Полімінеральний склад у вигляді розсолу і спосіб його виробництва
Номер патенту: 35416
Опубліковано: 15.03.2001
Автори: Корняга Федір Васильович, Непомнящий Анатолій Самуїлович
Формула / Реферат
1. Полімінеральний склад у вигляді розсолу, який містить основні компоненти мінералу бішофіту хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію, бромід магнію і гідрокарбонат натрію, а також біологічно активну складову і розчинник, який відрізняється тим, що оптимальне співвідношення кількісних показників по загальній мінералізації і складу основних компонентів відповідає формулі:
Де: М - загальна мінералізація розсолу, що виражає суму аніонів і катіонів у розчиннику, вилучених з мінералу бішофіту, г/л;
Сl - концентрація іонів хлору, % екв.:
SO4 - концентрація сульфат-іонів. % екв.;
Мg - концентрація іонів магнію, % екв.;
Na+K - сумарна концентрація іонів натрію і калію, % екв.;
Са - концентрація .іонів кальцію. % екв.,
при цьому вищевказаний склад як специфічні компоненти біологічно активної складової містить йод в концентрації до 0,1 г/л і бром в концентрації до 2,9 г/л.
2. Полімінеральний склад у вигляді розсолу по п. 1, який відрізняється тим, що він додатково містить біологічно активний компонент метакремнієву кислоту в кількості 0,001-0,003 г/л.
3. Полімінеральний склад у вигляді розсолу по п. 1, який відрізняється тим, що він містить сульфат магнію в сумарній кількості з хлоридом натрію менше 10% мас.
4. Спосіб виробництва полімікрального складу у вигляді розсолу, який передбачає буріння свердловини, заповнення стовбура свердловини розчинником, розмив сольового масиву бішофіту шляхом підземного розчинення, циркуляцію розчинника до одержання розсолу певної кондиції, утворення підземної виробки, витіснення одержаного кондиційного розсолу на поверхню землі, який відрізняється тим, що розмив сольового масиву бішофіту здійснюють в декілька циклів, кожний з яких складається із періодів, що чергуються, а саме із замкнутої циркуляції розчинника і технологічної стоянки протягом 2-4 діб, при цьому в процесі замкнутої циркуляції послідовно в кожному циклі здійснюють ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу від її початкового значення 1,0 г/см3 до кінцевого значення на останньому циклі розмиву сольового масиву бішофіту 1,26 - 1,3 г/см3 з одночасним доведенням кондиції готового продукту до загальної мінералізації 300 - 420 г/л, концентрації біологічно активних речовин йоду до 0,1 г/л, брому до 2,9 г/л, вмісту основного компоненту хлориду магнію до 98 % мас. і загальної кількості хлориду натрію та сульфату магнію менше 10 % мас.
5. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу по п. 4, який відрізняється тим, що ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу здійснюють шляхом підвищення цієї густини в кожному циклі на 0,05-0,085 г/см3, при цьому кількість циклів складає від 3 до 7.
6. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу, який відрізняється тим, що заповнення стовбура свердловини здійснюють слабомінералізованим розчинником.
7. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу по п. 4 або по п. 5, або по п. 6, який відрізняється тим, що як слабомінералізований розчинник використовують, наприклад, воду; мінералізація якої відповідає формулі:
де: М - загальна мінералізація, г/л ;
НСО3 - концентрація гідрокарбонат-іонів. % екв,;
СО3 - концентрація карбонат-іонів, % екв.;
SО4 - концентрація сульфат-іонів, % екв.,
(Na+K) - сумарна концентрація іонів натрію і калію. % екв.
Текст
1. Полімінеральний склад у вигляді розсолу, який містить основні компоненти мінералу бішофіту хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію. бромід магнію і гідрокарбонат натрію, а також біологічно активну складову І розчинник, який в і д р і з н я є т ь с я т и м , що оптимальне співвідношення кількісних гїоказників по загальній мінералізації і складу основних компонентів відповідає формулі: CI(92-93)SO47 ка д о одержання розсолу певної кондиції, утворення підземної виробки, витіснення одержаного кондиційного розсолу на поверхню землі, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що розмив сопьсвого масиву бішофіту здійснюють в декілька циклів, кожний з яких складається із періодів, що чергуються, а саме із замкнутої циркуляції розчинника І технологічної стоянки протягом 2-4 діб, при цьому в процесі замкнутої циркуляції послідовно в кожному циклі здійснюють ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу від її початкового значення 1,0 г/см 3 д о кінцевого значення на останньому циклі розмиву сольового масиву бішофіту 1,26 - 1 , 3 г/см 3 з одночасним доведенням кондиції готового продукту до загальної мінералізації 300 - 4 2 0 г/л, концентрації біологічно активних речовин йоду до 0,1 г/л, брому д о 2,9 г/л, вмісту основного компоненту хлориду магнію д о 98 % мас і загальної кількості хлориду натрію та сульфату магнію менше 10 % мас. Д е : М - загальна мінералізація розсолу, що виражає суму аніонів І катіонів у розчиннику, вилучених з мінералу бішофїту, г/л; СІ - концентрація іонів хлору, % екв.; ' SO* - концентрація сульфат-іонів, % екв.; Мд - концентрація іонів магнію, % екв.; Na+K - сумарна концентрація іонів натрію і калію, % е к в . ; Са - концентрація іонів кальцію. % екв., при цьому вищевказаний склад як специфічні компоненти біологічно активної складової' містить йод в концентрації до 0,1 г/л і бром в концентрації'до 2,9 г/л. 2. Полімінеральний склад у вигляді розсолу по п.1, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що він додатково містить біологічно активний компонент метакремнієву кислоту в кількості 0,001 -0, 003 г/ л. 3. Полімінеральний склад у вигляді розсолу по л.1, який в і д р і з н я є т ь с я т и м , що він містить сульфат магнію в сумарній кількості з хлоридом натрію менше 10% мас. 4. