一种杂卤石溶浸剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及盐化工技术领域，尤其涉及一种杂卤石溶浸剂及其应用，其中，所述杂卤石溶浸剂包括油田水。采用油田水作为溶浸开采杂卤石的溶浸剂，可以有效地对杂卤石进行溶浸。进一步地，采用油田水作为溶浸剂，一方面解决了杂卤石矿床分布区严重缺乏溶浸所需的淡水资源的问题，另一方面实现了油田水和杂卤石双重开采利用，解决了油田生产过程中排水的困扰。

【技术实现步骤摘要】
一种杂卤石溶浸剂及其应用
本专利技术涉及盐化工
，尤其涉及一种杂卤石溶浸剂及其应用。
技术介绍
杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)是一种广泛分布在硫酸盐型钾盐矿床中的难溶性钾盐矿石，其钾含量(以K2SO4计)高达28％。世界上杂卤石资源十分丰富，例如在中国西部柴达木盆地的大盐滩、大浪滩、察尔汗盐湖；四川盆地以及湖北江汉盆地等。对于缺钾的中国，杂卤石矿床开始成为一种宝贵的钾盐资源，并引起广泛高度重视。其中，埋藏深度过大(3～6千米)使得四川盆地和江汉盆地的杂卤石开采成为难题，开采实现度低。柴达木盆地大盐滩地区杂卤石埋深较浅(2～60米，多数分布在20米以浅)，开采难度相对较低。对于杂卤石开采方法研究，多集中于良好溶浸剂的选取及其实验研究，溶浸剂多选用化学试剂，对矿床进行注入后静态溶浸，一段时间后固液分离得到矿浆，蒸发制取钾盐。如四川百瑞德矿业有限公司专利技术了一种深部杂卤石原位溶浸方法，以及中国科学院青海盐湖研究所的一种杂卤石溶浸方法等，但他们的共同特点都是：配置一定浓度的化学溶液或者选取一定的单一饱和溶液，注入矿层中，静置一段时间后抽出矿浆，获取钾盐卤水。目前，对于采用溶浸法开采杂卤石，在配制溶浸剂时需要使用大量的淡水资源，对于本已极度干旱的柴达木盆地成为制约因素，从而使得该区杂卤石长期未得到有效开采。另外，目前的溶浸剂采用化学试剂配制，不仅成本较高同时还产生一定的污染。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术提供了一种杂卤石溶浸剂及其应用，所述溶浸剂可以有效地对杂卤石进行溶浸，并且解决了杂卤石矿床分布区严重缺乏溶浸所需的淡水资源的问题。为了达到上述的目的，本专利技术采用了如下的技术方案：本专利技术提供了一种杂卤石溶浸剂，其中，所述杂卤石溶浸剂包括油田水。其中，所述油田水中至少包含有以下阳离子和阴离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-以及HCO3-。优选地，所述油田水中Ca2+的含量与Mg2+的含量的比值大于1。优选地，所述油田水中还添加有用于提升Ca2+的含量与Mg2+的含量的比值的化学试剂。优选地，所述化学试剂在所述油田水中的重量比例不大于5％。本专利技术还提供了如上所述的杂卤石溶浸剂在杂卤石开采工艺中的应用。有益效果：本专利技术采用油田水作为溶浸开采杂卤石的溶浸剂，可以有效地对杂卤石进行溶浸。进一步地，采用油田水作为溶浸剂，一方面解决了杂卤石矿床分布区严重缺乏溶浸所需的淡水资源的问题，另一方面实现了油田水和杂卤石双重开采利用，解决了油田排水的困扰。附图说明图1为本专利技术实施例中对杂卤石进行溶浸时，溶浸液中的K+含量的曲线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。对于采用溶浸法开采杂卤石，在配制溶浸剂时需要使用大量的淡水资源，严重缺水直接制约了干旱地区杂卤石的溶浸开采。具体地，对于柴达木盆地的杂卤石矿床，原本该区域的杂卤石埋深较浅(2～60米，多数分布在20米以浅)，开采难度相对较低，但是由于缺乏水资源，从而使得该区杂卤石长期未得到有效开采。在柴达木盆地及其周边区域，分布着多处油田，在石油开采的过程中不可避免的产生油田水。油田水是直接与油(气)层连通的地下水，它与油(气)组成统一的流体系统，油田水与油气一样存在于储集层的孔、洞、缝中。在一个油气藏中，通常都包含有油、气和水，按重力分异，气在上，油居中，水在下。油田水来源有：①残余水，或称沉积水：沉积物沉积时充填在颗粒间的孔隙水，沉积物深埋成岩后，水被保存在地层中；②渗入水：大气降水、地表水沿储集层露头或断层、裂隙渗入到储集层中的水；③深成水：来自地幔及地壳深处高温、高矿化度、饱含气体的地下水。