Gustoća bentonitne suspenzije
1. Klasifikacija i performanse gnojnice
1.1 Klasifikacija
Bentonit, također poznat kao bentonitna stijena, je glinasta stijena s visokim postotkom montmorilonita, koja često sadrži malu količinu ilita, kaolinita, zeolita, feldspata, kalcita itd. Bentonit se može podijeliti u tri vrste: bentonit na bazi natrija (alkalno tlo), bentonit na bazi kalcija (alkalno tlo) i prirodna zemlja za izbjeljivanje (kiselo tlo). Među njima, bentonit na bazi kalcija može se podijeliti i na bentonit na bazi kalcija i natrija te bentonit na bazi kalcija i magnezija.
1.2 Performanse
1) Fizička svojstva
Bentonit je u prirodi bijele i svijetložute boje, a pojavljuje se i u svijetlo sivoj, svijetlozeleno-ružičastoj, smeđe-crvenoj, crnoj itd. Čvrstoća bentonita varira zbog svojih fizičkih svojstava.
2) Kemijski sastav
Glavne kemijske komponente bentonita su silicijev dioksid (SiO2), aluminijev oksid (Al2O3) i voda (H2O). Sadržaj željezovog oksida i magnezijevog oksida također je ponekad visok, a kalcij, natrij i kalij često su prisutni u bentonitu u različitim količinama. Sadržaj Na2O i CaO u bentonitu utječe na fizikalna i kemijska svojstva, pa čak i na tehnologiju procesa.
3) Fizikalna i kemijska svojstva
Bentonit se ističe svojom optimalnom higroskopnošću, odnosno širenjem nakon apsorpcije vode. Broj širenja koji uključuje apsorpciju vode doseže i do 30 puta. Može se dispergirati u vodi i formirati viskoznu, tiksotropnu i podmazujuću koloidnu suspenziju. Postaje savitljiv i ljepljiv nakon miješanja s finim ostacima poput vode, mulja ili pijeska. Sposoban je apsorbirati različite plinove, tekućine i organske tvari, a maksimalni adsorpcijski kapacitet može doseći 5 puta veću težinu. Površinski aktivna kisela zemlja za izbjeljivanje može adsorbirati obojene tvari.
Fizikalna i kemijska svojstva bentonita uglavnom ovise o vrsti i sadržaju montmorilonita koji sadrži. Općenito, bentonit na bazi natrija ima superiorna fizikalna i kemijska svojstva i tehnološke performanse od bentonita na bazi kalcija ili magnezija.
2. Kontinuirano mjerenje bentonitne suspenzije
TheLonmetaru tekstubentoniteslurrygustoćametarje onlinemjerač gustoće pulpečesto se koristi u industrijskim procesima. Gustoća suspenzije odnosi se na omjer težine suspenzije i težine određenog volumena vode. Veličina gustoće suspenzije izmjerene na licu mjesta ovisi o ukupnoj težini suspenzije i iskopina iz bušotine u suspenziji. Treba uključiti i težinu dodataka, ako ih ima.
3. Primjena suspenzije u različitim geološkim uvjetima
Teško je izbušiti rupu u slojevima pijeska, šljunka, oblutaka i razbijenim zonama radi poboljšanja vezivnih svojstava među česticama. Ključ problema leži u povećanju sile vezivanja među česticama, a mulj se uzima kao zaštitna barijera u takvim slojevima.
3.1 Utjecaj gustoće mulja na brzinu bušenja
Brzina bušenja smanjuje se s povećanjem gustoće suspenzije. Brzina bušenja značajno se smanjuje, posebno kada je gustoća suspenzije veća od 1,06-1,10 g/cm3Što je veća viskoznost suspenzije, to je niža brzina bušenja.
