相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2014年12月18日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/093,823的優(yōu)先權(quán)，其全文內(nèi)容通過(guò)引用合并在此。本申請(qǐng)總體涉及用于從鹽溶液(例如鹽水源)中回收鹽的冷卻池系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本申請(qǐng)旨在調(diào)節(jié)冷卻池深度和/或放置一個(gè)或多個(gè)水中的堤壩以增強(qiáng)表面對(duì)流并且控制流動(dòng)混合，從而增加從鹽溶液(例如鹽水)的鹽回收或鹽產(chǎn)量。
背景技術(shù)：
：鹽回收或沉淀用于各種行業(yè)以回收懸浮或溶解在流體中的期望或可用的天然存在的鹽產(chǎn)物。例如，氯化鉀或鉀鹽是一種天然存在并可用于各種應(yīng)用的鹽，例如用于肥料、食品和藥物。鉀肥通常通過(guò)兩種方法生產(chǎn)，常規(guī)采礦技術(shù)和溶液開采，取決于沉積深度和地質(zhì)。在對(duì)于常規(guī)采礦技術(shù)而言沉積物沉積過(guò)深或過(guò)稀薄的情況下，通常采用溶液開采，與常規(guī)采礦相比，溶液開采通常會(huì)產(chǎn)生最小的表面干擾和少量浪費(fèi)。溶液開采的其他優(yōu)點(diǎn)包括：雜質(zhì)可以容易地除去，允許生產(chǎn)用于其他用途的高級(jí)鹽，包括食品、化學(xué)制品和藥物的制造。另外，通過(guò)將它們重新注入溶液開采洞穴中，容易地處理任何雜質(zhì)(即不溶物)。在溶液開采中，將加熱的流體，例如加熱的水或加熱的飽和鹽水，泵送到保持鉀鹽或含鉀的鹽的沉積物中的孔穴中，所述鹽包括鉀鹽(即氯化鉀)、鹵鹽(即氯化鈉)、和硫酸鈉。由于這些鹽的高溶解性，將鹽溶解在加熱的流體中，同時(shí)留下其它鹽。然后，將包含含鉀鹽的加熱流體泵送到表面以進(jìn)行回收和進(jìn)一步處理。許多溶解采礦作業(yè)利用太陽(yáng)能蒸發(fā)池蒸發(fā)水以回收含鉀鹽。在一些地方，與礦井位置相關(guān)聯(lián)的低環(huán)境溫度基于流體和環(huán)境空氣之間的對(duì)流冷卻來(lái)提供冷卻流體的能力。當(dāng)流體冷卻時(shí)，鹽的飽和極限達(dá)到并且開始鹽沉淀。當(dāng)鹽從溶液中沉淀出來(lái)時(shí)，它們沉降到冷卻池的底部，在那里可以使用浮動(dòng)表面疏浚來(lái)從冷卻池舀取并除去沉淀物。含鉀鹽可以隨后被引導(dǎo)至處理設(shè)施，在那里他們可以進(jìn)行處理以用于運(yùn)輸和銷售。由于冷卻池的熱特性直接影響從溶液中沉淀的鹽的量，所以改善現(xiàn)有冷卻池系統(tǒng)的冷卻性能是有利的，而不需要大量投資或中斷生產(chǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：在本發(fā)明的代表性實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的冷卻池系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)水下壩，以增加冷卻池系統(tǒng)內(nèi)的冷卻性能。冷卻池系統(tǒng)可用于從鹽溶液，如鹽水中回收鹽。鹽水可以提供自任何鹽的水或溶液的來(lái)源，例如溶液開采的輸出、鹽水體或任何其它鹽溶液源。為了簡(jiǎn)單起見，通常提及溶液開采；然而，根據(jù)實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)的輸入可以由任何已知的鹽溶液源提供。一般而言，與現(xiàn)有的不帶任何水下壩的冷卻池系統(tǒng)相比，在已有的冷卻池中的一個(gè)或多個(gè)水下壩可以將流出溫度降低約1°f至約5°f。通常，本發(fā)明的水下壩體作為擋板來(lái)增加冷卻池系統(tǒng)內(nèi)的湍流和垂直混合，使得高溫鹽水通常在冷卻池的較低水平處停滯并分層以暴露于表面以通過(guò)表面對(duì)流除熱。