一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油資源，如油砂、油頁(yè)巖、落地油泥等，在一定情況下與所配置的溶液及化學(xué)添加劑混合，發(fā)生反應(yīng)，將重質(zhì)油礦中的碳酸鹽轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到將重質(zhì)油與礦物顆粒分離的目標(biāo)。分離過(guò)程最后獲得重質(zhì)油粗品、富含各種金屬離子的水溶液以及用于建筑材料的礦物質(zhì)。該技術(shù)不僅可以有效的將重質(zhì)油從礦中提取出來(lái)，而且可以很大程度的回收重質(zhì)油礦中的金屬離子等礦物質(zhì)。極大的節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)常溫萃取或回收重質(zhì)油的節(jié)能生產(chǎn)的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種從富含碳酸鹽重質(zhì)油礦中分離出重質(zhì)油的分離方法，屬于化工分離及反應(yīng)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及破碎、反應(yīng)、輸送、浮選等方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重質(zhì)油礦(如，油砂、油頁(yè)巖、落地油、油泥等)是一種由重質(zhì)油(或?yàn)r青)、沙粒、粘土和少量水組成的復(fù)雜混合物。因其儲(chǔ)量巨大，已逐漸成為一種后備的石油資源。以油砂為例，其探明儲(chǔ)量約占現(xiàn)存石油資源總量的三分之一左右，現(xiàn)有技術(shù)可采儲(chǔ)量約為6510億桶，主要分布在加拿大、委內(nèi)瑞拉、美國(guó)、俄羅斯、印尼和中國(guó)等地，是一種很有潛力的石油替代能源。
[0003]油砂的開(kāi)采依據(jù)其自身理化性質(zhì)及地質(zhì)條件可以分為露天開(kāi)采和原地開(kāi)采。對(duì)于加拿大的水潤(rùn)型油砂，當(dāng)?shù)V產(chǎn)埋藏深度小于75米時(shí)，工業(yè)上主要采用熱堿水洗工藝對(duì)油砂進(jìn)行分離；而當(dāng)油砂礦埋藏深度大于75米時(shí)，則采用原地開(kāi)采方法，如向地底層注入熱蒸汽、熱溶劑等等。然而，對(duì)于油潤(rùn)性油砂，如美國(guó)猶他州油砂、印尼油砂及中國(guó)新疆油砂則無(wú)法有效的利用熱堿水洗的工藝對(duì)油砂瀝青進(jìn)行分離。為此，誕生了不少其他新型技術(shù)，如溶劑萃取技術(shù)(CN 101274303A，CN 101544902A，CN102925190A，US 3117922( 1964)，US3392105(1968)，US 4046669(1969)，US 4046668(1977)，US 4036732(1977)，US 4347118( 1982) ,US 4498971 (1984)，US 4929341 ( 1990 ))、熱裂解技術(shù)(CNl 032897 15A，CN104087329A)、微生物發(fā)酵技術(shù)等等。這些技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)，比如，溶劑萃取技術(shù)具有萃取率高、萃取過(guò)程不需要水的參與、可常溫下操作、溶劑可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)；熱裂解技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)重質(zhì)油萃取與煉油集成處理，減少了工藝過(guò)程;微生物發(fā)酵技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)溫和的提油過(guò)程等等。然而，它們又都伴隨著各自的缺點(diǎn)，如溶劑萃取后殘砂固體中的溶劑回收問(wèn)題及溶劑泄露的環(huán)境問(wèn)題，熱裂解過(guò)程中能耗過(guò)高的問(wèn)題，微生物發(fā)酵的穩(wěn)定性及規(guī)模化問(wèn)題，這些都使得上述技術(shù)在工業(yè)化過(guò)程當(dāng)中遇到各種阻力，導(dǎo)致其最終未能在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)規(guī)模化使用。
[0004]由此可見(jiàn)，運(yùn)行成本及環(huán)境問(wèn)題是目前重質(zhì)油礦開(kāi)采，尤其是油潤(rùn)性油砂，的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。為此，本發(fā)明專(zhuān)利將主要針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種處理富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油礦的分離方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高效、環(huán)保、節(jié)能，可以用于處理富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油礦，如油砂、頁(yè)巖油、落地油、油泥等，的分離方法，該方法不僅可以將重質(zhì)油礦中的油提取出來(lái)，而且可以回收其中的礦物質(zhì)有用成分，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)過(guò)程。