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу, який передбачає буріння свердловини, заповнення стовбура свердловини розчинником, розмив сольового масиву бішофіту шляхом підземного розчинення, циркуляцію розчинни 5. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу "по п.4, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу здійснюють шляхом підвищення цієї густини в кожному циклі на 0,05-0,085 г/см 3 , при цьому кількість циклів складає від 3 до 7. 6. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу, який в і д р і з н я є т ь с я тим, що заповнення стовбура свердловини здійснюють слабомінералізованим розчинником. 7. Спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу по п 4 або по п 5V або по п.6, який відрізняється тим, що як слабомінералізований розчинник використовують, наприклад, воду, мінералізація якої відповідає формулі: Мо,в со (HCO3-rC0,)B3SO,9 (Na + K)92 де: М - загальна мінералізація, г/п ; НСО3 - концентрація гідрокарбонат-іонів, % екв,; СОз - концентрація карбонат-іонів, % екв.; SO* - концентрація сульфат-іонів, % екв., (Na+K) - сумарна концентрація іонів натрію і калію, % ехв. m 35416 Винаходи відносяться до виробництва попімінералів шляхом вилуговування, а саме до полІмімерального складу у вигляді розсолу * нової модифікації кондиційного розсолу бішофіту з товарним найменуванням "біхмалін" і до способу його виробництва. Відомий полімінеральний склад у вигляді розсолу, який містить основні компоненти мінералу бішофіту • хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію, бромід магнію, гідрокарбонат натрію, біологічно активну складову, який дозволений до застосування наказом Мінздрава СРСР № 306 від 18.03 85 р. (Рекламний аркуш "Бишофит Бальнеологическое средство. Волгоградское ПО "Каустик", кооператив "Химик", г. Волгоград, 1988 |1J) Але масове співвідношення компонентів такого складу, недостатня кількість специфічних біологічно активних компонентів не дозволяють поширити спектр застосування готового продукту. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є полімінеральний склад у вигляді розсолу, який містить основні компоненти мінералу бішофіту - хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію, бромід магнію, гідрокарбонат натрію, біологічно активну складову. (Инструкция по лечебному применению рассола бишофита в виде компрессов. Межотраслевое научно-производственное объединение "Бишофит" Волгоградского облисполкома Малое государственное предприятие "Пульсар". Утв. приказом Минздрава СССР № 778 от 24.10 88 г., стор.1-2 [2]). Але масове співвідношення компонентів такого складу, недостатня кількість специфічних біологічно активних компонентів не дозволяють поширити спектр застосування готового продукту, розширити асортимент вітчизняної продукції'. Відомий спосіб виробництва полімінералу бішофіту (Патент Російської Федерацій № 2051865, м. кл С 01 F 5/30, заявл 20 08.92, публ. 10.01.96 Бюл № 1 [3]). Такий спосіб дозволяє одержати лолімінерал бішофіт із високомінералізованих розсолів, який збагачений хлоридом кальцію. Але цим способом не одержують готового продукту полімінерального складу у вигляді розсолу. Відомий спосіб виробництва солей (Авторське свідоцтво СРСР № 803543, м. кл Е 21 В 43/28, заявл 09.10.79, публ 15.11.81 Бюл. №42 [4J) шляхом підземного розчинення - вилуговування. Але такий спосіб передбачає використання нерозчинника, що звужує галузі використання даної технології, і його здійснення передбачає значні витрати. Відомий спосіб виробництва солей (Авторське свідоцтво СРСР № 1709079, м кл. Е 21 В 43/28, заявл. 01.02.90, публ. 30.01.92 Бюл. № 4 [5] шляхом підземного розчинення через розсоловидобувну свердловину. Але такий спосіб також передбачає використання нерозчинника, що звужує галузі використання даної технологи', а також не дозволяє одержати кондиційний розсіл бішофіту необхідного складу. Відомі способи виробництва солей (Патент США № 3623769, м. кл. Е 21 В 43/28, опубл. 1970 [6]; авторське свідоцтво СРСР № 947402 м. кл. Е 21 В 43/28. заявл. 