隨著整個(gè)冷卻池系統(tǒng)的溫度降低，更多的含鉀鹽從鹽水溶液中沉淀出來(lái)，從而在相同的冷卻過(guò)程中增加了產(chǎn)量。在一個(gè)代表性的實(shí)施例中，冷卻池系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)冷卻池。冷卻池系統(tǒng)可以在一個(gè)或多個(gè)冷卻池中包括一個(gè)或多個(gè)水下壩。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)水下壩可以具有長(zhǎng)度為約25英尺至約100英尺的壩長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)水下壩可以包括全寬度壩，或者替代地，僅在部分地橫過(guò)冷卻池的寬度延伸的楔形壩。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)水下壩可以具有從壩的頂部到池表面測(cè)量的約1英尺至約4英尺的水下深度。在另一個(gè)代表性實(shí)施例中，本發(fā)明的冷卻池系統(tǒng)可以包括串聯(lián)布置的多個(gè)冷卻池。冷卻池系統(tǒng)可以包括在一個(gè)或多個(gè)冷卻池中的一個(gè)或多個(gè)水下壩。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)水下壩可以具有從壩的頂部到池表面測(cè)量的約1英尺至3英尺的水下深度。鑒于與下游池相比上游池中的沉淀量，本發(fā)明的一些實(shí)施例中上游池具有一個(gè)或多個(gè)增加水下深度的水下壩，相較之下，下游池中一個(gè)或多個(gè)水下壩具有減少的水下深度。在另一個(gè)代表性的實(shí)施例中，本發(fā)明可以包括一種用于在冷卻池系統(tǒng)內(nèi)增加冷卻并因此降低沉淀的方法。該方法可以包括在一個(gè)或多個(gè)冷卻池內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)水下壩。在一些實(shí)施例中，成形方法可以包括在一個(gè)或多個(gè)冷卻池內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)全寬度壩，而在替代實(shí)施例中，成形方法可包括形成不跨越全寬度的一個(gè)或多個(gè)楔形壩的一個(gè)或多個(gè)冷卻池。在一些實(shí)施例中，成形方法可以包括形成一個(gè)或多個(gè)水下壩，以便具有深度約1英尺至約3英尺的水下深度。在一些實(shí)施方案中，形成方法可以包括疏浚沉淀沉積物以形成一個(gè)或多個(gè)水中的壩。在一些實(shí)施例中，成形方法可以包括將漿料泵送到冷卻池中以形成一個(gè)或多個(gè)水中的壩。在其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)水中的堤壩可以利用其它構(gòu)造材料形成，例如，包括例如礫石、巖石、巨石、聚合物材料如聚乙烯塊、副產(chǎn)物或諸如不需要的或不可用的沉淀物等的廢棄物等等或其組合。在本發(fā)明的代表性替代實(shí)施例中，可以構(gòu)造一個(gè)冷卻池系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)用于冷卻鹽水溶液的冷卻池，以使含鉀鹽沉淀出溶液。每個(gè)冷卻池包括在池底和池表面之間限定的池深度。在一些實(shí)施例中，沉積在池底部的產(chǎn)物層或沉淀鹽的頂表面限定了池底?？梢赃x擇性地增加或減少池深度，以通過(guò)增加或減小流速來(lái)改變每個(gè)池的冷卻行為，從而增加或減少雷諾數(shù)。通過(guò)增加鹽水溶液混合，池冷卻可以通過(guò)改變池表面的對(duì)流和蒸發(fā)熱損失來(lái)調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，可以選擇性地調(diào)節(jié)池深度以利用基于季節(jié)性變化(例如較冷和/或干燥的環(huán)境空氣)的較高驅(qū)動(dòng)力，或者換句話說(shuō)，在那一年特定季節(jié)存在的較高驅(qū)動(dòng)力。