[0006]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下:
[0007]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法:重質(zhì)油礦與酸溶液在混合槽內(nèi)進(jìn)行混合并反應(yīng)，得到含有重質(zhì)油、礦物顆粒、氣泡及水的泡沫混合物，水溶液及固體沉淀物。
[0008]而且，所處理的重質(zhì)油礦為富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油礦，如油砂、頁(yè)巖油、落地油、油泥等。
[0009]而且，所述碳酸鹽含量超過(guò)原礦中礦物質(zhì)含量的10%。
[0010]而且，所述重質(zhì)油礦為直接原料或者經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)粉碎至粒徑10厘米以?xún)?nèi)。
[0011]而且，所述與重質(zhì)油礦混合反應(yīng)的酸溶液為二元或三元的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的一種酸或者幾種酸的混合液，且酸溶液PH值小于I。
[0012]而且，所述的混合反應(yīng)溫度為5?95°C;混合反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)以?xún)?nèi)；混合方式為攪拌、超聲、微波等。
[0013 ]而且，反應(yīng)所獲得的溶液為富含鐵、鈣、鎂、鋁等金屬離子的水溶液。
[0014]而且，反應(yīng)所獲得的固體沉淀物為含多元酸鹽、硅酸鹽及粘土等礦物質(zhì)的集合。
[0015]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0016]⑴富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后形成較小的顆粒，由物料輸送機(jī)送至混合反應(yīng)器中與酸溶液進(jìn)行混合反應(yīng)；
[0017]⑵反應(yīng)后的液固混合漿液輸送至浮選槽進(jìn)行浮選分層;氣體產(chǎn)物直接采出，上層的重質(zhì)油泡沫由上出口排出，中間的鹽溶液一部分循環(huán)，另一部分外排處理，底部的殘?jiān)V物質(zhì)排出處理，殘?jiān)V物質(zhì)包括部分鈣鹽沉淀和不溶解的沙粒，剩余的酸溶液進(jìn)行循環(huán)再利用。
[0018]本發(fā)明的有益效果有如下幾點(diǎn):
[0019]⑴本發(fā)明采用礦物分類(lèi)的方法，選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x技術(shù)對(duì)重質(zhì)油礦物進(jìn)行分離，不僅能有效降低分離難度，而且可以在能耗、環(huán)保方面得到有效改進(jìn)和突破，降低成本。
[0020]⑵本發(fā)明采用單獨(dú)的酸溶液與富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦進(jìn)行混合反應(yīng)，生成了易回收的重質(zhì)油泡沫、氣體、重金屬鹽溶液以及沙粒，分離十分方便快捷，效果十分顯著，原料方便易得，操作簡(jiǎn)單。
[0021]⑶本發(fā)明采用超聲、微波、攪拌等手段對(duì)重質(zhì)油礦分離過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化，可以有效的加速反應(yīng)過(guò)程，提尚萃取效率。
[0022]⑷本發(fā)明將與重質(zhì)油共生的礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀物，方便分離，提高了礦物質(zhì)附加值。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1.一種處理含碳酸鹽重油礦的方法流程圖
[0024]物料編號(hào):1.富含碳酸鹽重質(zhì)油礦;2.粉碎后的重質(zhì)油礦;3.酸溶液;4.重質(zhì)油泡沫;5.水溶液;6.殘?jiān)V物質(zhì)
[0025]裝置編號(hào):A.粉碎裝置;B.混合反應(yīng)裝置。
[0026]圖2—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的連續(xù)分離系統(tǒng)和方法流程圖(一)
[0027]物料編號(hào):2-1.富含碳酸鹽重質(zhì)油礦;2-2.粉碎后的重質(zhì)油礦;2-3.新鮮酸溶液；2-4.進(jìn)料酸溶液;2-5.液固混合漿液;2-6.氣體產(chǎn)物;2-7.瀝青泡沫;2-8.水溶液;2-9.殘?jiān)V物質(zhì);2-10.循環(huán)酸溶液
[0028]裝置編號(hào):2-A.粉碎裝置;2-B.混合反應(yīng)裝置;2~C.浮選裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供了一種用于富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦分離的方法，該分離方法使用酸溶液與重質(zhì)油礦進(jìn)行反應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)重質(zhì)油分離提取的目的。該分離方法不僅成功的將重質(zhì)油從礦物中提取出來(lái)，還可以將部分礦物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化回收，獲取高附加值的化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了高效、環(huán)保、節(jié)能的運(yùn)行目的。
