Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Исследование водно-солевого баланса озера Кучук — сырьевой базы производства сульфата натрия

Диссертация: Исследование водно-солевого баланса озера Кучук — сырьевой базы производства сульфата натрия
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Объектами исследований и научного анализа являются сырьевая база производства сульфата натрия в ОАО «Кучуксульфат» — оз. Кучук, ежемесячный водно-солевой баланс оз. Кучук в многолетнем цикле, диаграммная интерпретация физико-химических процессов, определяющих гидрохимические параметры рапы, а также технология переработки поверхностной рапы. Разработана и апробирована концепция теоретического… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
    • 1. 1. Исследование водно-солевого баланса оз. Кучук
    • 1. 2. Состояние разведанности месторождения и квалификация запасов
    • 1. 3. Определение подземной составляющей водного баланса оз. Кучук
    • 1. 4. Расчет испаряемости рассолов
    • 1. 5. Статика и кинетика фазовых переходов в системе 2Na, Mg/S04 2СГ — Н
    • 1. 6. Перспективы комплексной переработки рапы
    • 1. 7. Постановка цели и задач исследования
  • ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВОДНО-СОЛЕВОГО БАЛАНСА
    • 2. 1. Полевые и камеральные работы
      • 2. 1. 1. Наблюдения за уровнем и составом подземных вод
      • 2. 1. 2. Наблюдения за уровнем и химическим составом поверхностной рапы оз. Кучук
      • 2. 1. 3. Наблюдения за расходом и химическим составом поверхностных водотоков, разгружающихся в оз. Кучук
    • 2. 2. Лабораторные работы
    • 2. 3. Расчетное определение составляющих водно-солевого баланса
      • 2. 3. 1. Определение величины притока грунтовых и напорных вод в оз. Кучук
      • 2. 3. 2. Расчет испаряемости рапы оз. Кучук
    • 2. 4. Определение расчетных параметров оз. Кучук
      • 2. 4. 1. Расчет объема рапы оз. Кучук
      • 2. 4. 2. Расчет плотности рапы оз. Кучук
      • 2. 4. 3. Расчет величины запасов солей в поверхностной рапе
      • 2. 4. 4. Расчет уровня рапы и площади акватории озера по его объему и объема озера по уровню рапы
      • 2. 4. 5. Расчет количества солей, растворяющихся или кристаллизующихся в течение месяца
      • 2. 4. 6. Расчет и результаты водно-солевого баланса
  • ГЛАВА III. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3. 1. Обоснование предпосылки о хлористом магнии как о «невыпадающем» компоненте
    • 3. 2. Методика расчета материального баланса процессов фазового перехода на солевой проекции диаграммы
    • 3. 3. Обоснование применения в расчетах объема рапы по невыпадающему компоненту
    • 3. 4. Обоснование изменений морфометрических характеристик озера
    • 3. 5. Движение запасов основных компонентов месторождения в годовом и многолетнем циклах
    • 3. 6. Роль и величина составляющих водного баланса на современном этапе существования озера
    • 3. 7. О комплексной переработке поверхностной рапы оз. Кучук
    • 3. 8. Механизм восстановления сульфат-иона в поверхностной рапе озера
    • 3. 9. Анализ результатов расчета водно-солевого баланса
  • ЗЛО Перспектива расширения сырьевой базы предприятия
  • ВЫВОДЫ

Исследование водно-солевого баланса озера Кучук — сырьевой базы производства сульфата натрия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Развитие предприятия, перспективы инвестирования в современных условиях хозяйствования предполагают определенный и исчерпывающий уровень знаний по сырьевой базе галургического производства. Применительно к ОАО «Кучуксульфат», где расходуемая и не восполняющаяся часть запасов сульфата натрия представлена мирабилитом-стеклецом корневой залежи, а извлечение запасов осуществляется закачкой поверхностной рапы оз. Кучук в садочный бассейн — оз. Селитренное, решающую роль играет скорость восстановления концентрации иона SO42″ в рапе и механизм процесса деградации линзы мирабилита-стеклеца. Динамический (изменяющийся сезонно и в многолетнем цикле) характер технологического качества поверхностной рапы (содержание иона SO42″ и водность) определяется природными факторами, присущими оз. Кучук — объекту регионального стока в зоне контрастных континентальных климатических условий.

