Bentoniidi läga tihedus
1. Suspensiooni klassifitseerimine ja toimivus
1.1 Klassifikatsioon
Bentoniit, tuntud ka kui bentoniitkivim, on savikivim, milles on suur montmorilloniidi protsent ning mis sisaldab sageli väheses koguses illiiti, kaoliniiti, tseoliiti, päevakivi, kaltsiiti jne. Bentoniiti saab jagada kolme tüüpi: naatriumipõhine bentoniit (leeliseline pinnas), kaltsiumipõhine bentoniit (leeliseline pinnas) ja looduslik pleekmuld (happeline pinnas). Nende hulgas võib kaltsiumipõhist bentoniiti jagada ka kaltsium-naatriumipõhisteks ja kaltsium-magneesiumipõhisteks bentoniitideks.
1.2 Jõudlus
1) Füüsikalised omadused
Bentoniit on looduslikult valge ja helekollane, samas kui see esineb ka helehalli, helerohelise roosa, pruunipunase, musta jne kujul. Bentoniidi jäikus varieerub nende füüsikaliste omaduste tõttu.
2) Keemiline koostis
Bentoniidi peamised keemilised komponendid on ränidioksiid (SiO2), alumiiniumoksiid (Al2O3) ja vesi (H2O). Mõnikord on ka raudoksiidi ja magneesiumoksiidi sisaldus kõrge ning kaltsiumi, naatriumi ja kaaliumi sisaldus bentoniidis on sageli erinev. Na2O ja CaO sisaldus bentoniidis mõjutab selle füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning isegi protsessi tehnoloogiat.
3) Füüsikalised ja keemilised omadused
Bentoniit paistab silma oma optimaalse hügroskoopsuse, nimelt veeimamise järgse paisumise poolest. Veeimamisega seotud paisumismäär ulatub kuni 30-kordselt. Seda saab vees dispergeerida, moodustades viskoosse, tiksotroopse ja määriva kolloidse suspensiooni. Pärast peene prahi, näiteks vee, suspensiooni või liivaga segamist muutub see vormitavaks ja kleepuvaks. See on võimeline absorbeerima mitmesuguseid gaase, vedelikke ja orgaanilisi aineid ning maksimaalne adsorptsioonivõime võib ulatuda 5-kordseni oma kaalust. Pindaktiivse happe pleegitusmuld suudab adsorbeerida värvilisi aineid.
Bentoniidi füüsikalised ja keemilised omadused sõltuvad peamiselt selles sisalduva montmorilloniidi tüübist ja sisaldusest. Üldiselt on naatriumipõhisel bentoniidil paremad füüsikalised ja keemilised omadused ning tehnoloogiline jõudlus kui kaltsiumi- või magneesiumipõhisel bentoniidil.
2. Bentoniidi suspensiooni pidev mõõtmine
SeeLonnmeetertekstisisenebentoniteslurrytihedusmeeteron veebipõhinetselluloosi tiheduse mõõtjakasutatakse sageli tööstusprotsessides. Suspensiooni tihedus viitab suspensiooni kaalu ja kindlaksmääratud vee mahu kaalu suhtele. Kohapeal mõõdetud suspensiooni tihedus sõltub suspensiooni ja puurimispuru kogukaalust suspensioonis. Lisandite kaal tuleks samuti lisada, kui neid on.
3. Suspensiooni kasutamine erinevates geoloogilistes tingimustes
Liivakrunti, kruusa, veeriste kihtide ja katkiste tsoonide sisse on keeruline auku puurida, et osakeste vahelisi nõrgemaid sidemeid luua. Probleemi võti peitub osakestevahelise sidemejõu suurendamises ja sellistes kihtides kasutatakse kaitsebarjäärina muda.
3.1 Suspensiooni tiheduse mõju puurimiskiirusele
Puurimiskiirus väheneb lobri tiheduse suurenedes. Puurimiskiirus väheneb märkimisväärselt, eriti kui lobri tihedus on suurem kui 1,06–1,10 g/cm3.3Mida suurem on suspensiooni viskoossus, seda madalam on puurimiskiirus.
