岩盐的溶解速度

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第794页（1892字）

岩盐溶解速度是指单位面积和单位时间内被溶解的石盐量〔单位：kg／(m²·h)〕，主要通过测试确定。影响溶解速度的因素主要有以下几方面：

1．矿石品位 岩盐的溶解速度随着矿石中的氯化钠含量的增加而加速，即高品位的矿石比低品位矿石溶解快。

2．温度和压力 温度和压力增加，岩盐溶解速度相应增快，反之则减慢。因为温度增加使溶盐过程中的物理化学反应增快，压力增加使溶剂在沿着溶质溶解表面的运动速度和溶腔中溶解物质的转化速度加快。

由表3－3－2可看出某矿区岩盐在不同温度下的溶解速度。

表3－3－2 某矿区岩盐在不同温度下的溶解速度

(试验样品NaCl≥90%)

3．注入井内溶盐的淡水量及流速 增大注水量和流速，加速溶质在边界层与大量溶剂分界上的物质转化过程，可加速岩盐矿石的溶解速度，但会因此降低岩盐卤水的含盐度。

4．卤水的浓度和溶解速度 卤水浓度增加，其溶解速度降低，见表3－3－3。

表3－3－3 卤水浓度和溶解速度对比表

5．溶解面的空间位置 由于溶腔中溶液的浓度上淡下浓，垂直分带性明显，各方向的溶解速度不同。在温度17℃条件下，某矿取矿芯用淡水试验得出：底部溶解速度为6kg／(m²·h)，侧溶速度21．2kg／(m²·h)，上溶速度41．4kg／(m²·h)。上溶速度约为侧溶速度的2倍。详见表3－3—4。

表3－3－4 不同方向的溶解速度(某矿区实测资料)

注：系在温度15℃时试验的数据。

6．静溶与动溶 岩盐静溶和动溶的溶解速度相差较大。在其他条件相同时，动溶的溶解速度一般大于静溶的溶解速度，详见表3－3－5、表3－3－6。

表3－3－5 某矿区岩盐静溶试验的侧溶、上溶速度(测试数据)

表3－3－6 某矿区岩盐动溶试验的侧溶速度(测试数据)

综上所述，岩盐的溶解速度和溶剂的饱和速度应考虑以下影响因素：

(1)盐矿层的地质条件、钻井完成方式及溶蚀的方法；

(2)盐矿层的化学组分、矿石品位及溶解井段的结构特征和盐矿与溶剂的接触表面积；

(3)溶腔的几何形态(溶腔梯段高度、直径、溶解面的倾斜角、溶腔的表面积)对岩盐开采率的影响；

(4)注入井内溶盐的水耗量、密度和溶解压力，决定溶剂沿着溶解表面的运动速度和溶腔中溶解物质的转化速度；

(5)溶解过程进行的方式(连续作业或间断作业)；

(6)地下盐矿层中溶液的温度，决定于溶盐过程中的物理化学变化。

7．岩盐的扩散性 岩盐的扩散性大，仅次于氯化钾，见表3－3－7。

表3－3－7 几种盐类的扩散系数

8．岩盐溶腔的侧溶底角(溶腔底板与溶解面的夹角)大小决定于岩盐矿的不溶物含量、不溶物成分以及生产操作时排除不溶物的能力。要获得良好的生产效果，应极大地降低侧溶底角。已知矿区侧溶底角数据见表3－3－8。

表3－3－8 几个矿区侧溶底角试验数据

注：所列各盐厂(矿)侧溶底角数据，试验条件各有不同，其中：一平浪盐矿、磨黑盐矿系在进行硐室水溶后溶腔中实测；乔后盐矿系用坑道揭示钻井水溶溶腔中测出；湘浬盐矿系利用小直径岩盐心实验数据，四川是取样室内试验确定。