石油的生成、运移、聚集以至逸散，都是在地下水存在的情况下发生的。石油开采过程中不可避免有油田水的放出，如果不加以处理必将对环境造成重大影响。传统的处理方法重在去除其中的油分，而忽视了油田水的其它利用价值。本申请的专利技术者们发现，采用从油田采集的油田水作为溶浸剂，可以有效地溶浸杂卤石，获取钾盐卤水。其中，所述油田水中至少包含有以下阳离子和阴离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-以及HCO3-。进一步地，专利技术者们发现，所述油田水中Ca2+的含量(质量浓度)与Mg2+的含量(质量浓度)的比值大于1时，可以提高钾离子的浸出率。因此，所述油田水中还可以添加有用于提升Ca2+的含量与Mg2+的含量的比值的化学试剂，例如氯化钙。优选的是，所述化学试剂在所述油田水中的重量比例不大于5％。下面是具体实施例。杂卤石的选取：本专利技术的具体实施例中选取柴达木盆地的昆特依矿区的杂卤石矿石，取样0.5kg，用玛瑙研钵研磨至50目(0.3mm)，用X’PertPROX射线衍射仪进行矿物鉴定，结果显示：矿物中含杂卤石89％。以硝酸溶解杂卤石，用四苯硼钠重量法测定其钾含量为11.48％，与理论值相符。油田水的选取：本专利技术的具体实施例中选取青海冷湖油田的油田水，野外采集冷湖油田的油田水1L备用。其中，使用ICAP6500DUO等离子体光谱仪测定油田水中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-，用银量法测定油田水中的Cl-，盐酸滴定法测定油田水中的HCO3-，测定离子含量结果见表1。表1冷湖油田水离子组分(g/L)K+Na+Ca2+Mg2+SO42-Cl-HCO3-TDS0.0458.771.831.030.0319.230.08931.26采用以上的杂卤石和油田水进行实验例A2和A4，同时采用以上的杂卤石和蒸馏水进行实验例A1和A3:A1、以蒸馏水为溶浸剂，在25℃的温度条件下，用50ml蒸馏水溶浸2g杂卤石。A2、以油田水为溶浸剂，在25℃的温度条件下，用50ml油田水溶浸2g杂卤石。A3、以蒸馏水为溶浸剂，在50℃的温度条件下，用50ml蒸馏水溶浸2g杂卤石。A4、以油田水为溶浸剂，在50℃的温度条件下，用50ml油田水溶浸2g杂卤石。每组实验取样4次，第1次在将溶浸剂倒入杂卤石粉末后，用玻璃棒轻搅3秒，静置15min，取样1ml。然后在电热恒温磁力搅拌水浴锅中开展实验，磁力搅拌转速设置为200转，分别在第3h、7h、15h时进行第2次、第3次和第4次取样，取样后均静置15min后取上层清液样品1ml。使用等离子体光谱仪测定清液样品中的K+含量，对A2和A4实验例测试所得K+含量进行校正(以溶浸液中的K+含量与原始油田水中K+含量相差减)，得到实验例所溶浸出的K+含量数据，参见表2。表2实验例A1～A4各个取样阶段溶浸出的K+含量(g/L)图1为实验例A1～A4中，在进行溶浸时，溶浸液中的K+含量的变化曲线图。参阅表2以及附图1：在25℃的温度条件下，以蒸馏水为溶浸剂倒入杂卤石粉末样品中搅拌三秒后静置15分钟，所取得的溶液中K+含量为1.630g/L，K浸出率达到35.5％；而同样条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂卤石溶浸剂，其特征在于，所述杂卤石溶浸剂包括油田水。

【技术特征摘要】
1.一种杂卤石溶浸剂，其特征在于，所述杂卤石溶浸剂包括油田水。2.根据权利要求1所述的杂卤石溶浸剂，其特征在于，所述油田水中至少包含有以下阳离子和阴离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-以及HCO3-。3.根据权利要求2所述的杂卤石溶浸剂，其特征在于，所述油田水中Ca2+的含量与Mg2+...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建森，张永明，李玉婷，王明祥，山发寿，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海,63