Очевидно, что природный процесс восстановления концентрации иона л.

S04' в поверхностной рапе должен характеризоваться определенным диапазоном скоростей реализации и конечных величин переносимых масс сульфат-иона от мирабилита-стеклеца в поверхностную рапу. Именно эти (зависимые от конкретных метеорологических условий рассматриваемого временного периода) величины потоков переносимого растворенного сульфата натрия, обуславливают максимальный потенциально возможный объем производства товарного сульфата натрия. Применительно к действующему производству речь идет об определении продолжительности цикла (1−4 года) и допустимых объемов откачки рапы из оз. Кучук в оз. Селитренное.

Актуальность поставленной задачи усиливается органически сопряженными с ней другими практически важными аспектами эксплуатации месторождения, например: целесообразность комплексной переработки (полной или частичной) поверхностной рапы, технологическая роль возвратных потерь в производстве, необходимость учета особенностей месторождения при пересчете и утверждении запасов сульфата натрия с учетом динамики их формирования в поверхностной рапе оз. Кучук.

Объектами исследований и научного анализа являются сырьевая база производства сульфата натрия в ОАО «Кучуксульфат» — оз. Кучук, ежемесячный водно-солевой баланс оз. Кучук в многолетнем цикле, диаграммная интерпретация физико-химических процессов, определяющих гидрохимические параметры рапы, а также технология переработки поверхностной рапы.

выводы.

1 Разработана и апробирована концепция теоретического подхода к оценке состояния сырьевой базы производства сульфата натрия, представленная поверхностной рапой озера Кучук, покровными отложениями солей и корневой линзой мирабилита-стеклеца, включающая:

— расчет ежемесячного водно-солевого баланса озера в многолетнем цикле;

— использование в расчетах фактических среднемесячных параметров оз. Кучук, величин составляющих водно-солевого баланса месторождения и метеопараметров региона;

— графоаналитический метод расчета фазовых переходов на диаграмме Иенеке в системе 2NaMg //2CL" -S04 -Н20, представленной кубическими уравнениями;

— расчет движения величин запасов солей на месторождении по концентрации и массе хлористого магния, как невыпадающего компонента;

2 Анализ результатов расчета водно-солевого баланса оз. Кучук позволили сделать следующие выводы:

— приход воды в оз. Кучук с мирабилитовыми маточными растворами превышает её расход с рапой, откачиваемой в оз. Селитренное, в период с 1980 г. по 2006 г. на 60 млн.т., что составляет около 25% современного объема озера и около 40% воды, содержащейся в рапе;

— снижение общих запасов сульфата натрия в оз. Кучук соответствует объемам его производства;

— изменение суммарных (в жидкой и твердой фазе) запасов хлоридов Na и Mg циклично и связано с откачкой рапы (-) и возвратом мирабилитовых маточных растворов (+), запасы остаются постоянными. возобновляемыми;

— распределение запасов хлористого натрия между поверхностной рапой и покровными отложениями определяются изменениями метеоусловий, как в сезонном годовом, так и в многолетнем цикле;

— переход сульфатной составляющей мирабилита-новосадки при прогреве поверхности пласта соли с межкристальным рассолом выше 16,217,9 °С обеспечивается ее составом, соответствующим насыщению по NaCl в присутствии MgCb, понижающим температуру плавления мирабилита с 32,4 °С до указанных границ. Таким требованиям соответствует межкристальная рапа покровных отложений, представленных преимущественно мирабилитом-новосадкой;

