|
реакция поли конденсации. При этом концентрация ортокремниевой кислоты падала и появлялись коллоидные частицы кремнезема, которые можно коагулировать. Схема обработки на пилотной установке включала следующие стадии: 1. выпаривание добытого сепарата при атмосферном давлении; 2. старение раствора до появления коллоидных частиц; 3. добавление извести и быстрое перемешивание; 4. осаждение кремнезема и осветление раствора. На Сьерро-Прието проведены два теста: первый длительностью 50 ч, второй 70 ч. Расход извести СаО, необходимый для осаждения коллоидного кремнезема и снижения общего содержания до растворимости аморфного кремнезема, составлял 30 мг/л. Этого расхода было достаточно для того, чтобы обеспечить снижение содержания коллоидного кремнезема до уровня 10-30 мг/л. С раствором месторождения Сьерро-Приетто проводились также и лабораторные эксперименты [56], данные которых совпадали с результатами, полученными при испытаниях пилотной установки. Лабораторные эксперименты по изучению химиии кремнезема в растворах Сьерро-Прието выполнены группой сотрудников Лоуренсовской Берклеевской лаборатории Калифорнийского университета США Вересом О. и Тсао Л. Они исследовали осаждение коллоидного кремнезема из пересыщенных водных растворов при добавлении извести и некоторых коммерчески доступных флокулянтов. Осаждение проводили из модельных синтетических растворов и из растворов геотермальных скважин Сьерро-Прието. В качестве флокулянтов тестировались несколько групп веществ [56]: 1. типа Магнифлок Ма^пШос 573С, МР 572С, МР' 591С и др. (Атепсап Суапагтб Ма&пШос, предположительный состав — мономерные четвертичные амины); 2. Калгон Са1§оп М570, М580, М590 (предположительный составкатионный полимер); 3. Сепаран и пурифлок Зерагап СР7, РипЯос С31 (предположительный составкатионный полиакриламид). Наилучшие результаты по осаждению коллоидного кремнезема с использованием промышленных флокулянтов достигнуты при применении Ма^пШос 573С в синтетических растворах с высокой концентрацией катионов 26 |
404, 1л 26, С1 14488, В 21, НС03 * 90, ЗЮ2 1138, общая минерализация23588. Весь поток сепарата отправляется в естественный водоем площадью 16 км2, где часть воды испаряется. Реинжекция на Сьерро-Прието не проводится из-за высокого риска появления отложений в скважинах, хотя необходимость реинжекции для поддержания давления в резервуаре существует. Результаты лабораторных тестов показали, что добавление извести и органических флокулянтов в раствор сепарата приводит к более быстрому осаждению кремнезема в случае, если раствор перед обработкой подвергался старению в течении 10-15 минут [71]. За это время в растворе происходила реакция полимеризации. При этом концентрация мономерного кремнезема падала и появлялись коллоидные частицы кремнезема, которые можно коагулировать. Схема обработки на пилотной установке включала следующие стадии: 1. выпаривание добытого сепарата при атмосферном давлении; 2. старение раствора до появления коллоидных частиц; 3. добавление извести и быстрое перемешивание; 4. осаждение кремнезема и осветление раствора. Оборудование, использованное в схеме, имело следующие конструкционные параметры. Сепаратор: давление 0.1 МПа, емкость цилиндрической формы 0.508 м диаметром, 1.1м высотой, установлен вертикально, выполнен из углеродистой стали. Танкер для старения раствора: закрытый, прямоугольной формы, выполнен из углеродистой стали, длина 3.00 м, ширина 0.8 м, высота 1.0 м, объем 2.4 м3, покрыт стекловолоконной теплоизоляцией. Внутри танкера помещены перегородки для направления раствора по “3”образному пути для избежания образования застойных зон. В танкере находились три отвода для забора проб, равномерно распределенных по длине. Танкер для смешения имел цилиндрическую форму, диаметр 0.6 м, высоту 0.85 м, объем 0.24 м3, был выполнен из углеродистой стали, покрыт стекловолоконной теплоизоляцией, оборудован мешалкой с переменной скоростью вращения (300-1000 об/мин). Танкер для осаждения (осветлитель) выполнен из углеродистой стали, состоял из двух секций, верхняя секция цилиндрической формы, нижняя конической. Цилиндрическая секция имела внешний диаметр 1.85 м, высоту 1.55 м, внутри нее помещалась цилиндрическая вставка диаметром 0.45 м, высотой 1.35 м, через кото 46 рую поступал раствор из танкера для смешения. Нижняя часть цилиндрической вставки имела коническую секцию с внешним диаметром 1.45 м. Верхняя секция с кольцевым сечением была зоной осветления раствора, которую заполнял очищенный раствор. Рядом с верхним торцом танкера находился отвод, через который очищенный раствор изливался из танкера. Танкер имел 5 портов для забора проб, что позволяло получать характеристики раствора во внутренних зонах, таких как зона осветления раствора, зона концентрации осадка и т.