在另一個(gè)代表性實(shí)施方案中，用于改變冷卻池系統(tǒng)中的含鉀鹽的沉淀速率的方法可以包括選擇性地調(diào)節(jié)池深度以改變流速和雷諾數(shù)的步驟。在一個(gè)代表性實(shí)施例中，該方法可以包括減少池深度以增加流速和雷諾數(shù)的步驟。通過(guò)增加雷諾數(shù)，增強(qiáng)鹽水溶液混合，導(dǎo)致池表面的導(dǎo)熱和蒸發(fā)熱損失增加，從而提高冷卻，提高含鉀鹽沉淀。在另一代表性實(shí)施例中，該方法可以包括增加池深度以降低流速和雷諾數(shù)的步驟。通過(guò)降低雷諾數(shù)，減少鹽水溶液混合，從而降低池表面的導(dǎo)熱和蒸發(fā)熱損失，從而抑制冷卻并降低含鉀鹽沉淀。在一些實(shí)施例中，選擇性調(diào)節(jié)池深度的步驟可以進(jìn)一步包括季節(jié)性地調(diào)節(jié)池深度以根據(jù)影響冷卻池性能的周圍環(huán)境條件(即空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速等)來(lái)控制含鉀鹽沉淀，目標(biāo)是根據(jù)客戶的產(chǎn)品需求，最大化池的產(chǎn)量或優(yōu)化產(chǎn)量。在另一個(gè)代表性的實(shí)施例中，一種控制冷卻池性能的方法，例如但不限于在溶液開采操作中，可以包括定制冷卻池的池深度以選擇性地增加或減少含鉀鹽沉淀。在又一個(gè)代表性的實(shí)施例中，用于季節(jié)性地調(diào)節(jié)冷卻池系統(tǒng)中的沉淀速率的方法可以包括基于影響冷卻池性能的環(huán)境天氣條件(例如溫度，相對(duì)濕度和風(fēng)速)的變化選擇性地調(diào)節(jié)池深度。上述材料和方法不限于鉀鹽和含鉀鹽的溶液開采。根據(jù)實(shí)施方案的材料和方法可以與需要鹽回收或沉淀的任何類型的溶液開采過(guò)程和系統(tǒng)，或鹽水或鹽溶液的其它來(lái)源一起使用。本發(fā)明的各種代表性實(shí)施例的以上概述并不旨在描述本發(fā)明的每個(gè)所示實(shí)施例或每個(gè)實(shí)現(xiàn)。相反，選擇和描述實(shí)施例，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解和理解本發(fā)明的原理和實(shí)踐。下面的詳細(xì)描述中的附圖更具體地舉例說(shuō)明了這些實(shí)施例。附圖說(shuō)明現(xiàn)在通過(guò)舉例的方式描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，以參照附圖進(jìn)一步理解本公開，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻池的俯視圖。圖2是圖1的冷卻池的局部剖視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有各種水中壩的冷卻池系統(tǒng)的正視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻池的正視圖。圖6是具有浮動(dòng)疏浚的圖5的冷卻池的正視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例的具有漿料噴射系統(tǒng)的冷卻池的正視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)的俯視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)的俯視圖。圖10是沿圖9的2-2線的圖9的冷卻池系統(tǒng)的剖視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)的示意圖。雖然本發(fā)明能被修改為各種修正和替代形式，但是其細(xì)節(jié)已經(jīng)通過(guò)附圖中的示例示出并且將被詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，示意圖不是將本發(fā)明限制于所描述的特定實(shí)施例。