— полная комплексная переработка рапы приведет к потере месторождения после 5−8 закачек в оз. Селитренное, т. е. за 10 — 15 лет, ограниченное извлечение хлоридов возможно при величине суммарных запасов NaCl более 75 — 80 млн. т;

— разгрузка напорных вод в оз. Кучук обусловливает привнос в поверхностную рапу сульфатной составляющей за счет растворения подошвенной части линзы мирабилита-стеклецарастворение линзы с потолочины блокируется пластом покровных отложений;

3 Разработаны и выданы рекомендации по дополнению перечня исследований при проведении геологоразведочных работ по пересчету запасов, включением в него работ, учитывающих динамический характер параметров месторождения;

4 Результаты исследований используются при проведении научно-методического сопровождения производства мирабилита в оз. Селитрен-ном и планировании работ по организации и ведению мониторинга природно-техногенного комплекса оз. Кучук.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ю.В., Эдигер В. Г. Гдрохимический режим и геологическое строение оз. Кучук // Нерудные ископаемые Западной Сибири.- Казань, 1971. -Вып.32.- С.68−94.
  2. С.Н., Морачевский Ю. В. Проектное задание Кучукского сульфатного завода. JL: ВНИИ Галургии, 1947. -111с.
  3. О.Д., Микицинский В. В. Проект кондиций на рапу озера Кучук. Л.: ВНИИГ, 1960. — 101с.
  4. Производство сульфата натрия из рассолов озера Кучук / Под ред. ФроловскогоЕ.Е. СПб.: Изд-во СпбГУ, 2001. — 444с.
  5. А.В. Водный баланс озер Кулундинского и Кучук // Большие озера срединного региона и некоторые пути их использования. Тр.ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1948. -Вып.З (57).- С.96−121.
  6. К.Н. Условия формирования теплового и водного балансов сульфатных озер Кулунды (на примере оз. Кучук): Автореф. дис: канд. г. наук/ К.Н.Силецкий- Новосибирский гос. педагогический ин-т.- Иркутск, 1967.-32с.
  7. А.М. Водный баланс озера Кучук и его возможные изменения в связи с предполагаемым развитием орошаемого земледелия в бассейне озера // Труды ЗСРНИИГМИ.- 1978.- Вып.37. С.111−120.
  8. О.Г. Уточнение водного и солевого баланса оз. Кучук и Кулундинского в связи с широким развитием орошения в Кулундинской степи. Л., 1979.-46с.
  9. Т.И. Исследование водного баланса озер Кучук и Кулундинское в связи с развитием орошения в центральной Кулунде // Гидрогеолого-мелиоративные исследования в Сибири. Красноярск, 1980.-С.34−55.
  10. Лабораторные и натурные исследования движения наносов в озере Кучук: Отчет о НИР/ Новосибирский инженерно-строительный ин-т- Руководитель Г. Н. Распопин.- ГР 71 059 934. Новосибирск, 1971, — 145с.
  11. Т.И. Исследование влияния орошения на водно-солевой баланс минеральных озер: Автореф. Дис: канд.г.наук /Т.ИПрокофьева- Ленинградский гос. гидроминералогический ин-т. Л., 1982.- 22с.
  12. И.Н. Материалы для изучения оз. Кучук и других минеральных озер Кулундинской степи // Изв. Всесоюзного геологоразвед. Объединения. -1932.- Вып.79. С.1159−1162.
  13. А.В., Завдовский А. Х. Кулундинская экспедиция АН СССР 1931−1933 г.г. Л.: Изд-во АН СССР, 1934.- ч.1.- 185с.
  14. А.В. Кулундинские соляные озера и пути их освоения. Новосибирск: Запсибкрайгиз, 1935. 171с.