[0030]本發(fā)明通過(guò)如下設(shè)備和技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0031]富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離提取過(guò)程的核心系統(tǒng)是提供固-液接觸并進(jìn)行反應(yīng)的場(chǎng)所，即混合-反應(yīng)裝置。重質(zhì)油礦按照技術(shù)指標(biāo)被粉碎到一定的粒徑，由輸送機(jī)輸送至混合-反應(yīng)裝置中與酸溶液進(jìn)行混合并反應(yīng)。上述過(guò)程最終使得重質(zhì)油從礦中分離浮選出來(lái)，于此同時(shí)，部分礦物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為附加值更高的化學(xué)品沉淀出來(lái)，或者溶解于溶液中。
[0032]工藝實(shí)施的具體操作步驟:
[0033]⑴來(lái)自礦區(qū)或礦物儲(chǔ)備區(qū)(如油砂礦山、油田、油田處理廠等)的重質(zhì)油礦資源先經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎至1cm以?xún)?nèi)；
[0034]⑵粉碎后的重質(zhì)油礦經(jīng)過(guò)物料輸送機(jī)送入混合-反應(yīng)器中與一定比例的酸溶液于5?95°C下，進(jìn)行2小時(shí)以?xún)?nèi)的混合反應(yīng)，然后靜置分液，將浮于上層的重質(zhì)油泡沫取出進(jìn)行后續(xù)加工處理，同時(shí)產(chǎn)生的水溶液及反應(yīng)器底部的固體沉淀物進(jìn)行分開(kāi)處理。
[0035]本發(fā)明所述的富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油分離方法包括如下主要裝置:粉碎裝置、混合反應(yīng)裝置、物料輸送機(jī)及液體輸送設(shè)備等。
[0036]其具體操作步驟如下:
[0037]富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦I經(jīng)粉碎機(jī)A粉碎后形成小顆粒重質(zhì)油礦2，由物料輸送機(jī)送至混合反應(yīng)器B中與酸溶液3進(jìn)行混合反應(yīng);反應(yīng)結(jié)束之后，經(jīng)過(guò)靜置分層，獲得重質(zhì)油泡沫混合物4、水溶液5及固體沉淀物6，還有部分氣體，因?yàn)樗崤c碳酸鹽反應(yīng)，生產(chǎn)二氧化碳。固體沉淀物為鈣鹽沉淀和部分沙粒，水溶液為多元酸與油礦反應(yīng)后產(chǎn)生的含有多種金屬離子的溶液，可回收里面的金屬離子，做到不排放任何重金屬。重質(zhì)油泡沫混合物可以進(jìn)行溶劑回收后得到重質(zhì)油產(chǎn)品。
[0038]本發(fā)明中所采用的混合反應(yīng)溫度為5?95°C;混合反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)以?xún)?nèi)；混合方式為攪拌、超聲、微波等。
[0039]本發(fā)明采用的酸溶液為二元或三元的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的一種酸或者幾種酸的混合液，如硫酸、草酸、磷酸等等及相關(guān)混合液，且酸溶液PH值不大于I。
[0040]本發(fā)明中所處理的重質(zhì)油礦為富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油礦(碳酸鹽含量不低于礦物質(zhì)總量的10% )，如油砂、頁(yè)巖油、落地油、油泥等。
[0041]對(duì)于圖2，采用串聯(lián)操作，具體步驟如下:
[0042]⑴富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦2-1經(jīng)粉碎機(jī)2-A粉碎后形成較小的顆粒2-2，由物料輸送機(jī)送至混合反應(yīng)器2-B中與酸溶液2-4(新鮮酸溶液2-3與循環(huán)酸溶液2-10的混合物)進(jìn)行混合反應(yīng)；
[0043]⑵反應(yīng)后的液固混合漿液2-5輸送至浮選槽2-C進(jìn)行浮選分層;氣體產(chǎn)物2-6直接采出，上層的重質(zhì)油泡沫2-7由上出口排出，中間的鹽溶液2-8—部分循環(huán)，另一部分外排處理，底部的殘?jiān)V物質(zhì)2-9排出處理，殘?jiān)V物質(zhì)包括部分鈣鹽沉淀和不溶解的沙粒，剩余的循環(huán)酸溶液的2-10進(jìn)行循環(huán)再利用。
[0044]酸溶液的新鮮酸溶液為2-3，在加入到混合反應(yīng)裝置中時(shí)可以測(cè)線(xiàn)加入循環(huán)的酸液2_10，所以米用新的標(biāo)號(hào)2_4來(lái)說(shuō)明。
[0045]操作工藝如下:
[0046]富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的連續(xù)分離提取過(guò)程的核心系統(tǒng)由兩部分組成:提供固-液接觸并進(jìn)行反應(yīng)的場(chǎng)所，即混合反應(yīng)裝置，與實(shí)現(xiàn)油-水-固三相分層的浮選裝置。重質(zhì)油礦按照技術(shù)指標(biāo)被粉碎到一定的粒徑，由輸送機(jī)輸送至混合反應(yīng)裝置B中與酸溶液進(jìn)行混合并反應(yīng)。反應(yīng)后的漿液由輸送設(shè)備輸送至浮選裝置2-C進(jìn)行浮選分層操作，浮于頂層的重質(zhì)油相連續(xù)的由上出口排出，未反應(yīng)完的酸液一部分循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，另一部分外排，沉于底部固體由底部排出。