相反，示意圖涵蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修正、等同物和替代物。具體實(shí)施方式本公開的實(shí)施例總體上涉及與鹽溶液源或鹽水源一起使用的冷卻池系統(tǒng)，例如來(lái)自溶液開采、鹽水體、結(jié)晶器回路或返回流或任何其它合適的鹽水源，在其中需要回收鹽。更具體地，所述實(shí)施例涉及放置一個(gè)或多個(gè)水下壩和/或調(diào)節(jié)冷卻池深度。單獨(dú)或組合使用的所述池深度和冷卻壩系統(tǒng)增強(qiáng)了所述池的表面對(duì)流和/或控制流動(dòng)混合，從而增加了鹽的產(chǎn)量。冷卻水壩現(xiàn)在參考圖1，本發(fā)明的典型冷卻池100可以包括具有池長(zhǎng)度104和池寬度106的線性池102。通常，所述冷卻池100可以包括具有鹽水入口流110的上游端108和具有鹽水出口流112的下游端111。通常，所述鹽水入口流110包括在飽和狀態(tài)下或接近飽和的加熱的鹽水溶液，其從鉀鹽孔穴、結(jié)晶器溢出流或其它類似的精煉溢出流中泵出，并且可以包括含鉀鹽，包括例如鉀鹽(即碳酸鉀)、鹵鹽(即氯化鈉)和硫酸鈉以及各種雜質(zhì)，如氯化鈣、硫酸鈣、氯化鎂、硫酸鎂等。所述鹽水出口流112通常包括冷卻的鹽水溶液，其中隨著加熱的鹽水溶液冷卻，商業(yè)實(shí)用的含鉀鹽通過(guò)沉淀除去。如圖1所示，冷卻池100可以包括跨過(guò)池寬度106的一個(gè)或多個(gè)水下壩120。所述水下壩120可以包括跨越所述整個(gè)池寬度106延伸的全寬度堤壩122?；蛘撸鏊械虊慰梢园ㄑ由齑┻^(guò)池寬度106的一部分并且具有壩開口126的楔形壩124。每個(gè)所述水下壩120具有壩長(zhǎng)度128。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，壩長(zhǎng)度128可以是從約25英尺到約100英尺的寬度?，F(xiàn)在參考圖2，冷卻池100通常具有池表面130、池底132和池深度134。所述水下壩120通常具有上游壁136、下游壁138和上壩表面140。在所述池底132和所述上壩面140之間限定壩高度142。水下深度144被限定在所述池表面130和所述上壩表面140之間。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，水下深度144可以為約1英尺至約3英尺。在冷卻池100內(nèi)，鹽水溶液146通常具有各種鹽水分層水平，鄰近所述池底132具有更高濃度或更致密的鹽水溶液148，以及靠近所述池表面130的較低濃度的較小密度的鹽水溶液150。在其最簡(jiǎn)單的形式中，如圖1所示，通過(guò)使鹽水入口流110在上游端108進(jìn)入所述線性池102來(lái)進(jìn)行冷卻池100的操作。通常，鹽水入口流110可以從溶液開采操作或孔穴來(lái)提供，并且包括溶解的含鉀鹽。當(dāng)鹽水入口流110沿著池長(zhǎng)度104從上游端108行進(jìn)到下游端111時(shí)，鄰近池表面130的所述鹽水溶液146經(jīng)歷對(duì)流冷卻，使得鹽水溶液146冷卻。當(dāng)鹽水溶液146冷卻時(shí)，所述鹽水溶液146內(nèi)的含鉀鹽的溶解度極限下降，使得超過(guò)溶解度極限的含鉀鹽沉淀出溶液并積聚在所述池底132上。為了使冷卻最大化，跨越池寬度106形成一個(gè)或多個(gè)水下壩120。通常，所述水下壩120通過(guò)增加所述鹽水入口流110到達(dá)水下壩120時(shí)的雷諾數(shù)來(lái)破壞鹽水分層水平，從而增加所述鹽水溶液146的湍流和混合。通過(guò)增加湍流和混合，相較所述鹽水溶液150具有更高溫度的較濃的所述鹽水溶液148被垂直混合并促使其升至所述池表面130。由于所述環(huán)境空氣和較濃的鹽水溶液148之間的溫差增加，所述鹽水溶液146的冷卻速率增加。隨著鹽水溶液146的所述冷卻速度增加，所述鹽水溶液146的溶解度極限進(jìn)一步降低，導(dǎo)致含鉀鹽的沉淀增加。