СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ И ВОДЫ

1. Способ разделения воды и минералов из потока минералсодержащих сточных вод, включающий следующие стадии:
протекание потока сточных вод при по существу давлении окружающей среды и при температуре по меньшей мере примерно 40°C через мембранный узел содержащий первапорационную мембрану, отделяющую объем ретентата от объема пермеата, где вода от потока сточных вод диффундирует через первапорационную мембрану, чтобы образовывать по существу не содержащий минералов водяной пар;
уменьшение давления в объеме пермеата мембранного узла до величины ниже давления окружающей среды, чтобы увеличить поток водяного пара из мембранного узла; и
удаление обогащенного минералами продукта, содержащего минералы из сточных вод, из мембранного узла.
2. Способ по п.1, в котором обогащенный минералами продукт включает поток ретентата, образованный в объеме ретентата мембранного узла.
3. Способ по п.2, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не более чем примерно 0,5 бар.
4. Способ по п.2, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не более чем примерно 0,4 бар.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не менее чем примерно 0,3 бар.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором поток сточных вод имеет температуру по меньшей мере примерно 50°C во время стадии протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором поток сточных вод имеет температуру не более чем примерно 60°C во время стадии протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел.
8. Способ по п.1, в котором обогащенный минералами продукт содержит твердотельную фазу, которая осаждается в объеме пермеата мембранного узла.
9. Способ по п.8, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не более чем примерно 0,3 бар.
10. Способ по любому из пп.8 или 9, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не менее чем примерно 0,1 бар.
11. Способ по любому из пп.8 или 9, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает уменьшение давления до не менее чем примерно 0,2 бар.
12. Способ по любому из пп.8-11, в котором стадия протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел включает протекание потока сточных вод при температуре по меньшей мере примерно 65°C.
13. Способ по любому из пп.8-11, в котором стадия протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел включает протекание потока сточных вод при температуре не более чем примерно 90°C.
14. Способ по любому из пп.8-13, в котором стадия протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел включает протекание потока сточных вод при температуре по меньшей мере примерно 70°C и не более чем примерно 80°C.
15. Способ по любому из пп.1-14, в котором стадия уменьшения давления в объеме пермеата мембранного узла включает применение вакуумного насоса, который функционально соединен с объемом пермеата мембранного узла.
16. Способ по п.15, в котором вакуумный насос содержит вакуумный насос Вентури.
17. Способ по любому из пп.1-16, включающий стадию нагревания минералсодержащего потока сточных вод перед стадией протекания минералсодержащего потока сточных вод через мембранный узел.
18. Способ по п.17, в котором стадия нагревания включает нагревание минералсодержащего потока сточных вод при применении природного газа в качестве источника энергии.
19. Способ по любому из пп.1-18, в котором первапорационная мембрана является неорганической мембраной.
20. Способ по п.19, в котором мембрана является керамической мембраной.
21. Способ по любому из пп.1-20, в котором первапорационная мембрана является мезопористой мембраной.
22. Способ по любому из пп.1-21, в котором первапорационная мембрана имеет размер пор по меньшей мере примерно 2 нанометра.
23. Способ по любому из пп.1-22, в котором первапорационная мембрана имеет размер пор не более чем примерно 20 нм.
24. Способ по любому из пп.1-23, в котором мембранный узел содержит трубчатый мембранный узел.
25. Способ по любому из пп.1-24, включающий стадию охлаждения водяного пара, чтобы конденсировать пар в жидкую воду.
26. Способ по п.25, в котором стадия охлаждения включает охлаждение водяного пара до не более чем примерно 10°C.
27. Способ по п.25, в котором стадия охлаждения включает охлаждение водяного пара до не более чем примерно 5°C.
28. Способ по любому из пп.25-27, в котором по меньшей мере примерно 80% воды из минералсодержащего потока сточных вод извлекают посредством жидкой воды.
29. Способ по любому из пп.25-28, в котором жидкая вода, конденсированная из водяного пара, имеет чистоту по меньшей мере примерно 99,9%.