[0047]工藝實(shí)施的具體操作步驟:
[0048]來(lái)自礦區(qū)或礦物儲(chǔ)備區(qū)(如油田、油田處理廠等)的重質(zhì)油礦資源I先經(jīng)過(guò)粉碎裝置A粉碎，粉碎后的重質(zhì)油礦經(jīng)過(guò)物料輸送機(jī)送入混合反應(yīng)裝置B中與一定比例的酸溶液于5?95°C下，進(jìn)行混合反應(yīng)?；旌戏磻?yīng)獲得的漿液由輸送系統(tǒng)輸送至浮選裝置2-C中進(jìn)行浮選、分層，浮選槽頂部的重質(zhì)油泡沫不斷的由上出口排出，底部的固體沉淀物由底部排渣口排出，中間溶液相一部分排出處理，一部分循環(huán)至混合-反應(yīng)裝置中。過(guò)程產(chǎn)生的氣體由頂部氣體出口排出。
[0049]下面，對(duì)本發(fā)明用以下實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不限于以下實(shí)施例。
[0050]實(shí)施例1:
[0051 ] 一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0052] 經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油砂5kg(碳酸鹽含量45%，最大粒徑5cm)送入混合反應(yīng)裝置B中與PH為I的硫酸按照固液比為1:30(質(zhì)量比)于常溫下，充分?jǐn)嚢杌旌喜⒎磻?yīng)I小時(shí)，靜置20min將上層瀝青泡沫取出。
[°°53]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的50%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的15%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)lg/kg，固體沉淀物約0.55kgο
[0054]實(shí)施例2:
[0055]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0056]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油砂5kg(碳酸鹽含量10%，最大粒徑0.5cm)送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為2摩爾/升的磷酸按照固-液比為1:3(質(zhì)量比)于55°C下充分混合，超聲反應(yīng)120min，靜置2min將上層瀝青泡沫取出。
[0057]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.7% ,泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的25%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的35%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)0.8g/100ml，固體沉淀物約1.9kg。
[0058]實(shí)施例3:
[0059]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0060]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的印尼油砂5kg(碳酸鹽含量52%，最大粒徑10cm)送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為5摩爾/升的硫酸按照固-液比為1:2(質(zhì)量比)于95°C下充分混合，攪拌，反應(yīng)60min，靜置20min將上層瀝青泡沫取出。
[0061]所得瀝青泡沫的瀝青提取率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的55%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的25%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)5g/100ml，固體沉淀物約1.75kg。
[0062]實(shí)施例4:
[0063]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0064]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油頁(yè)巖5kg(碳酸鹽含量25%，最大粒徑6cm)送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為4摩爾/升的草酸按照固-液比為1:3(質(zhì)量比)于65°C下混合，超聲反應(yīng)30min，靜置1min將上層瀝青泡沫取出。
[0065]所得瀝青泡沫的重質(zhì)油提取率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的45%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的20%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)3g/100ml，固體沉淀物約1.6kg。
[0066]實(shí)施例5:
[0067]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0068]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油泥5kg(碳酸鹽含量15%，最大粒徑3cm)送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為5摩爾/升的硫酸和氫氟酸(按照1:2的體積比配合)按照固-液比為1:6(質(zhì)量比)于25°C下充分混合，超聲反應(yīng)40min，靜置25min將上層瀝青泡沫取出。
[0069]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.8%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的45%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的20%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)5g/100ml，固體沉淀物約1.5kg ο
[0070]實(shí)施例6:
[0071 ] 一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0072]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的印尼油砂5kg(碳酸鹽含量55%，最大粒徑0.5cm)送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為5摩爾/升的硫酸的混合物按照固-液比為1:2(質(zhì)量比)于5°C下充分混合，微波強(qiáng)化反應(yīng)50min，靜置25min將上層瀝青泡沫取出。
[0073]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的45%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的32%，溶液中金屬離子濃度總和超過(guò)5g/100ml，固體沉淀物約0.5kg ο
[0074]實(shí)施例7:
[0075]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0076]經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油砂(碳酸鹽含量25%，最大粒徑0.5cm)以5kg/min的速度送入混合-反應(yīng)器B中與3摩爾每升的硫酸按照固液比為1:3(質(zhì)量比)于常溫下充分混合，超聲反應(yīng)，攪拌后的漿液輸送至浮選槽中浮選，將上層瀝青泡沫取出；中間的溶液相按照10kg/min返回混合反應(yīng)槽中，其余的溶液以約50kg/min排出用于其他用處;位于底部的沉淀物則由底部排料口排出，如圖2所示。所得瀝青泡沫的回收率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的65%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的15%。外排溶液中金屬離子濃度不低于10mg/kg
[0077]實(shí)施例8:
[0078]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0079]如圖2所示，經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的印尼油砂(碳酸鹽含量55%，最大粒徑1.5cm)以5kg/min的速度送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為2摩爾/升的磷酸溶液按照固-液比為1:3(質(zhì)量比)于45°C下充分混合;超聲反應(yīng)后的漿液連續(xù)的輸出至浮選槽C中進(jìn)行浮選。浮選槽C中間的溶液相以10kg/min循環(huán)回反應(yīng)器中。
[0080]所得瀝青泡沫的回收率達(dá)98.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的30%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的28%。外排溶液中金屬離子濃度不低于3g/kg。
[0081 ] 實(shí)施例9:
[0082]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0083]如圖2所示，經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的油頁(yè)巖(碳酸鹽含量37.6%，最大粒徑10cm)以5kg/min的速度送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為5摩爾/升的草酸按照固-液比為1:6(質(zhì)量比)于95°C下混合反應(yīng);反應(yīng)后的漿液連續(xù)的輸出至浮選槽C中進(jìn)行浮選。浮選槽C中間的溶液相以27kg/min循環(huán)回反應(yīng)器中。
[0084]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.8%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的68%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的20%。外排溶液中金屬離子濃度不低于25mg/kg。
[0085]實(shí)施例10:
[0086]—種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0087]如圖2所示，經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的印尼油砂(碳酸鹽含量56 %，最大粒徑3cm)以5kg/min的速度送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為3摩爾/升的硫酸按照固-液比為1:6(質(zhì)量比)于5°C下充分混合;與此同時(shí)，將相當(dāng)于油砂礦中瀝青含量100% (質(zhì)量比)的汽油加入到反應(yīng)器中，超聲反應(yīng)后的漿液連續(xù)的輸出至浮選槽C中進(jìn)行浮選。浮選槽C中間的溶液相以20kg/min循環(huán)回反應(yīng)器中。
[0088]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.8%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的55%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的25%。外排溶液中金屬離子濃度不低于4.2mg/kg。
[0089]實(shí)施例11:
[0090]一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，步驟如下:
[0091 ] 如圖2所示，經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)A粉碎的印尼油砂(碳酸鹽含量56%，最大粒徑0.5cm)以5kg/min的速度送入混合-反應(yīng)器B中與濃度為5摩爾/升的硫酸與氫氟酸按照固-液比為1:5(質(zhì)量比)于15°C下充分混合;超聲反應(yīng)后的漿液連續(xù)的輸出至浮選槽C中進(jìn)行浮選。浮選槽C中間的溶液相以22kg/min循環(huán)回反應(yīng)器中。
[0092]所得瀝青泡沫的提取率達(dá)99.5%，泡沫中殘留的固體砂粒及粘土小于泡沫總質(zhì)量的45%，水含量小于泡沫總質(zhì)量的32%。外排溶液中金屬離子濃度不低于7.5g/kg。
[0093]本發(fā)明提出的一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦分離的方法，已通過(guò)較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的結(jié)構(gòu)和技術(shù)方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類(lèi)似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:重質(zhì)油礦與酸溶液在混合槽內(nèi)進(jìn)行混合并反應(yīng)，得到含有重質(zhì)油、礦物顆粒、氣泡及水的泡沫混合物，水溶液及固體沉淀物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:所處理的重質(zhì)油礦為富含碳酸鹽礦物質(zhì)的重質(zhì)油礦，如油砂、頁(yè)巖油、落地油、油泥等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:所述碳酸鹽含量超過(guò)原礦中礦物質(zhì)含量的10%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:所述重質(zhì)油礦為直接原料或者經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)粉碎至粒徑10厘米以?xún)?nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:所述與重質(zhì)油礦混合反應(yīng)的酸溶液為二元或三元的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的一種酸或者幾種酸的混合液，且酸溶液pH值小于I。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:所述的混合反應(yīng)溫度為5?95°C ;混合反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)以?xún)?nèi)；混合方式為攪拌、超聲、微波等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:反應(yīng)所獲得的溶液為富含鐵、鈣、鎂、鋁等金屬離子的水溶液。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:反應(yīng)所獲得的固體沉淀物為含多元酸鹽、硅酸鹽及粘土等礦物質(zhì)的集合。9.一種富含碳酸鹽重質(zhì)油礦的分離方法，其特征在于:步驟如下: ⑴富含碳酸鹽的重質(zhì)油礦經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后形成較小的顆粒，由物料輸送機(jī)送至混合反應(yīng)器中與酸溶液進(jìn)行混合反應(yīng)； ⑵反應(yīng)后的液固混合漿液輸送至浮選槽進(jìn)行浮選分層；氣體產(chǎn)物直接采出，上層的重質(zhì)油泡沫由上出口排出，中間的鹽溶液一部分循環(huán)，另一部分外排處理，底部的殘?jiān)V物質(zhì)排出處理，殘?jiān)V物質(zhì)包括部分鈣鹽沉淀和不溶解的沙粒，剩余的酸溶液進(jìn)行循環(huán)再利用。
【文檔編號(hào)】C10G1/04GK105925297SQ201610298738
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】李鑫鋼, 何林, 隋紅
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)