  15. Е.Я., Макейкин Н. М. Отчет по Кучукскому месторождению минеральных солей с подсчетом запасов на 18−26 августа 1968 года (по результатам работ Кучукской партии за 1963−1970 г. г.).- Новокузнецк, 1970.-Т.1.-332с.
  16. Е.Е. Современное состояние сырьевой базы производства сульфата натрия с побочными продуктами и перспективы его использования // Гидроминеральное сырье и его переработка на сульфаты и хлориды натрия и магния. JL: ВНИИГ, 1983.- С.3−19.
  17. Физико-химические свойства галургических растворов и солей. Хлориды натрия, калия и магния / Под ред. Букши Ю. В., Шестакова Н. Е. Справочник.- СПб: Химия, 1997. 512с.
  18. JI.B., Зырянов В. В. Сульфат натрия. Свойства и производство. Л.: Химия, 1978. — 240с.
  19. ИИ. Оценка целесообразности комплексной переработки поверхностной рапы оз. Кучук.- JL: Южсибгеолком, 1993 г. 63с.
  20. Д.И. Воды Кулундинской степи.- Новосибирск: Из-во Сибирского отделения АН СССР, 1960. 96с.
  21. Ю.Н. Подземные воды Кулунды и их использование. Барнаул: Алт.книж.изд-во, 1977. 36с.
  22. А.Б. Галургия. JL: Химия, 1972.- 527с.
  23. О.Д. Элементы теплового баланса соляного озера как основание для расчета испарения с поверхности промысловых бассейнов и их теплового режима // Вопросы производства калийных удобрений.- М- Л.: Химия, 1964.- С.79−142.
  24. С.И. Испарение с водной поверхности и потери на испарение с больших водохранилищ // Большие озера срединного региона и некоторые пути их использования. Тр.ГТИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1948.-Вып.З (57). — С.3−90.
  25. В.И., Голубев B.C., Федорова Т. Г. Указания по расчету испарения с поверхности водоемов. Л.: Гидрометеоиздат, 1969, — 84с.
  26. JI.M. Озерные месторождения солей, их изучение и промышленная оценка. М.: Недра, 1972. — 168с,
  27. Галургия: теория и практика. / Под ред. И. Д. Соколова. Д.: Химия, 1983.-368с.
  28. Е.Е., Кузин Н. И. Методика инженерного расчета испаряемости рассолов по тепловому балансу // Гидроминеральное сырье и его переработка на сульфаты и хлориды натрия и магния.- Д.: ВНИИГ, 1983.- С.59−87.
  29. Г. А. Лабораторные и полевые исследования динамики течений и наносов в оз. Кучук Новосибирск: изд-во НИСИ, 1969. -141 с.
  30. В.А., Распопин Г. А. Динамика донных отложений Кучукского озера//Строительство и архитектура, — 1973.- № 7.- С.22−34.
  31. В.М. Изменение химического состава рапы оз. Кучук в многолетнем цикле // Физико-химические исследования соляных систем. Труды ВНИИГ.- Л- М.: Госхимиздат, 1949.- Вып.21.- С.243−253.
  32. С.З. Материалы к физико-химическому изучению соляных озер Кулундинской степи // Кулундинская экспедиция АН СССР 1931−1932 г. г. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1935. — Часть 2.- С.30−48.
  33. В.М., Здановский А. Б. Скорость растворения мирабилита в природных условиях // Методы изучения и пути использования соляных озер. Науч.тр.ВНИИГ.- Л.: Госхимиздат, 1952.- Вып.24. С.60−73.
  34. М.Ф. Исследование процессов растворения мирабилита в рапе озера Кучук.- Новосибирск: ИФХИМС СО АН СССР, 1966.- Ч.1.-54с.
  35. Г. Н. Лабораторные и полевые исследования по разработке методов интенсификации процессов растворения мирабилита-стеклеца в озере Кучук. Новосибирск: НИСИ, 1967. — 64с.