19 02.80, публ. 30.07 82 Бюл. № 2S [7]) шляхом підземного вилуговування через бурову свердловину. Однак такі способи за рахунок необхідності використання ізоляційних матеріалів є достатньо дорогими і не дозволяють одержати кондиційний розсіл бішофіту необхідного складу. Найбільш близьким до заявленого способу є спосіб виробництва полімінерапьного складу у вигляді розсолу, який передбачає буріння свердловини, заповнення стовбура свердловини розчинником, розмив сольового масиву способом підземного вилуговування, циркуляцію розчинника до певної кондиції до одержання розсолу певної кондиції, утворення підземної виробки, витіснення одержаного кондиційного розсолу на поверхню землі (Временный технологический регламент эксплуатации скважины 2 Новоподольской площади. Разработчик ТОО "СТРЕСС", г. Санкт-Петербург, 1992, утв. 10.03 92 г., стор 20-43 [8]) Однак при здійснені такого способу, в зв'язку з необхідністю підтримування безперервного процесу розмиву сольового масиву методом прямотечії. відбувається розмив підземної виробки (порожнини, каверни) діаметром 50-52 м з недостатньою міцністю стінок камери. Для запобігання розмиву стельової частини камери, де залягає сіль некондиційного складу, рекомендується періодично здійснювати помпування нерозчинника - дизельного палива або повітря, що дозволяє створити кордон між некондиційною та кондиційною товщами солей. Але подача нерозчинника вимагає установлювання додаткової робочої* колони. Відомий спосіб не дозволяє отримати готовий продукт, а саме - полімінеральний склад у вигляді розсолу, який би мав поширений спектр дії. В основу винаходів поставлено завдання створення полі мінеральному "складу бішофіту у вигляді розсолу, який має нове співвідношення компонентів, в тому числі специфічних біологічно активних компонентів, а також розробка способу виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу, що передбачає нову послідовність операцій, нові кількісні параметри, за рахунок чого готовий продукт володів би поширеним спектром ди і застосування заявлених рішень дозволило б організо- • вувати випуск нового виду продукції - модифікації кондиційного розсолу бішофіту - полімінерального складу у вигляді розсолу з товарним найменуванням "біхмалін", поширити асортимент вітчизняної продукції. Крім того практичне здійснення пропонованого способу дозволяло б підвищити стійкість зони виробки і сольового масиву, а також скоротити капітальні витрати Поставлене завдання вирішується тим, що полімінеральний склад у вигляді розсолу, містить основні компоненти мінералу бішофіту хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію, бромід магнію і гідрокарбонат натрію, а також біологічно активну складову І розчинник. Новим в заявленому рішенні є те, що оптимальне співвідношення кількісних показників по загальній мінералізації' і складу основних компонентів відповідає формулі: МзоО-420 CI(92-93)SO 4 7 Mg(60 - 98)Na + К(12 - 40)Са 1 ' -де М - загальна мінералізація розсолу, що виражає суму аніонів і катіонів у розчиннику, вилуче-них з мінералу бішофіту, г/п; СІ - концентрація іонів хлору, % екв.; SO4 - концентрація сульфат-іонів, % екв.; 35416 Mg- концентрація іонів магнію, % екв ; Na+K - сумарна концентрація іонів натрію і калію. % екв; Са - концентрація іонів кальцію, % екв Заявлений склад як специфічні компоненти біологічно активної складової містить йод в концентрації до 0,1 г/л і бром в концентрації до 2,9 г/л. В окремих випадках, в залежності від особливих умов використання, заявлений склад характеризують такими ознаками. Полімінеральний склад у вигляді розсолу додатково містить біологічно активний компонент метакремнієву кислоту в кількості 0,001- 0,003 мг/ л. Заявлений склад містить сульфат магнію в сумарній кількості з хлоридом натрію менш 10% мас. Поставлене завдання досягається також тим, що спосіб виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу передбачає буріння свердловини, заповнення стовбура свердловини розчинником, розмив сольового масиву бішофіту шляхом підземного розчинення, циркуляцію розчинника до одержання розсолу певної кондиції, утворення підземної виробки, витіснення одержаного кон.диційного розсопу на поверхню землі. Новим в заявленому способі є також те, що здійснюють циклічний розмив сольового масиву бішофіту - в декілька циклів, ко.жний з яких складається із періодів, що чергуються, а саме із замкнутої циркуляції розчинила шляхом його постійної подачі на протязі цієї циркуляції в кожному циклу і технологічної стоянки на протязі 2-4 діб. 8 процесі замк-. нутої циркуляції послідовно в кожному циклі здійснюють ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу від її початкового значення 1,0 r/см3 до кінцевого значення на останньому циклі розмиву сольового масиву бішофіту 1,26 - 1,3 г/см з одночасним доведенням кондиції готового продукту до загальної мінералізації 300 - 420 г/л, концентрації біологічно активних речовин йоду до 0,1 г/л, брому до 2,9 г/л, вмісту основного компоненту хлориду магнію до 98 % мас. і загальної кількості хлориду натрію та сульфату магнію менш 10 % мас. В окремих випадках заявлений спосіб характеризують такими ознаками. Ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу здійснюють шляхом підвищення цієї густини в кожному цикл) на 0,05-0,085 r/см3, при цьому кількість циклів складає від 3 до 7. Заповнення стовбура свердловини здійснюють спабомінералізованим розчинником. В якості слабомінералізованого розчинника використовують, наприклад воду, мінералізація якої відповідає формулі: (НС0 ? +СО 3 )83 5 О , 9 • м 08 (Na+K)92 . " ' . де М - загальна мінералізація, г/п, НСОз - концентрація гідрокарбонат-іонів, % екв. СОз- концентрація карбонат-іоні в, % екв., SO* - концентрація сульфат-іонів, % екв., (Na+K) - сумарна концентрація іонів натрію і калію, % екв. Причинно-наспідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак заявлених полімінерального складу бішофіту у вигляді розсолу і способу його виробництва та технічним результатом, який досягаеть . ся при їх використанні, відображається в подальшому. В зв'язку з тим, що глибина розробок в Україні складає більш 2300 м, є необхідним вирішення комплексу задач щодо створення нових і удосконалення існуючих способів розсоловиробництва (розсолодобуваннй) через бурові свердловини. Відповідно до заявлених винаходів одержання готового продукту - нової модифікації кондиційного полімінерального складу у вигляді розсолу бішофіту з унікальними властивостями і структурою можливе завдяки особливій послідовності операцій, параметрам процесу пропонованого способу виробництва заявленого складу. Сукупність усіх ознак попімікерального складу у вигляді розсолу, який пропонується : вміст основних компонентів, вилучених з мінералу - хлориду магнію, хлориду натрію,хлориду калію, броміду магнію, гідрокарбонату натрію, розчинника відповідає оптимальним співвідношенням кількісних показників, яке виражено загальною формулою мінералізації. . Ci(92-93)SO,7 fca Mg(60-98)Na + K(12~40)Ca1 вміст специфічних компонентів біологічно активної складової йоду в концентрації до 0,1 г/л (100 мг/л) і брому в концентрації до 2.9 г/л (2900 мг/л) являє собою нову модифікацію розсопу бішофіту кондиційного складу з товарним найменуванням "біхмалін"- новим вітчизняним продуктом, що має попит на ринку. Нові ознаки такого продукту - вищевказане в формулі мінералізації оптимальне співвідношення основних компонентів, розчинника, оптимальний вміст специфічних біологічно активних компонентів - йоду в збільшеній кількості до 0,1 г/л (100 мг/л), брому в кількості до 2,9 г/л (2900 мг/п), дозволяють одержати якісний продукт, який може використовуватись в багатьох галузях 'промислог вості, застосовуватись в широкому діапазоні медичних призначень. Усі кількісні значення вмісту компонентів, загальної мінералізації, концентрацій, що характеризують заявлений склад, а також кількісні значення режимних та інших параметрів заявленого способу виробництва визначені в межах, які є оптимальними для досягнення технічного результату. За межами заявлених значень не можливо одержати саме такий за фізико-хімічними та споживчими властивостями новий вид продукції - полімінеральний склад у вигляді розсолу і здійснити економічний спосіб його виробництва. Однією з переваг і відрізняльною особливістю заявленого складу порівняно з відомими є можливість одержання і практичного застосування цього складу з загальною мінералізацію 300 г/л. Але використання продукту з загальною мінералізацією нижче вказаного значення обумовлює збільшення невиробничих витрат на тару {упаковку), транспортні послуги. Загальна концентрація більш 420 г/л є економічно недоцільною. При цьому саме в такому інтервапі значень загальної мінералізації 300-420 г/л баланс катіонного і аніонного складу основних компонентів, вилучених з бішофіту, є оптимальним в концентрації, % екв: іонів хлору СІ -92-93, сульфат-іонів SO4 -7; іонів магнію 60-98, іонів натрію і калію -12-40, іонів кальцію - 1 . 35416 Вміст специфічних компонентів біологічно активної складової йоду в концентрації1 до 0,1 г/л і брому в концентрації до 2,9 г/л саме при цих межах збільшення значень дозволяє поширити спектр застосування заявленого складу в медицині. Вміст метакремнієвої кислоти в межах 0,001- 0,003 г/ л обумовлений її специфічною активністю і технологією одержання заявленого складу. Досягнуте зменшення сумарного вмісту кількості хлориду натрію та сульфату магнію менш 10% мас. дозволяє одержувати готовий продукт з високим вмістом основного компоненту хлориду магнію. Пропонований полімінеральний склад у вигляді розсолу можливо одержати завдяки сукупності усіх ознак заявленого способу його виробництва. За рахунок введення нових ознак заявлений спосіб набуває нових властивостей та особливий характер функціонування При цьому нові ознаки при взаємодії з відомими проявляють нові технічні властивості таким чином. Саме при розмиві сольового масиву за рахунок циклічної подачі робочої рідини -розчинника, завдяки ступінчастому підвищенні густини розсолу від 1,0 до 1,26 -1,3 г/см3, виконання кожного циклу розмиву сольового масиву за періоди, що чергуються із технологічної стоянки протягом 2-4 діб і замкнутої циркуляції розчинника, до одержання кондиційного складу готового продукту з загальною мінералізацією 300-420 г/л, вмістом основного компоненту хлориду магнію а кількості до 98 % мас, концентрації біологічно активних речовин йоду до 0.1 г/л, брому до 2,9 г/л, загальної кількості хлориду натрію та сульфату магнію менш 10 % мас одержують