現(xiàn)在參考圖3，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻池系統(tǒng)200可以包括多個(gè)冷卻池100，例如上游冷卻池202和下游冷卻池204。應(yīng)當(dāng)理解，冷卻池系統(tǒng)根據(jù)與冷卻池系統(tǒng)200的設(shè)計(jì)相關(guān)的因素可以包括任何數(shù)量的冷卻池100，這些因素諸如是可用空間、資本資源和各種鹽水溶液參數(shù)。通常，池系統(tǒng)200包括鹽水入口流206、中間池流208和鹽水出口流211。此外，冷卻池系統(tǒng)200可包括進(jìn)入所述上游冷卻池202和下游冷卻池204其中一個(gè)或兩個(gè)的一個(gè)或多個(gè)精煉溢出流212。精煉溢出流212可以包括來(lái)自結(jié)晶器或其他精煉工藝的經(jīng)處理的流，并且可以包括超出來(lái)自鉀鹽孔穴的未加工入口流的鹽水濃度。如圖3所示，一個(gè)或多個(gè)水下壩120可以位于所述整個(gè)冷卻池系統(tǒng)200中，以加速鹽水溶液146的冷卻。如圖3和圖4所示，對(duì)于每個(gè)所述水下壩120可以使用各種不同的構(gòu)造。例如，上游冷卻池202可以包括第一水下壩220和第二水下壩222。如圖所示，所述第一和第二水下壩220、222中的每一個(gè)為跨越所述上游冷卻池202的整個(gè)池寬度106的全寬度水壩122。通常，所述第一和第二水下壩220、222可具有約25英尺至約100英尺之間的壩長(zhǎng)度。下游冷卻池204可包括第三水下壩224和第四水下壩226。如圖所示，第三水下壩224可以包括楔形壩124。第四水下壩226可以基本上包括兩個(gè)減小寬度的壩226a、226b，例如兩個(gè)25英尺寬的堤壩，其占據(jù)具有100英尺壩長(zhǎng)度的單個(gè)水下壩的空間。如圖4所示，冷卻池系統(tǒng)200內(nèi)的各種所述水下壩可被構(gòu)造成具有取決于它們?cè)诶鋮s池系統(tǒng)200內(nèi)的位置并且基于預(yù)期的產(chǎn)量或池“裝載”而變化的水下深度144。例如，當(dāng)鹽水溶液146從上游位置移動(dòng)到下游位置時(shí)，所述含鉀鹽將沉淀，從而隨著所述鹽水溶液146向下游移動(dòng)而降低濃度。然而，上游位置和環(huán)境空氣之間較大的溫差在所述上游位置提供更大量的冷卻，并導(dǎo)致沉淀的含鉀鹽在上游位置比在下游位置更快地聚集。當(dāng)所述鹽水溶液146的濃度從上游到下游位置下降時(shí)，所述鹽水溶液146的冷卻導(dǎo)致鹽水溶液146保持飽和。為了保持所述冷卻池系統(tǒng)200的通過(guò)量，對(duì)于上游水壩而言，與下游壩相比，具有較大的水下深度144可能是有利的，以便為上游壩上的含鉀鹽提供更多的積聚面積。例如，第一水下壩220可以具有約5英尺的水下深度144，第二水下壩222可以具有約3.5英尺的水下深度144，第三水下壩224可以具有約2英尺的水下深度144和第四水下壩226可以具有約1英尺的水下深度144。為了促進(jìn)對(duì)流冷卻，保持最小水下深度144是有利的，盡管這個(gè)優(yōu)點(diǎn)必須與預(yù)期的池負(fù)荷(含鉀鹽沉淀物積聚)和可用的疏浚能力相權(quán)衡。水下壩120通?？梢砸愿鞣N方式形成。例如，如圖5所示，冷卻池100可以具有已經(jīng)沉積并堆積在池底132上的沉淀層300。利用如圖6所示的浮動(dòng)挖泥機(jī)302，所述沉淀層300可以被疏通，以便從所述沉淀層300本身形成上游壁136、下游壁138和上壩表面140。隨著時(shí)間的推移，浮式挖泥船302可用于改造新的水下壩120，其中較舊的水下壩被疏浚并運(yùn)送進(jìn)行處理。在圖7所示的替代實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)漿料流304可以用于噴射可以沉降到所述池底132上并形成所述水下壩120的漿液306?