Gostota bentonitne suspenzije
1. Razvrstitev in delovanje gnojevke
1.1 Razvrstitev
Bentonit, znan tudi kot bentonitna kamnina, je glinasta kamnina z visokim odstotkom montmorilonita, ki pogosto vsebuje majhno količino ilita, kaolinita, zeolita, glinenca, kalcita itd. Bentonit lahko razdelimo v tri vrste: bentonit na osnovi natrija (alkalna tla), bentonit na osnovi kalcija (alkalna tla) in naravna belilna zemlja (kisla tla). Med njimi lahko bentonit na osnovi kalcija razdelimo tudi na bentonit na osnovi kalcija in natrija ter bentonit na osnovi kalcija in magnezija.
1.2 Zmogljivost
1) Fizikalne lastnosti
Bentonit je v naravi bel in svetlo rumen, pojavlja pa se tudi v svetlo sivi, svetlo zeleno-rožnati, rjavo-rdeči, črni itd. Trdota bentonita se razlikuje glede na njegove fizikalne lastnosti.
2) Kemijska sestava
Glavne kemijske sestavine bentonita so silicijev dioksid (SiO2), aluminijev oksid (Al2O3) in voda (H2O). Vsebnost železovega in magnezijevega oksida je včasih visoka, kalcij, natrij in kalij pa so pogosto prisotni v različnih količinah. Vsebnost Na2O in CaO v bentonitu vpliva na fizikalne in kemijske lastnosti ter celo na tehnologijo postopka.
3) Fizikalne in kemijske lastnosti
Bentonit izstopa po svoji optimalni higroskopičnosti, in sicer po ekspanziji po absorpciji vode. Ekspanzijska številka, ki vključuje absorpcijo vode, doseže do 30-kratnik. V vodi se lahko dispergira in tvori viskozno, tiksotropno in mazljivo koloidno suspenzijo. Po mešanju z drobnimi delci, kot so voda, gnojevka ali pesek, postane voljen in lepljiv. Sposoben je absorbirati različne pline, tekočine in organske snovi, največja adsorpcijska kapaciteta pa lahko doseže 5-kratnik njegove teže. Površinsko aktivna kisla belilna zemlja lahko adsorbira barvne snovi.
Fizikalne in kemijske lastnosti bentonita so v glavnem odvisne od vrste in vsebnosti montmorilonita, ki ga vsebuje. Na splošno ima bentonit na osnovi natrija boljše fizikalne in kemijske lastnosti ter tehnološko zmogljivost kot bentonit na osnovi kalcija ali magnezija.
2. Neprekinjeno merjenje bentonitne suspenzije
TheDolni meterv vrsticibentoniteslurrygostotameterje spletnamerilnik gostote pulpepogosto uporablja v industrijskih procesih. Gostota brozge se nanaša na razmerje med težo brozge in težo določene prostornine vode. Velikost gostote brozge, izmerjene na kraju samem, je odvisna od skupne teže brozge in vrtalnih odrezkov v brozgi. Vključiti je treba tudi težo morebitnih primesi.
3. Uporaba gnojevke v različnih geoloških pogojih
V plasteh peska, gramoza, kamenčkov in razpokanih območjih je težko izvrtati luknjo za boljše vezi med delci. Ključ problema je v povečanju vezne sile med delci, pri čemer gnojevka deluje kot zaščitna ovira v takšnih plasteh.
3.1 Vpliv gostote gnojevke na hitrost vrtanja
Hitrost vrtanja se zmanjšuje z naraščajočo gostoto gnojevke. Hitrost vrtanja se znatno zmanjša, zlasti če je gostota gnojevke večja od 1,06–1,10 g/cm.3Višja kot je viskoznost gnojevke, nižja je hitrost vrtanja.