  36. Н.И. Разработка кондиций на рапу озера Кулундинского. -Барнаул: АПИ, 1977, — 122с.
  37. В.В. Современные бассейны эвапоритовой седиментации. СПб: Изд-во СПб ун-та, 1997.- 256с.
  38. Н.И. Изучение и прогнозирование режима озера Кучук. Барнаул: Изд-во АПИ, 1988.- 30с.
  39. ТЭО кондиций на основе геотехнологического способа разработки Кучукского месторождения минеральных солей: Отчет по договору № 112−89-Н/ НПО «Карбонат" — Гл. инженер проекта А. Ф. Бычков.- ГР ТЭО 3040-ГО.- Харьков, 1990.-Т.1. 52с.
  40. Н.И., Свит Т. Ф., Эдигер В. Г. Моделирование циклотерми-ческого сгущения рапы сульфатных озер с целью разработки комплексного извлечения солей // Химия и технология минеральных солей и галургических производств. Барнаул: АПИ, 1978.- С. 16−21.
  41. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам / Отв. редактор А. К. Проскуряков.- JL: Гидрометеоиздат, 1957.- Вып.2, — 175с.
  42. Методы анализа рассолов и солей / Под ред. Ю. В. Морачевского и Е.МЛетровой. M-J1.: Химия, 1964. -404с.
  43. Ю.П. Гидрогеология и гидродинамика подземных вод.-М.: изд-во «Недра», 1971.- 184с.
  44. JI.JI. Метод расчета плотности сложных солевых растворов // Методы переработки и анализа соляного сырья. Науч.тр.ВНИИГ. Л.: Госхимиздат, 1959.-Вып.36. -С.16−36.
  45. Е.Е., Багринцева В. В., Хорева Н. Н. Особенности работ при оценке запасов гидроминерального сырья оз. Кучук.- СПб.: 2007. Деп. в ВИНИТИ 10.07.2007 г.- № 710-В2007.
  46. Е.Е., Багринцева В. В. Оценка запасов гидроминерального сырья//Горный журнал.- 2007.-№ 8.- С.63−67.
  47. В.В. Динамика и характер деградации коренной залежи мирабилита-стеклеца // Актуальные вопросы добычи и переработки природных солей. СПб.: НИИЗК СпбГУ, 2006.- С.314−319.
  48. Е.Е., Багринцева В. В., Хорева Н. Н. Изменения параметров месторождения сульфата натрия на оз. Кучук при его долговременной эксплуатации // Горный журнал.- 2007.- № 8.- С.54−63.
  49. А.Д. Диаграммы изотерм 0, 2.5 и 5 0 взаимной водной системы Na2S04 + MgCl2 *-«2NaCl + MgS04 // Исследование физико-химических свойств солей и соляных растворов. Д.- М.: ГХИ, 1953. -С. 17−33.
  50. А.Д. Диаграмма водной взаимной системы Na2S04 + MgCl2 ¦e"2NaCl + MgS04 при 25 °C // Исследование физико-химических свойств солей и соляных растворов. Д.- М.: ГХИ, 1953. — С.3−16.
  51. А.Д. Политерма растворимости сульфатов натрия и магния в интервале от -5 до +35 0//Исследование физико-химических свойств солей и соляных растворов. Д.- М.: ГХИ, 1953. — С.34−47.
  52. Справочник по растворимости солевых систем/ Под ред. Пелыпа А. Д. Д.: Химия, 1975.- Т. 2, кн.1.- 552с.
  53. А.Д. Система Na+ + Mg2+ // CI' + S042*+ H20 в интервале 0 +35 °С// Исследование солевых водных систем.- Д., 1977.- С.39−82.
  54. М.М. Графические расчеты в технологии неорганических веществ. 3-е изд. пер. и доп. — Л.: Химия, 1972.- 464с.
  55. В.В. Степень изученности отдельных составляющих водно-солевого баланса оз. Кучук // Актуальные вопросы добычи и переработки природных солей. СПб.: НИИЗК СпбГУ, 2006.- С.281−286.
  56. Результаты замеров уровней грунтовых вод и расчёт величины притока грунтовых вод
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?