，F(xiàn)在參考圖8，為現(xiàn)有的冷卻池系統(tǒng)400動(dòng)態(tài)地建模了水下壩120的用途和優(yōu)點(diǎn)。冷卻池系統(tǒng)400通常包括分別顯示為冷卻池401、402、403、404、405、406、407、408、409、410和411的總共11個(gè)冷卻池。冷卻池系統(tǒng)400包括鹽水入口流420、精煉溢出流422和出口流424。所述冷卻池系統(tǒng)400的冷卻性能為以下表1所述的三種不同情況進(jìn)行了建模：表1*對(duì)于每種情景，特征包括鹽水入口流420和再循環(huán)流422的流速、溫度和鹽水溶液濃度。在情景2和3中，水下壩120各具有全寬度結(jié)構(gòu)。此外，在情景之間環(huán)境溫度、空氣溫度和風(fēng)速保持一致。每個(gè)池的池深度134為9英尺。與基線情景1相比，情景2和3的冷卻性能和產(chǎn)量增加百分比(沉淀產(chǎn)量)總結(jié)在下表2中：表2情景出口流424溫度(°f)產(chǎn)量增加(增加％)131.6n/a228.75.3％328.08.1％如表1和表2所示，所述水下壩120在冷卻池系統(tǒng)中的使用增加了冷卻池系統(tǒng)的冷卻能力，導(dǎo)致從冷卻池系統(tǒng)回收的含鉀鹽的量增加。此外，具有減小水下深度的所述水下壩120的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步增加冷卻產(chǎn)量和產(chǎn)物回收。然而，水下深度必須與其他操作條件進(jìn)行比較，包括疏浚能力和生產(chǎn)能力，以確定任何特定冷卻池系統(tǒng)內(nèi)水下壩120的最佳設(shè)計(jì)。池深度現(xiàn)在參考圖9和圖10，本發(fā)明的代表性的冷卻池1000可以包括線性池1002，具有池長(zhǎng)度1004和池寬度1006。通常，所述冷卻池1000可以包括具有鹽水入口流1010的上游端1008和具有鹽水出口流1012的下游端1011。通常，所述鹽水入口流1010包括從鉀鹽孔穴、結(jié)晶器溢流和/或其它類似的精煉溢出流中泵送的飽和或接近飽和的加熱鹽水溶液，并且可以包括含鉀鹽，包括例如硅藻土(即，碳酸鉀)，鹵鹽(即氯化鈉)和硫酸鈉以及各種雜質(zhì)如氯化鈣、硫酸鈣、氯化鎂、硫酸鎂等。所述鹽水出口流1012通常包括冷卻的鹽水溶液，其中商業(yè)上實(shí)用量的含鉀鹽已經(jīng)在加熱鹽水溶液冷卻時(shí)通過(guò)沉淀除去?，F(xiàn)在參考圖10，冷卻池1000通常具有池表面1030和池底1032。一層產(chǎn)物沉淀在池底部1032上，從而限定了一個(gè)具有地板高度1049的池底1048。在冷卻池1000內(nèi)，位在池底1048之上的鹽水溶液1046的高度在從池表面1030測(cè)量到池底1048的頂表面1047，從而限定池深1034。鹽水溶液通常具有各種鹽水分層水平，其中靠近池底1048的頂部1047具有更高濃度或更致密的鹽水溶液1046a并且靠近池表面1030具有較低濃度或較不致密的鹽水溶液1046b。在其最簡(jiǎn)單的形式中，并且如上關(guān)于冷卻壩實(shí)施例所述，如圖9所示，冷卻池1000通過(guò)使鹽水入口流1010在上游端1008處進(jìn)入線性池1002進(jìn)行操作。通常，鹽水入口流1010可以從溶液開采操作或孔穴提供，并且包括溶解的含鉀鹽。當(dāng)所述鹽水入口流1010沿著所述池長(zhǎng)度1004從所述上游端1008行進(jìn)到所述下游端1011時(shí)，所述鹽水溶液1046，具體地在分層系統(tǒng)中，所述靠近池表面1030的較不致密的部分經(jīng)歷對(duì)流冷卻，使得所述鹽水溶液1046冷卻。當(dāng)所述鹽水溶液1046冷卻時(shí)，所述鹽水溶液1046中的含鉀鹽的溶解度極限下降，使得超過(guò)溶解度極限的含鉀鹽從溶液中沉淀出來(lái)并積累在池底1032作為池底1048。在一個(gè)具體實(shí)施例中，隨著池底1048的構(gòu)建，并且其高度1049增加，作為調(diào)節(jié)池深度的替代方法，產(chǎn)物1048或其一部分不被移除。在又一替代實(shí)施例中，池底1048的一部分形成如上所述的一個(gè)或多個(gè)水下壩120。