30. Способ по любому из пп.1-29, в котором минералсодержащий поток сточных вод содержит природный рассол.
31. Способ по п.30, в котором природный рассол содержит по меньшей мере примерно 30 г/л растворенных солей.
32. Способ по п.31, в котором природный рассол содержит по меньшей мере примерно 30 г/л хлорида натрия.
-1
33. Способ по любому из пп.30-32, в котором природный рассол содержит по меньшей мере примерно 75 млн лития.
-1
34. Способ по пп.30-33, в котором поток обогащенного минералами продукта содержит по меньшей мере примерно 375 млн лития.
-1
35. Способ по любому из пп.30-33, в котором поток обогащенного минералами продукта содержит по меньшей мере примерно 750 млн лития.
36. Способ по любому из пп.1-29, в котором минералсодержащий поток сточных вод содержит попутно добываемую воду от операции извлечения нефти/газа.
37. Способ по п.36, в котором минералсодержащий поток сточных вод содержит углеводороды, и дополнительно включает стадию удаления углеводородов из сточных вод перед протеканием потока сточных вод через мембранный узел.
-1
38. Способ по любому из пп.36 или 37, в котором поток сточных вод содержит по меньшей мере примерно 50 млн лития.
-1
39. Способ по любому из пп.36-38, в котором обогащенный минералами ретентат содержит по меньшей мере примерно 250 млн лития.
40. Способ по любому из пп.1-29, в котором минералсодержащий поток сточных вод содержит водный раствор, извлеченный из процесса выщелачивания на месте.
41. Способ по п.40, в котором водный раствор содержит уран.
-1
42. Способ по п.41, в котором водный раствор содержит по меньшей мере примерно 50 млн урана.
-1
43. Способ по п.41, в котором обогащенный минералами продукт содержит по меньшей мере примерно 250 млн урана.
-1
44. Способ по п.41, в котором обогащенный минералами продукт содержит по меньшей мере примерно 500 млн урана.
45. Способ по любому из пп.1-44, в котором минералсодержащий поток сточных вод содержит твердотельные частицы, и дополнительно включает стадию отделения по меньшей мере части твердотельных частиц от потока сточных вод перед протеканием потока сточных вод через мембранный узел.
46. Способ по любому из пп.1-45, в котором минералсодержащий поток сточных вод имеет pH по меньшей мере примерно pH 6, когда поток сточных вод пропускают через мембранный узел.
47. Способ по любому из пп.1-46, в котором минералсодержащий поток сточных вод имеет pH не более чем примерно pH 8, когда минералсодержащий поток сточных вод пропускают через мембранный узел.
48. Устройство для обработки минералсодержащего потока сточных вод, содержащее:
мембранный узел, причем мембранный узел содержит первапорационную мембрану, отделяющую объем ретентата от объема пермеата;
источник минералсодержащего потока сточных вод, соединенный с возможностью протекания текучей среды с мембранным узлом, чтобы предоставлять минералсодержащий поток сточных вод к мембранному узлу;
нагреватель, выполненный с возможностью нагревать поток сточных вод, поддерживающих минералы, до температуры выше температуры окружающей среды перед прохождением через мембранный узел;
охладитель, соединенный с возможностью протекания текучей среды с мембранным узлом и выполненный с возможностью охлаждать поток пермеата извлеченного из объема пермеата; и
вакуумный насос, функционально соединенный с объемом пермеата и выполненный с возможностью поддерживать объем пермеата при давлении ниже давления окружающей среды.
49. Устройство по п.48, в котором первапорационная мембрана является неорганической мембраной.
50. Устройство по п.49, в котором мембрана является керамической мембраной.
51. Устройство по любому из пп.48-50, в котором первапорационная мембрана имеет размер пор по меньшей мере примерно 2 нанометра.
52. Устройство по любому из пп.48-51, в котором первапорационная мембрана имеет размер пор не более чем примерно 20 нм.
53. Устройство по любому из пп.48-52, в котором нагреватель воды выполнен с возможностью сжигать газообразный метан, чтобы нагревать поток сточных вод.