заявлений продукт особливого складу за характерним- саме для цього продукту співвідношенням загальної мінералізації і кожного компоненту, і в результаті - особливим балансовим співвідношенням усіх компонентів. При цьому геофізичними методами визначено, що після кожного намиву стовбур свердловини більш, чим через 4 діб звужується (запливає) практично повністю. В окремих випадках здійснення і в залежності від особливих умов використання заявленого способу додатковий технічний результат досягають за рахунок ступінчастого підвищення густини в кожному циклі на 0,05-0,085 г/см3. саме такий інтервал підвищення мінералізації на кожному ступеню створює сприятливі умови для поступового насичення розчинника кількістю компонентів до їх оптимальної балансової рівноваги, яка обумовлює корисні властивості заявленого продукту. Оптимальна кількість циклів при ступінчастому підвищенні мінеральної густини розсолу, що забезпечує найбільш комплексне вилучення елементів з солового масиву бішофіту, складає від 3 до 7. Заповнення стовбура свердловини слабомікералізованим розчинником, наприклад води певної формули мінералізації, посилює такий ефект рівноваги. Оптимальне значення кінцевої загальної мінералізації готового продукту обумовлюється також завдяки сумарній балансовій мінералізації мінеральної густини саме для цього нового продукту "біхмаліну", що створюється в результаті сінергетичного ефекту мінеральних компонентів слабо мінералізованого розчинника і мінеральних компонентів, що вилуговуються -вилучаються роз чином з підземного сольового пласта бішофіту.Таким чином відповідно до заявленого способу відбувається селективне вилуговування корисних компонентів у запрограмованому співвідношенні з збільшенням кількості вмісту корисних елементів, в тому числі йоду. За рахунок введення нових ознак заявлений склад і спосіб його виробництва набувають нових властивостей, які обумовлені сукупністю нових І відомих ознак винаходу, що забезпечує досягнення технічного результату і рішення поставленого завдання, а саме - готовий продукт володіє поширеним спектром дії, а застосування заявлених рішень дозволяє організовувати випуск нового виду, продукції' - модифікації кондиційного розсолу бішофіту з товарним найменуванням'"біхмалін", поширити асортимент вітчизняної продукції. Практичне здійснення пропонованого способу крім того дозволяє підвищити стійкість зони виробки, стійкість сольового масиву, а також скоротити капітальні витрати. Таким чином заявлені винаходи володіють новизною І відповідають критерію "винахідницький рівень". Практичне здійснення заявлених рішень ілюстроване такими' конкретними прикладами. . Приклад 1. Відповідно до заявленого винаходу одержують полімінеральний склад у вигляді розсолу нову модифікацію розсолу мінералу бішофіту, наприклад, з товарним найменуванням "біхмалін", який містить комплекс основних компонентів мінералу бішофіту, в який входять хлорид магнію, хлорид натрію, хлорид калію, бромід магнію і гідрокарбонат натрію, а також біологічно активну складову, розчинник Бішофіт - природний мінерал, який містить, основну складову МдСІг ЄНгО; монокліний, кристалопризматичний твердість 1-2, густина 1,6 г/см3, кольоровість - безкольоровий до білого. При контакті з повітрям розчинюється, високогігроскопічний. Бішофіт є сировиною для одержання полімінеральних розсолів різного складу в залежності від способу їх виробництва Оптимальне співвідношення кількісних показників по загальній мінералізації і складу основних компонентів відповідає формулі: Мзоо CI(92-93)SO 4 7 Mg(60-98)Na + K(12-40)Ca1 де М - загальна мінералізація розсолу, г/л; SO4 - концентрація сульфат-Іонів, % екв.; Cf - концентрація Іонів хлору, % екв.; Мд - концентрація іонів магнгю, % екв.; Na+K - сумарна концентрація іонів натрію і калію, % екв.; Са - концентрація іонів кальцію, % екв. Вищевказаний склад як специфічні компоненти біологічно активної складової містить йод в концентрації до 0,1 г/л і бром в концентрації до 2,9 г/л. Додатково такий склад може вміщувати біологічно активний компонент метакремнієву кислоту в кількості 1-3 мг/л. Сульфат магнію в сумарній кількості з хлоридом натрію складає менш 10 % мас. 35416 КІЛЬКІСНІ характеристики заявленого ПОЛІМІ нерального складу у вигляді розсолу, який одержують ВІДПОВІДНО до цього прикладу, приведені в таблиці 1 В звязку з особливостями елементного складу t структури рідкісних систем, що одержують шляхом розчинення мінералів водою, склад одержаного готового продукту у вигляді розсолу тобто водяного розчину мінералу, виражають концентрацією у вигляді загальної мінералізації в г/л КІЛЬКІСТЬ компонентів - речовин з мінералу (г, мг) в кількості розчиннику (л, мл), вміст окремих елементів (компонентів) виражають в % екв або мас % (іони), Г/П (МГ/П) Заявлений склад виробляють ВІДПОВІДНО ДО заявленого способу шляхом підземного розчинення вилуговування мінералу бішофіту безшахтним методом через бурові свердловини на глибинах більш 1000 м Для наочності на фіг 1 процес ілюстрований схемою розмиву сольового масиву шляхом ґидземного вилуговування зацементований