Калийли ўғитлар технологияси

10. Калийли маъданларни ер остида эритиш.

Ер остида эритиш шахтали усулга қараганда, бир неча устунликка эга: шахтали тирговчи мосламалар талаб этилмайди; нефт саноатида қўлланиладиган маълум технология ва қурилмаларидан фойдаланиш мумкин; қазиб олишни катта чуқурликларда олиш бориш мумкин, лекин шахтали усулда бу анчагина қийиндир. Бу усул тош тузли маъданларни қайта ишлашда кенг қўлланилмоқда, буни ҳамма турдаги конларда ва ҳар хил тоғли худудларда 2000 м чуқурликкача бўлган геологик шароитларда қўллаш мумкин. 305…310 кг/м³ ли NaCl намокоби бўйича қудуқлар унумдорлиги 80 м³/с га етиши мумкин.

Канададаги Саскачеван конида йиллик ишлаб чиқариш қуввати 614 минг/т К₂О бўлган завод мавжуд. Унда ер остида калий қатлами 1200…1600 м чуқурликда сув билан эритиб олинади. Ҳосил бўлган намокоб фракцион кристаллаш усули билан қайта ишланади: буғлатиш жараёнида натрий хлор кристалланади; NaCl кристаллари ажратилгандан сўнг, эритма таркибидан KCl ни ажратиб олиш учун вакуум-кристаллизацияга юборилади.
Ер остида эритиш селектив фақат KCl ни эритиб ажратиб олиш орқали ёки конгруэнтн усулда, яъни эритма таркибидаги NaCl:KCl нисбати маъданда қандай нисбатда бўлса ўша миқдорда бўлаши керак. Амалиёт шуни курсатдики, KCl ни селектив ишқорлаб ювиб (эритиб) ажратиш самарасиз, чунки галит камерада йиғилиб қолади ва эритувчини сильвин кристалларига етиб бориши қийинлаштиради. Саноатда калий маъданларини тўлиқ эритиш усули кенг кўламда қўлланилади.
Ер остида эритиш 2 та усулда олиб борилади: зинасимон (қатлам-қатлам кетма-кетлигида) ва гидроқўпориш. Иккала усулда ҳам эритиш камерасини эритувчи билан ювишга тайёрлаб олиш керак: қайта ишланаётган қатламни тайёрлаш ўлчамлари – баландлиги 1,5…2 м ва майдони 8…10 минг м Катта эритиш майдони олишдан мақсад - тўйинганга яқин концентрациядаги намокоб олишдир.
Калий тузли қудуқ қатлами тўлиқ чуқурлигигача қайта ишланади. Қудуқни колонна билан мустаҳкамланади. Маъдан ва колонна деворлари орасига цемент аралашмаси билан тўлдирилади ва ички қисмига 2 та «труба ичида труба» системаси бўйича колонна урнатилади (19-расм ).
Тайёрлаш босқичида устки қисмини ҳимоялаш учун камерага тузларга нисбатан инерт бўлган моддалар (асосан нефт), солярка ёки сиқилган ҳаво берилади. Халқасимон тирқиш орқали тузни эритиш учун иссиқ сув берилади, эритма эса колоннанинг ўрта қисмидан чиқариб олинади. Гидрофоб суюқлик камера юқори қисмини эриб кетишидан сақлаб туради ва камера диаметри аста-секин талаб этилган 100… 120 м катталиккача кенгайиб боради. Тайёрлаш босқичи 350 дан 500 суткагача давом этади ва натижада 250 минг м³ паст концентрацияли (40…170 кг/м³ NaCl ) тузли намокоб ҳосил бўлади. Бу тузли эритмалар ташлаб юборилади ёки ош тузига қайта ишлаш учун тўйинтирилади.
Гидроқўпориш усулида гидрофоб суюқлик қисман сўриб олинади ва камера юқори қисмида интенсив эриш жараёни кетади, чунки эритувчи сув эритмага қараганда зичлиги кичик. Қудуқ тубида тўйинмаган эритма йиғилади. Қайта ишлаш натижасида камера баландлиги катталашади ва цилиндрга яқин бўлган шаклга эга булади.
Ер остида катламларини кетма-кет эритиш усулида камера тубида бир қисм гидрофоб модда сақланиб қолади, қатлам эса 3…6 м баландликда зинасимон қилиб қайта ишланади. Шу билан бирга, сув берувчи ва намокобни сўрувчи колонналар ростланиб турилади.

Галургия илмий-тадқиқот институти маълумотларига кўра ер остида эритиш усули қуйидаги ҳолларда мақсадга мувофиқ: 1) маъдан сувда эрувчан моддалардан ташкил топган бўлса, масалан, сильвинит, хартзальт ва карналлит (MgCl₂ миқдори 5% гача) бўлса; 2) маъданда КСl миқдори 20% дан кам бўлмаса; 3) 1000 метргача бўлган чуқурликда маъдан калинлиги 5 м дан кам бўлмаса, катта чуқурликларда минимал 10 м га тенг бўлса; 4) маъдан чуқурлиги 1…2 км бўлганда; 5) кондицион маъдан заҳираси 500 млн. т дан кам бўлмаган ҳолда.

Тузларни ер остида эритиб, намокобларни юқорида қайта ишлашнинг афзалликлари: маъданларни 1000…1200 м чуқурликда қайта ишлаш имкони борлиги, аммо шахтали усул учун бу рентабел эмас; шахта усулига нолойиқ, эримайдиган аралашмалар миқдори юқори бўлганда, маъданларни тўлиқ қайта ишлаш имкониятларининг борлиги; хом-ашё олиш учун капитал маблағлар сарфининг камайиши; маъдан конларини эксплуатацияга топшириш муддатининг 5…6 йилдан 2…3 йилгача қискариши; бўлаклаш, сильвинитни эритиш ва лойли шламларни ювиш жараёнлари бўлмаганлиги учун қайта ишлашнинг технологик босқичларининг камайиши; ишлаб чикаришда фақат тоза намокоблар ишлатилиши технологияни ва жараёнларни автоматлаштиришни соддалаштиради; жуда оғир бўлган ер ости ишларининг қисқариши; атроф муҳитни кам ифлосланиши.