п. [71]. Танкер для извести был цилиндрической формы, выполнен из углеродистой стали, снабжен мешалкой с постоянной скоростью вращения 1750 об/мин. На Сьерро-Прието проведены два теста: первый длительностью 50 ч, второй 70 ч. Расход извести СаО, необходимый для осаждения коллоидного кремнезема и снижения общего содержания до растворимости аморфного кремнезема, составлял 30 мг/л. Этого расхода было достаточно для того, чтобы обеспечить снижение содержания коллоидного кремнезема до уровня 10-30 мг/л. Для потока сепарата на месторождении Сьерро-Прието с полным расходом 1800 кг/с при продолжительности старения раствора 15 мин необходимы два танкера для старения со следующими размерами [71]: высота 2.0 м, длина 5.0 м, ширина 37.5 м. Согласно данным тестов на пилотной установке на Сьерро-Прието при плотности потока сепарата 40 л/мин-м2 потребуются два танкера для осаждения диаметром 30.5 м и высотой 5.5 м. С раствором месторождения Сьерро-Приетго проводились также и лабораторные эксперименты [73], данные которых совпадали с результатами, полученными при испытаниях пилотной установки. Лабораторные эксперименты по изучению химиии кремнезема в растворах Сьерро-Прието выполнены группой сотрудников Лоуренсовской Берклеевской лаборатории Калифорнийского университета США Вересом О. и Тсао Л.. Они исследовали осаждение коллоидного кремнезема из пересыщенных водных растворов при добавлении извести и некоторых коммерчески доступных флокулянтов. Осаждение проводили из модельных синтетических растворов и из растворов геотермальных скважин Сьерро-Прието. В качестве флокулянтов тестировались несколько групп веществ [73]: 1. типа Магнифлок Ма&шЯос 573С, МР 572С, МР 591С и др. (Лшепсап Суапагтис! Ма^шЯос, предположительный состав мономерные четвертичные амины); 2. Калгон Са1&оп М570, М580, М590 (предположительный составкатионный полимер); 3. Сепаран и пурифлок Зерагап СР7, РипЯос С31 (предположительный составкатионный полиакриламид). Наилучшие результаты по осаждению коллоидного кремнезема с использованием промышленных флокулянтов достигнуты при применении Ма&шЯос 573С в синтетических растворах с высокой концентрацией катионов Са2+ 501 мг/кг. В синтетических растворах с “низким” кальцием Са 329 мг/кг применение флокулянтов не дало результатов практически полезных для решения проблемы извлечения кремнезема. В синтетическом растворе с “высоким” Са, обработанном флокулянтом Ма^шЯос 573С в количестве 2 мг/кг, при общем содержании $Ю2 1000 мг/кг концентрация коллоидного кремнезема уменьшилась следующим образом: через 30 мин после обработки до 449 мг/кг, через 40 мин до 36 мг/кг, через 50 мин до 2.4 мг/кг. Уменьшение концентрации коллоидного кремнезема до необходимой для реинжекции величины 2.4 мг/кг достигалось при этом только через очень большое время более 50 минут, которое практически не приемлемо. Добавление 2 мг/кг Ма^пШос 573С в раствор со скважины М-14 на Сьерро-Прието также приводило к снижению концентрации коллоидного кремнезема до уровня 2.7 мг/кг только после неприемлемо большого времени. Добавление извести в количестве 30-40 мг/кг в гидротермальный раствор со скважин М-30 и М-14 обеспечивало достаточно быстро через 25-30 мин после обработки снижение концентрации коллоидного кремнезема до 1.4 мг/кг. В отличие от промышленных флокулянтов известь СаО гораздо дешевле и доступнее. Верес О. и Тсао Л. сделали вывод, что при большем расходе извести по сравнению с высокомолекулярными флокулянтами стоимость обработки гидротермального раствора Сьерро-Прието известью будет ниже [73]. В Новой Зеландии Розбаумом Х.П. и Андертоном Б.Х была испытана пилотная установка для осаждения кремнезема из гидротермального сепарата аналогичная той, что испытана в Мексике [74]. На месторождениях Вайракей и Бродландс изучали удаление из раствора коллоидного и мономерного кремне |