3.2 Suspensioonis sisalduva liivasisalduse mõju puurimisele
Suspensioonis sisalduv kivimipuru kujutab endast puurimisel ohtu, mille tulemuseks on ebapiisav puhastamine ja sellele järgnev kinnikiilumine. Lisaks võib see põhjustada imemis- ja rõhuerutust, mille tulemuseks on leke või puuraugu kokkuvarisemine. Liiva sisaldus on kõrge ja augus olev sete on paks. See põhjustab augu seina kokkuvarisemist hüdratsiooni tõttu ning suspensiooni pealiskiht võib kergesti maha kukkuda ja auku õnnetusi tekitada. Samal ajal põhjustab kõrge sette sisaldus torude, puuriterade, veepumba silindrihülsside ja kolvivarraste suurt kulumist ning nende kasutusiga on lühike. Seetõttu tuleks formatsioonirõhu tasakaalu tagamise eelduseks suspensiooni tihedust ja liiva sisaldust võimalikult palju vähendada.
3.3 Suspensiooni tihedus pehmes pinnases
Pehmetes pinnasekihtides, kui lobri tihedus on liiga madal või puurimiskiirus liiga suur, põhjustab see augu varisemist. Tavaliselt on parem hoida lobri tihedust 1,25 g/cm³ juures.3selles mullakihis.
4. Levinud lägavalemid
Masinaehituses on palju erinevaid suspensiooni tüüpe, kuid need võib keemilise koostise järgi jagada järgmistesse tüüpidesse. Proportsioonimeetod on järgmine:
4.1 Na-Cmc (naatriumkarboksümetüültselluloos) suspensioon
See suspensioon on kõige levinum viskoossust suurendav suspensioon ning Na-CMC mängib rolli viskoossuse edasisel suurendamisel ja veekao vähendamisel. Valem on: 150–200 g kvaliteetset suspensioonisavi, 1000 ml vett, 5–10 kg sooda ja umbes 6 kg Na-CMC-d. Suspensiooni omadused on: tihedus 1,07–1,1 g/cm3, viskoossus 25–35 s, veekadu alla 12 ml/30 min, pH väärtus umbes 9,5.
4.2 Raud-kroomi soola-Na-CMC suspensioon
Sellel suspensioonil on tugev viskoossuse ja stabiilsuse paranemine ning raud-kroomi sool aitab vältida flokulatsiooni (lahjenemist). Valem on: 200 g savi, 1000 ml vett, umbes 20% puhast leeliselahust 50% kontsentratsiooniga, 0,5% ferrokroomi soolalahust 20% kontsentratsiooniga ja 0,1% Na-CMC-d. Suspensiooni omadused on: tihedus 1,10 g/cm3, viskoossus 25 s, veekadu 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Ligniinsulfonaadi suspensioon
Ligiinsulfonaat saadakse sulfittselluloosi jäätmevedelikust ja seda kasutatakse üldiselt koos kivisöe leelisega, et lahendada suspensiooni flokulatsioonivastast ja veekaotust viskoossuse suurenemise tõttu. Valem on järgmine: 100–200 kg savi, 30–40 kg sulfittselluloosi jäätmevedelikku, 10–20 kg kivisöe leelisega, 5–10 kg NaOH-d, 5–10 kg vahutamisvastast ainet ja 900–1000 l vett 1 m3 suspensiooni kohta. Suspensiooni omadused on: tihedus 1,06–1,20 g/cm3, lehtri viskoossus 18–40 s, veekaotus 5–10 ml/30 min ja puurimise ajal võib veekao edasiseks vähendamiseks lisada 0,1–0,3 kg Na-CMC-d.
4.4 Humiinhappe suspensioon
Humiinhappesuspensioonis kasutatakse stabilisaatorina kivisöe leeliselist ainet või naatriumhumaati. Seda saab kasutada koos teiste töötlusainetega, näiteks Na-CMC-ga. Humiinhappesuspensiooni valmistamise valem on lisada 1 m3 suspensioonile 150–200 kg kivisöe leeliselist ainet (kuivkaal), 3–5 kg Na2CO3 ja 900–1000 l vett. Suspensiooni omadused: tihedus 1,03–1,20 g/cm3, veekadu 4–10 ml/30 min, pH 9.
Postituse aeg: 12. veebruar 2025