3.2 Utjecaj sadržaja pijeska u suspenziji na bušenje
Sadržaj kamenih ostataka u suspenziji predstavlja rizik pri bušenju, što rezultira nepravilno pročišćenim bušotinama i naknadnim zaglavljivanjem. Osim toga, može uzrokovati usisavanje i pobuđivanje tlaka, što rezultira curenjem ili urušavanjem bušotine. Sadržaj pijeska je visok, a sediment u bušotini je gust. To uzrokuje urušavanje stijenke bušotine zbog hidratacije, te lako može uzrokovati otpadanje kore suspenzije i uzrokovati nesreće u bušotini. Istovremeno, visok sadržaj sedimenta uzrokuje veliko trošenje cijevi, svrdla, čahura cilindara vodene pumpe i klipnjača, a njihov vijek trajanja je kratak. Stoga, pod pretpostavkom osiguranja ravnoteže tlaka u formaciji, gustoću suspenzije i sadržaj pijeska treba što više smanjiti.
3.3 Gustoća gnojnice u mekom tlu
U mekim slojevima tla, ako je gustoća suspenzije preniska ili je brzina bušenja prebrza, to će dovesti do urušavanja rupe. Obično je bolje održavati gustoću suspenzije na 1,25 g/cm3u ovom sloju tla.
4. Uobičajene formule gnojnice
U inženjerstvu postoji mnogo vrsta mulja, ali se mogu klasificirati u sljedeće vrste prema kemijskom sastavu. Metoda proporcionalnog određivanja je sljedeća:
4.1 Na-Cmc (natrijeva karboksimetil celuloza) suspenzija
Ova suspenzija je najčešća suspenzija za povećanje viskoznosti, a Na-CMC igra ulogu u daljnjem povećanju viskoznosti i smanjenju gubitka vode. Formula je: 150-200 g visokokvalitetne glinene suspenzije, 1000 ml vode, 5-10 kg sode i oko 6 kg Na-CMC-a. Svojstva suspenzije su: gustoća 1,07-1,1 g/cm3, viskoznost 25-35 s, gubitak vode manji od 12 ml/30 min, pH vrijednost oko 9,5.
4.2 Suspenzija željezne, kromove soli i Na-Cmc
Ova suspenzija ima snažno poboljšanje viskoznosti i stabilnost, a željezno-kromova sol igra ulogu u sprječavanju flokulacije (razrjeđivanja). Formula je: 200 g gline, 1000 ml vode, oko 20% dodatka čiste lužnate otopine koncentracije 50%, 0,5% dodatka otopine ferokromove soli koncentracije 20% i 0,1% Na-CMC. Svojstva suspenzije su: gustoća 1,10 g/cm3, viskoznost 25 s, gubitak vode 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Suspenzija lignin sulfonata
Lignin sulfonat se dobiva iz otpadne sulfitne pulpe i općenito se koristi u kombinaciji s alkalnim sredstvom ugljena za rješavanje problema protiv flokulacije i gubitka vode iz suspenzije na temelju povećanja viskoznosti. Formula je 100-200 kg gline, 30-40 kg otpadne sulfitne pulpe, 10-20 kg alkalnog sredstva ugljena, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg sredstva za uklanjanje pjene i 900-1000 L vode za 1 m3 suspenzije. Svojstva suspenzije su: gustoća 1,06-1,20 g/cm3, viskoznost u lijevu 18-40 s, gubitak vode 5-10 ml/30 min, a tijekom bušenja može se dodati 0,1-0,3 kg Na-CMC-a kako bi se dodatno smanjio gubitak vode.
4.4 Suspenzija huminske kiseline
Huminska kiselina koristi alkalni ugljen ili natrijev humat kao stabilizator. Može se koristiti zajedno s drugim sredstvima za obradu kao što je Na-CMC. Formula za pripremu huminske kiseline je dodati 150-200 kg alkalnog ugljena (suha težina), 3-5 kg Na2CO3 i 900-1000 L vode na 1 m3 suspenzije. Svojstva suspenzije: gustoća 1,03-1,20 g/cm3, gubitak vode 4-10 ml/30 min, pH 9.
Vrijeme objave: 12. veljače 2025.