為了提高所述冷卻池1000的冷卻性能，增加分層之間，或者靠近池底1048的頂部1049的較致密的鹽水溶液1046a和靠近所述池表面1030的較低濃度或密度較小的鹽水溶液1046b之間的混合可以得到促進(jìn)?？梢栽黾踊旌弦栽黾永字Z數(shù)，使得所述冷卻池1000內(nèi)的流動(dòng)更加形成湍流，這又導(dǎo)致通過(guò)對(duì)流增加的熱損失。增加雷諾數(shù)的一種方法可以包括增加所述鹽水溶液1046通過(guò)所述冷卻池1000的流速。利用具有固定池寬度1006的所述冷卻池1000，可以通過(guò)減小所述池深度1034同時(shí)保持所述鹽水入口流1010和所述鹽水出口流1012的流量來(lái)增加鹽水溶液1046的速度。在實(shí)際的處理環(huán)境中，如圖11所示，用于沉淀含鉀鹽的冷卻池系統(tǒng)1050通常包括多個(gè)互連的冷卻池1000。例如，冷卻池系統(tǒng)1050可以包括總共十一個(gè)冷卻池1000，包括冷卻池1051、1052、1053、1054、1055、1056、1057、1058、1059、1060和1061。冷卻池1051、1052、1053、1054、1055、1056、1057、1058、1059、1060和1061可以串聯(lián)、并聯(lián)或以串并聯(lián)組合的布局來(lái)布置。冷卻池系統(tǒng)1050可以包括多個(gè)鹽水入口流1010，其包括例如第一入口流1064和第二入口流1066。每個(gè)入口流1064和1066可以包括例如直接來(lái)自采礦孔穴的鹽水流，即來(lái)自孔穴(crf)的原料，來(lái)自結(jié)晶器/精煉溢出流(xlro/f)的鹽水流或它們的組合。在某些實(shí)施方案中，第一和第二入口流都是crf和xlro/f的組合。在圖11所示的一個(gè)具體實(shí)施例中，在每個(gè)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)冷卻池之后，將第一和第二入口流1064和1066組合成單個(gè)流1060b。具體如圖11所示，流1064通過(guò)冷卻池1051、1052、1053、1054、1055和1056，并以流1056a離開池1056。流1066通過(guò)冷卻池1057、1058、1059和1060，并且以流1060a離開池1060。然后將流1056a和1060a合并為進(jìn)入池1061的流1060b，之后作為出口流1012離開系統(tǒng)1050。不同池深度1034的影響在以下闡述的非限制性實(shí)施例中被進(jìn)一步演示。實(shí)例1：在第一個(gè)例子中，冷卻池系統(tǒng)1050用冷卻池1051、1052、1053、1054、1055、1056、1057、1058、1059、1060和1061建模，池深度1034為9英尺、6.5英尺和5英尺。為了建模的目的，在每一個(gè)冷卻1051、1052、1053、1054、1055、1056、1057、1058、1059、1060和1061的中假定有效池深度1034相等。該模型是在夏季和冬季加工條件下構(gòu)建的，夏季結(jié)果列于表3，冬季結(jié)果見表4。表3：假設(shè)夏季加工條件的結(jié)果。表4：假設(shè)冬季加工條件的結(jié)果。表3和表4中總結(jié)的夏季和冬季模型的結(jié)果表明，設(shè)計(jì)為具有較淺池深度1034的單個(gè)冷卻池1000的冷卻池系統(tǒng)1050表現(xiàn)出增加的冷卻性能。與具有增加深度的可比較的冷卻池相比，較淺的冷卻池1000具有較高的速度。較高的速度導(dǎo)致冷卻池1000內(nèi)的雷諾數(shù)更高，從而增強(qiáng)垂直分層鹽水體積的整個(gè)鹽水溶液1046的流動(dòng)混合。利用增加的流混合，在池表面1030鹽水溫度增加導(dǎo)致在池表面130更大的導(dǎo)電性和蒸發(fā)熱損失。通過(guò)冷卻池系統(tǒng)1050在池表面1030處增加的熱損失直接影響鹽水出口流1012，最終導(dǎo)致減少的鹽水出口流溫度。