на всю висоту кондуктор 1, який має діаметр 324 мм і розташований в інтервалі 0 283 м зацементована до гирла технічна колона 2 діаметром 245 мм в інтервалі 0-1926 м. потайна (технологічна) колона 3 діаметром 194 мм, що встановлена в інтервалі 18152328 м бурильна колона 4, на кінці яко» встановлений пдромонітор 5 зовнішнім діаметром'133 мм з чотирма насадками діаметром по 11 мм сольовий пласт мінералу бішофіту 6 камера вилуговування (розчинення) 7, нижня товща шару бішофіту 8 яка ізольована відсікаючим цементним мостом 9 башмак 10 Заявлений спосіб виробництва погимінерального складу у вигляді розсолу грунтується на використанні пластичного руху сольового пласта бішофіту в процесі якого після кожного циклу утворюється заповнена розсолом камера (каверна) Через 4 6 д»б вона повністю запливає розсолом а через 12-14 діб сольовий потік досягає башмака 1Q потайної колони З Заявлений спосіб виробництва ПОЛІМІнерального складу у вигляді розсолу в об'ємі свердловини 100-140 м э здійснюють таким чином Для буріння свердловини монтують буровий станок 'Уралмаш 4Е" (привід електричний) В свердловину до башмака 10 потайної колони З (обкладна труба колони діаметром 194 мм) опускають бурильну колону 4 яку компонують з труб діаметром 127x102 Циркуляцію малом інералізованого розчинника - артезіанської води в свердловині здійснюють буровим насосом У8 6 (на схемі не показаний) який має робочий діапазон продуктивності від 10 до ЗО л/сек при тиску на стояку Маніфольда від 40 до 120 атм Довжину бурильної колони 4 підбирають із розрахунку проведення розмиву сольового масиву на максимально можливій глибині без нарощування Готують мапомінерал(зовакий розчинник прісну (артезіанську) воду в об'ємі 1,2 від об'єму бурової свердловини, де здійснюють перший етап виробництва заявленого полі мі нерального складу шляхом замкнутої циркуляції розчинника Для цього з ціллю організації водопостачання пробурюють окрему водяну свердловину глибиною 160 м, приблизно в 50 м від гирла бурової свердловини ви добування маломінералізованого розчинника - води на поверхню землі здійснюють компресорним способом При цьому мінералізація розчинника води відповідає формулі Мо, (HCO ) +CO 3 )83_SQ < 9 (Na + K)92 де М - загальна мінералізація, г/л , НСОз - концентрація пдрокарбонат-юнго, % екв , СОз - концентрація карбонат-юнів, % екв , $04 концентрація сульфат гонів, % екв , (Na+K) - сумарна концентрація ІОНІВ натрію і калію, % екв Потім прямою циркуляцією заміняють флюїд - раніше намитий розсіл бішофіту, який знаходиться в свердловині, на розчинник - воду При ЦІЙ заміні забезпечують безперервність процесу і надійність роботи бурового насосу, здійснюють контроль параметрів складу, що одержують, з обов'язковою фіксацією результатів і одночасним відбо ром проб дпя проведення лабораторних аналізів Витіснений із свердловини розсіл бішофіту направляють в спеціальні ємності для зберігання Потім промивають свердловину на протязі 3-3,5 годин з подачею розчинника 12-16 л/сек Після промивки свердловини починають процес виробництва полімінерального складу у вигляді розсолу розмивом сольового масиву бішофіту шляхом його підземного циклічного розчинення • в декілька циклів з замкнутою циркуляцією розчинника до одержання готового продукту - полімінерального складу у вигляді розсопу певної кондиції Кожний цикл розмиву сольового масиву бішофіту складається із періодів, що чергуються із замкнутої циркуляції розчинника шляхом його постійної подачі на протязі цки циркуляції і технологічної стоянки на протязі 2-4 діб Для розмиву сольового пласта бішофіту на першому циклі включають ротор (на схемі не показаний), фіксоване число обертів якого складає 65 об/хв, із промивкою через пдромонітор 5 опускають бурильну колону 4 до місця посадки - зустрічі сольового пласта бішофіту При здійсненні замкнутої циркуляції робочої рідини - розчинника цей розчинник постійно подають в зону підземної виробки 3 постійно працюючим ротором і постійною подачею насосу приступають до розмиву сольового масиву з швидкістю подачі бурильної колони 4 не більш 3-4 м/год Розмив сольового масиву проводять до глибини 2352 м Постійно контролюють подачу насосу і тиск на стояку, не допускають їх зниження, біпьш, чим на 10 % проти встановленого На першому циклі циркуляцією розчинника проводять розмив сольового масиву до мінеральної густини 1 08 г/смэ Одержаний розсіл витісняють на поверхню землі Наступний розмив проводять після технолопчної стоянки, тобто через 4 доби В подальшому до чергового розмиву, через кожні 4 доби проводять конг- "іль положення сольового пласта бішофггу в свер^ овині В процесі замкнутої циркуляції послідовно в кожному циклі здійснюють насичення розчину речовинами, які вилучають водою з сольового пласту бішофіту - ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу від П початкового значення 1,0 35416 г/см3 до кінцевого значення на останньому циклі розмиву сольового масиву бішофіту 1,29 г/см3 Ступінчасте підвищення мінеральної густини розеолу здійснюють шляхом підвищення цієї густини в кожному- циклі на 0,05-0 085 г/см3 В результаті