3.2 Vpliv vsebnosti peska v gnojevki na vrtanje
Vsebnost kamnitih ostankov v gnojevki predstavlja tveganje pri vrtanju, saj lahko povzroči nepravilno prečiščene vrtine in posledično zatikanje. Poleg tega lahko povzroči sesalno in tlačno vzburjenje, kar povzroči puščanje ali zrušitev vrtine. Vsebnost peska je visoka, usedlina v vrtini pa gosta. Zaradi hidracije se stena vrtine zruši, kar lahko povzroči odpadanje plasti gnojevke in nesreče v vrtini. Hkrati visoka vsebnost usedline povzroča veliko obrabo cevi, svedrov, pušev cilindrov vodnih črpalk in batnic, njihova življenjska doba pa je kratka. Zato je treba pod pogojem, da se zagotovi ravnovesje formacijskega tlaka, čim bolj zmanjšati gostoto gnojevke in vsebnost peska.
3.3 Gostota gnojevke v mehkih tleh
V mehkih talnih plasteh, če je gostota gnojevke prenizka ali je hitrost vrtanja previsoka, bo to povzročilo zrušitev vrtine. Običajno je bolje, da je gostota gnojevke 1,25 g/cm.3v tej plasti zemlje.
4. Običajne formule gnojevke
V inženirstvu obstaja veliko vrst gnojevk, vendar jih lahko glede na njihovo kemično sestavo razdelimo v naslednje vrste. Metoda sorazmerja je naslednja:
4.1 Na-Cmc (natrijeva karboksimetil celuloza) suspenzija
Ta brozga je najpogostejša brozga za izboljšanje viskoznosti, Na-CMC pa igra vlogo pri nadaljnjem izboljšanju viskoznosti in zmanjšanju izgube vode. Formula je: 150–200 g visokokakovostne glinene brozge, 1000 ml vode, 5–10 kg sode in približno 6 kg Na-CMC. Lastnosti brozge so: gostota 1,07–1,1 g/cm3, viskoznost 25–35 s, izguba vode manj kot 12 ml/30 min, pH vrednost približno 9,5.
4.2 Kaša železove, kromove soli in Na-Cmc
Ta brozga ima močno izboljšanje viskoznosti in stabilnosti, železovo-kromova sol pa igra vlogo pri preprečevanju flokulacije (redčenja). Formula je: 200 g gline, 1000 ml vode, približno 20 % dodatka čiste alkalne raztopine s 50 % koncentracijo, 0,5 % dodatka raztopine ferokromove soli s 20 % koncentracijo in 0,1 % Na-CMC. Lastnosti brozge so: gostota 1,10 g/cm3, viskoznost 25 s, izguba vode 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Lignin sulfonatna suspenzija
Lignin sulfonat se pridobiva iz tekočine iz odpadne sulfitne celuloze in se običajno uporablja v kombinaciji s premogovim alkalnim sredstvom za rešitev problema proti flokulaciji in izgubi vode v brozgi na podlagi povečanja viskoznosti. Formula je 100–200 kg gline, 30–40 kg tekočine iz odpadne sulfitne celuloze, 10–20 kg premogovega alkalnega sredstva, 5–10 kg NaOH, 5–10 kg penilnik in 900–1000 l vode za 1 m3 brozge. Lastnosti brozge so: gostota 1,06–1,20 g/cm3, viskoznost v lijaku 18–40 s, izguba vode 5–10 ml/30 min, med vrtanjem pa se lahko doda 0,1–0,3 kg Na-CMC za nadaljnje zmanjšanje izgube vode.
4.4 Gnojevka huminske kisline
Bleščina huminske kisline uporablja kot stabilizator premogovo alkalijsko sredstvo ali natrijev humat. Uporablja se lahko skupaj z drugimi sredstvi za obdelavo, kot je Na-CMC. Formula za pripravo blezve huminske kisline je, da se na 1 m3 blezve doda 150–200 kg premogovega alkalijskega sredstva (suha teža), 3–5 kg Na2CO3 in 900–1000 l vode. Lastnosti blezve: gostota 1,03–1,20 g/cm3, izguba vode 4–10 ml/30 min, pH 9.
Čas objave: 12. februar 2025
