa,被蒸发液体温度为40 80°C，产生的蒸汽温度为38 78°C，压力为0. 007 0. 05MPa，所述蒸汽作为吸收式制冷的加热源。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在所述冷冻析晶过程中的冷冻工质为氨水，氨水蒸发温度为60 80°C，蒸出的氨气经换热，压缩风机压缩后，去液氨蒸发冷冻室，蒸发温度为_22°C 0°C，被冷冻的母液温度为-18°C 5°C ；所述滤洗采用真空转盘式过滤机、真空稠厚器或离心机进行滤洗；所述干燥采用流化床干燥机或滚筒干燥机进行干燥，干燥用高温空气的温度为300 500°C，尾气温度为80 135°C。
12.根据权利要求9-11中任一所述的方法，其特征在于水溶性钾盐矿加工过程中所需能量由锅炉和汽轮机发电机组提供；所述锅炉产生的高温高压水蒸气去汽轮机发电机组，汽轮机发电机组产生的电力经输变电后供全流程电气设备使用，排出的低温低压蒸汽则作为卤水蒸发析晶所需的加热蒸汽，锅炉加热产生蒸汽后的烟气与空气换热，产生高温空气用于干燥滤洗后的钾盐和钠盐。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述锅炉为高压锅炉，所述锅炉出口蒸汽压力为3. 5 13MPa，温度为400 550°C ；所述汽轮机发电组中所采用的汽轮机为抽气背压供热式汽轮机或背压式汽轮机，功率为12 75丽，输出电压为10000 11000伏特； 所述汽轮机的进气压力为3. 5 13MPa，温度为400 550°C ；抽气压力为0. 9 4. 2MPa， 温度为160 360°C ；排汽压力为0. 8 1. 2MPa，排气温度为160 320°C ；经输变电部分后，输出三种电压，10000V，380V和220V ；所述汽轮机采用1台或者2 6台并联的形式，优选采用一台50MW的汽轮机，或者两台25MW并联的汽轮机或四台12. 5MW并联的汽轮机；所述汽轮机发电部分中所述高压蒸汽锅炉可以采用1台或者2 6台并联的形式；所述高压蒸汽锅炉产生的蒸汽直接去汽轮机，要求蒸汽锅炉与汽轮机型号相匹配。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性钾盐矿的开采和加工方法。该方法先采用钻井水溶法开采钾盐矿，将采出的卤水进行蒸发析晶，依次析出钠盐和钾盐；所剩料液再进行冷冻析晶，进一步析出氯化钾，对析出的钾盐和钠盐分别进行滤洗、干燥，即为成品钾盐和钠盐；析出钾盐和钠盐后的母液中的一部分用于生产氯化镁，另一部分用于生产氧化镁。本发明的方法尤其适用于地质水文条件复杂，埋藏过浅或过深，质量较差以及光卤石含量高的钾矿的开采，可减少地面塌陷，提高采出率，且可大规模的产出钾肥，能耗低，污染及废弃物排放少。
文档编号C01D3/08GK102251759SQ20101018382
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者刘树海, 方勇, 王金铭, 贲艳英, 郑秀兴, 马凯, 马培华 申请人:中国海洋石油总公司, 中国-阿拉伯化肥有限公司, 中海石油化学股份有限公司