здійснення 4 циклів одержують готовий продукт заявлений попімінеральний склад у вигляді розсолу, який має мінеральну густину 1,29 г/см Водночас здійснюється доведення кондиції готового продукту до загальної мінералізації 369 г/л, концентрації біологічно активних речовин йоду 90 мг/л (0,09 г/л), брому до 2660 мг/л (2,66 г/л), вмісту основного компоненту хлориду магнію 88,85 % мас f загальної КІЛЬКОСТІ хлориду натрію та сульфату магнію 9,92 % мас Для цього прикладу характеристики процесу виробництва заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу ВІДПОВІДНО до заявленого способу приведені в таблиці 2, фізико-хімічні характеристики заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу, одержаного заявленим способом, приведен» в таблиці З, Приклад 2. Одержують полімінеральний склад у вигляді розсолу, як в прикладі 1, але заявлений спосіб виробництва цього складу здійснюють в обмеженому об'ємі свердловини 40 - 50 м 3 таким чином Звільняють приймальні ємності від розсолу, залишають мінімальний об'єм для здійснення прямої циркуляції через свердловину Готують розчинник - артезіанську воду в об'ємі 40-50 м Опускають бурильну колону до башмака 10 потайної колони З Здійснюють пряму циркуляцію через свердловину і вводять в розсіл рівномірно по циклу розчинник в КІЛЬКОСТІ 40-50 м , не допускаючи зниження мінеральної густини розсолу менш 1 15 г/см3 3 обертанням ротору і промивкою допускають бурильну колону 4 до зустрічі з пластом бішофіту 3 працюючим ротором і постійною промивкою проводять розмив сольового масиву бішофіту до глибини 2352 м і до мінеральної густини 1,05 г/см3 Наступний розмив сольового пласта проводять після технолопчноі стоянки на протязі 2 діб Розмив сольового пласта бішофіту на 7-10 м нижче башмака 10 потайної колони З В подальшому до чергового розмиву через кожні 4 доби постійно проводять контроль положення пласта бішофіту В процесі замкнутої циркуляції послідовно в кожному циклі здійснюють насичення розчину речовинами, які вилучають водою з сольового пласту бішофіту - ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу від Ґі початкового значення 1,0 г/см3 до кінцевого значення на останньому циклі розмиву сольового масиву бішофіту 1,30 г/см3 Ступінчасте підвищення мінеральної густини розсолу здійснюють шляхом підвищення цієї густини в кожному циклі на 0,05-0,085 г/см3 В результаті здійснення 5 циклів одержують готовий продукт • заявлений полімінеральний склад у вигляді розсолу який має мінеральну густину 1,30 г/см Водночас здійснюється доведення кондиції готового продукту до загальної мінерапізацп 375,9 г/л, концентрації біологічно активних речовин йоду 91 мг/л (0.091 г/л). брому до 2710 мг/л (2,71 г/л), вмісту основного компоненту хлориду магнію 93,7 % мас і загальної КІЛЬКОСТІ хлориду натрію та сульфату магнію 5.65 % мас Приклади 3-15 здійснюють, як приклад 1. але, в результаті різних режимних параметрів процесу, одержують заявлений полімінеральний склад у вигляді розсолу з кількісним вмістом його компонентів в межах заявлених значень Результати експериментальних досліджень заявленого складу і способу його виробництва відносно їх практичної реалізації приведені в таблицях 1-3 Для прикладів практичного здійснення 115 КІЛЬКІСНІ характеристики заявленого ПОПІМІ нерального складу у вигляді розсолу, який одержують, приведені в таблиці 1, характеристики процесу виробництва заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу ВІДПОВІДНО до заявленого способу - в таблиці 2, фізико-хімічні характеристики заявленого полімінерапьного складу у вигляді розсолу, одержаного заявленим способом - в таблиці З На фіг 2 графічно ілюстровано динаміка вилучення основного компоненту бішофіту - хлористого магнію в залежності від терміну намиву у взаємозв'язку з мінеральною густиною заявленого полімінерального складу, який виробляють заявленим способом Заявлений полімінеральний склад в результаті оптимального особливому балансу компонентів, збільшеної КІЛЬКОСТІ йоду, в особливих умовах - завдяки вмісту метакремнієвої кислоти володіє поширеним спектром дії По якісних параметрах заявлений полімінерапьний склад у вигляді розсолу бішофіту відповідає умовам розроблених ТУ У 14243255-001-99 які затверджені 31 05 99 (таблиця 3) При створенні заявленого способу встановлена можливість ефективного видобутку розсолу бішофіту циклічним методом підземного розчинення Застосування заявлених рішень дозволяє організувати випуск нового виду продукції-модифікації кондиційного розсолу бішофіту з товарним найменуванням "біхмалін", поширити асортимент вітчизняної продукції шляхом виробництва заявленого продукту, а також інших складів з його* використанням Практичне здійснення пропонованого способу крім того дозволяє підвищити СТІЙКІСТЬ зони виробки СТІЙКІСТЬ сольового масиву, а також скоротити капітальні витрати Особливості заявленого способу обумовлені також характерними властивостями Чернігівського бішофіту {Новоподільське родовище), який постійно тече (перемішується) до забою свердловини, внаслідок чого при виробництві полімінерального розсолу відомими способами практично не формується камера Унікальністю заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу з мінералу бішофіту полягає ще в тому, що на відміну від розсолів одержаних іншими способами з інших родовищ вони не потребують спеціальних заходів для очистки готового продукту від домішок шкідливих елементів Заявлені винаходи створені в результаті багаторічної роботи колективу авторів, заявників на основі їх базових теоретичних і практичних досліджень, актуальної організації рентабельного виробництва в Україні нових видів продукції на основі мінералу бішофіту 35416 Джерела інформації'. 