實(shí)例2：在實(shí)施例2中，在與出口流160a組合之前，將與第一入口流1064相關(guān)聯(lián)的冷卻池系統(tǒng)1050的一部分進(jìn)行建模。參考圖10，池深度對(duì)與其相應(yīng)的冷卻池1051、1052、1053、1054、1055和1056相關(guān)聯(lián)的各種鹽水出口流1051a，1052a，1053a，1054a，1055a和1056a的鹽水出口流溫度的影響和在夏季和冬季條件下都建立了模型。冷卻池1050、1051、1052、1053、1054和1055用9英尺，6.5英尺和5英尺的池深度1034建模。對(duì)于建模的目的，池深度1034被假定為在每一個(gè)所述冷卻池1051，1052，1053，1054和1055的相等。在夏季和冬季處理和環(huán)境條件下，建立了作為池中的大量液體(母液)的鹽水作為傳熱機(jī)制的模型，夏季結(jié)果列于表5，冬季結(jié)果見表6。表5：第一進(jìn)口流1064冷卻假定夏季加工條件。表6：第一進(jìn)口流1064假設(shè)冬季加工條件的結(jié)果。實(shí)例3在實(shí)施例3中，在與所述出口流1056a組合之前，對(duì)溫度分布進(jìn)行建模，其涉及到與通過(guò)冷卻池系統(tǒng)1050一部分的第二輸入流1066相關(guān)的冷卻的。參考圖3，對(duì)于在夏季和冬季條件下與它們相應(yīng)的冷卻池1057、1058、1059和1060相關(guān)聯(lián)的各種鹽水出口流1057a，1058a，1059a和1060a來(lái)說(shuō)，池深度對(duì)鹽水出口流溫度的影響進(jìn)行建模。冷卻池1057、1058、1059和1060用9英尺，6.5英尺和5英尺的池深度1034建模。為了建模目的，在每個(gè)冷卻池1057、1058、1059和1060中假設(shè)池深度1034相等。第二輸入流1066的模型是在夏季和冬季處理?xiàng)l件下構(gòu)建的，夏季結(jié)果如表7所示，冬季結(jié)果見表8。表7：第二輸入流1066假設(shè)夏季處理?xiàng)l件的結(jié)果。表8：第二輸入流1066假設(shè)冬季處理?xiàng)l件的結(jié)果。在比較上述三個(gè)實(shí)例的池深度1034對(duì)冷卻性能的影響時(shí)，夏季與冬季結(jié)果的比較表明，相對(duì)于鹽水出口流1012的冷卻性能在夏季月份對(duì)池深度1034的變化較不敏感。夏季月份環(huán)境空氣溫度顯著升高導(dǎo)致較低的傳熱驅(qū)動(dòng)力，從而對(duì)冷卻性能產(chǎn)生不利影響。根據(jù)表3和表4所示的所述系統(tǒng)1050的總體冷卻性能，對(duì)夏季和冬季兩者期間深度為5英尺、6.5英尺和9英尺時(shí)含鉀鹽的產(chǎn)量進(jìn)行建模。預(yù)計(jì)產(chǎn)量水平列在表9中。表9：含鉀鹽產(chǎn)量％增益根據(jù)表9的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，全年控制或滿足產(chǎn)量目標(biāo)的一種方法是調(diào)整池深度1034，而不是增加入口流1010，包括例如第一入口流1064和第二入口流1064的輸入流量。如貫穿上文描述的，本發(fā)明的冷卻池系統(tǒng)利用一個(gè)或多個(gè)水下壩和/或變體在冷卻池中的深度，以增加冷卻性能和從鹽水中的產(chǎn)物回收，該鹽水包括但不限于，溶解采礦操作中的孔穴未處理鹽水流、溶解采礦或傳統(tǒng)采礦作業(yè)中的結(jié)晶器溢流和/或精煉溢流、鹽水體或任何其他鹽水源。應(yīng)當(dāng)理解，所述冷卻池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以根據(jù)可用面積，資本支出和鹽水流參數(shù)進(jìn)行各種修改和替代形式。意圖不是將本發(fā)明限制于所描述和示出的特定實(shí)施例，而是覆蓋落入本公開的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代方案。當(dāng)前第1頁(yè)12