1. Рекламний аркуш "Бишофит Бальнеологическое средство" Волгоградское ПО "Каустик", кооператив "Химик", г. Волгоград, 1988 2. Инструкция по лечебному применению россопа бишофита в виде компрессов Межотраслевое научно-производственное объединение "Бишофит" Волгоградского облисполкома Малое государственное предприятие "Пульсар". Утв. приказом Минздрава СССР № 778 от 24.10 68 г., crop. 1-2-прототип. 4 Авторське свідоцтво СРСР № 803543, м. кл Е 21 В 43/28, эаяап 09.10 79, публ 15 11.81, Бюл № 42. 5 Авторське свідоцтво СРСР № Т709079, м кл. Е 21 В 43/28, эаявл. 01.02 90, публ. 30 01.92, Бюл № 4 6 Патент США N9 3623769, м. кл. Е 21 В 43/28, опубл 1970. 7 Авторське свідоцтво СРСР № 947402 м. хл. Е 21 В 43/28, эаявл. 19.02.80, публ. 30.07.82, Бюл №28. 8. Временный технологический регламент эксплуатации скважины 2 Новоподопьской площади. Разработчик ТОО "СТРЕСС, г. Санкт-Петербург, 1992, утв. 10.03.92 г., стор.2043 - прототип. 3. Патент Російської Федерацій № 2051865, м. кл. С 01 F 5/30, заявл. 20.08.92, публ 10 01 96, Бюл.№ 1. Приклад Хагшктеристика заявленого полімінерального складу у вигляді розеолу Хімічний склад Роз* І Загальна мірність мінераліза- MgCI,x Вг MCJSO4X 1 NaCI Нерозцій чинений х6Н*0 хН,0 осадок Таблиця 1 Метакремнісва кислота 2 3 4 % 88,85 6,74 3,18 1,28 г/л % г/л % 369,5 328,90 24,90 11.75 4,95 0,090 2,660 93,77 2,48 3,23 0,52 352,48 9,32 12,14 1,96 0,091 2,710 95,40 3,10 СЛІДИ 0,96 г/л 1 373,06 357,90 11,57 СЛІДИ 3,58 0,092 2,715 375,9 91,22 4,26 3.01 0,81 333,45 15,45 10,92 2,93 % 88,22 7,18 4,15 0,45 327,05 288,52 23,18 13,57 1,48 0,089 2,611 % 93,66 3,86 1,86 0.62 г/л 6 362,61 г/л 5 % г/л С 12.44 320,73 13,22 6,37 2,12 0,091 11 4,00 7,16 0,99 13,10 23,44 3,24 0,089 2.511 % 95,78 1.50 2,56 0,16 332,8 318 76 4,97 8,52 0,53 0,089 % 94,00 2,40 3,07 0,79 2,180 _ 305,73 6,96 9,98 2,57 0,088 2,491 % 325,24 _ 91,22 3,09 5,31 0,38 г/л 10 87.,85 287,62 г/л 9 327,4 г/л В % 2,680 г/л 7 340,65 310,74 10,52 18,09 1,30 0,091 2,681 % 84,66 8,43 6,12 0,79 Tin 341.10 288,78 28,75 20,88 2,69 0,091 2,691 13 % - • 90,40 7,09 1,91 0,6 г/л 12 333,14 301,16 23,62 6,36 2,00 0,090 2,591 % - • 98,00 1,50 2,81 0,71 1 г/л 420,00 375,00 4,00 7,61 1,910 0,100 2,880 0,0026 14 % 80,9 5,06 7,1 0,9 300,00 279,12 14,2 22.6 3,11 0,061 1,240 0,0020 15 г/л % 79,1 4,99 7,0 0,91 г/л 300,00 276,01 14,3 22,0 3,12 0,020 35416 Таблиця 2 Характеристики процесу виробництва заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу відповідно до заявленого способу Приклад Загальний термін намиву, година Технологічна стоянка, доба КІЛЬКІСТЬ ЦИКЛІВ Інтервал намиву, м Мінеральна густина розсолу, г/см1 1 ЗО 4 5 2347-2328 1,29 2 ЗО 2 4 2347 -2328 1,30 3 33 4 4 2337-2351 .1,28-1,29 4 33 4 3 2339 1,275 5 27 4 3 2330-2342 1,267 6 33 4 3 2334 - 2339 1,272 7 27 4 3 2334 - 2340 ' 1,267 8 27 4 3 2334-2340 1,271 9 33 4 6 2328 - 2338 1,259 10 35 4 3 2328 -2337 1,273 11 37 3 4 2335-2334 1,257 12 ЗО 4 5 2328-2335 1,270 13 38 4 7 2328-2335 1,275 14 29 4 ' 3 2328 - 2335 1,262 15 28 2 3 2328 : 2329 1,250 Таблиця 3 ФІзико-хімічнІ характеристики заявленого полімінерального складу у вигляді розсолу Найменування показників Зовнішній вигляд Значення показників - Масляниста рідина Безкольорова з жовтим відтінком Колір Без запаху Запах 3 Мінеральна густина, г/см" при Т 20*С Концентрація хлориду магнію, г/л 1.26-1,30 300-420 Водневий показник Температура замерзання 4,5-7,0 -35°С 35416 рої'О ООП Л pO1i.il ФІГ. 1 Вміст іонов Час яшшщ; Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000. м. Ужгород, вул. Гагаріна. 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA polymineral composition in the form of brine and a process for preparation thereof
Автори англійськоюNepomniaschyi Anatolii Samuilovych, Korniaha Fedir Vasyliovych
Назва патенту російськоюПолиминеральный состав в виде рассола и способ его производства
Автори російськоюНепомнящий Анатолий Самуилович, Корняга Федор Васильевич
МПК / Мітки
МПК: C01F 5/00, E21B 43/28, C01D 3/00
Мітки: полімінеральний, розсолу, склад, спосіб, вигляді, виробництва
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-35416-polimineralnijj-sklad-u-viglyadi-rozsolu-i-sposib-jjogo-virobnictva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Полімінеральний склад у вигляді розсолу і спосіб його виробництва</a>
Попередній патент: Жароміцний корозійностійкий нікелевий сплав
Наступний патент: Спосіб отримання молочної кислоти
Випадковий патент: Друкарська машинка для нового китайського алфавіту