Ketumpatan Bubur Bentonit
1. Pengelasan dan Prestasi buburan
1.1 Pengelasan
Bentonit, juga dikenali sebagai batu bentonit, ialah batu tanah liat yang mengandungi peratusan tinggi montmorilonit, yang selalunya mengandungi sedikit ilit, kaolinit, zeolit, feldspar, kalsit, dan sebagainya. Bentonit boleh dikategorikan kepada tiga jenis: bentonit berasaskan natrium (tanah alkali), bentonit berasaskan kalsium (tanah alkali) dan tanah pelunturan semula jadi (tanah berasid). Antaranya, bentonit berasaskan kalsium boleh dikategorikan kepada bentonit berasaskan kalsium-natrium dan kalsium-magnesium.
1.2 Prestasi
1) Sifat Fizikal
Bentonit berwarna putih dan kuning muda secara semula jadi manakala ia juga kelihatan dalam warna kelabu muda, merah jambu hijau muda, merah coklat, hitam, dan sebagainya. Bentonit berbeza-beza dari segi kekakuan disebabkan oleh sifat fizikalnya.
2) Komposisi Kimia
Komponen kimia utama bentonit ialah silikon dioksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3) dan air (H2O). Kandungan oksida besi dan magnesium oksida juga kadangkala tinggi, dan kalsium, natrium, kalium sering terdapat dalam bentonit dalam kandungan yang berbeza. Kandungan Na2O dan CaO dalam bentonit memberi perbezaan pada sifat fizikal dan kimia, malah teknologi proses.
3) Sifat Fizikal & Kimia
Bentonit unggul dalam higroskopiliti optimumnya, iaitu pengembangan selepas penyerapan air. Bilangan pengembangan yang melibatkan penyerapan air mencapai tahap tinggi sehingga 30 kali ganda. Ia boleh tersebar di dalam air untuk membentuk ampaian koloid yang likat, tiksotropik dan melincirkan. Ia menjadi mudah dibentuk dan melekat selepas dicampur dengan serpihan halus seperti air, buburan atau pasir. Ia mampu menyerap pelbagai gas, cecair dan bahan organik, dan kapasiti penjerapan maksimum boleh mencapai 5 kali ganda beratnya. Bumi peluntur asid aktif permukaan boleh menjerap bahan berwarna.
Sifat fizikal dan kimia bentonit bergantung terutamanya pada jenis dan kandungan montmorilonit yang terkandung di dalamnya. Secara amnya, bentonit berasaskan natrium mempunyai sifat fizikal dan kimia serta prestasi teknologi yang lebih baik daripada bentonit berasaskan kalsium atau magnesium.
2. Pengukuran Berterusan Bubur Bentonit
YangLonnmeterdalam talianbentoniteslurryketumpatanmeteradalah dalam talianmeter ketumpatan pulpakerap digunakan dalam proses perindustrian. Ketumpatan buburan merujuk kepada nisbah berat buburan kepada berat isipadu air tertentu. Saiz ketumpatan buburan yang diukur di tapak bergantung pada jumlah berat buburan dan keratan gerudi dalam buburan. Berat campuran juga harus dimasukkan, jika ada.
3. Penggunaan Bubur di bawah Keadaan Geologi yang Berbeza
Sukar untuk menggerudi lubang pada mesin pengisar, batu kerikil, lapisan batu kerikil dan zon pecah untuk sifat ikatan junior antara zarah. Kunci kepada masalah ini terletak pada peningkatan daya ikatan antara zarah, dan mengambil buburan sebagai penghalang pelindung dalam strata sedemikian.
3.1 Kesan Ketumpatan Bubur terhadap Kelajuan Penggerudian
Kelajuan penggerudian berkurangan dengan peningkatan ketumpatan buburan. Kelajuan penggerudian berkurangan dengan ketara, terutamanya apabila ketumpatan buburan lebih besar daripada 1.06-1.10 g/cm3Semakin tinggi kelikatan buburan, semakin rendah kelajuan penggerudian.
3.2 Kesan Kandungan Pasir dalam Bubur terhadap Penggerudian
Kandungan serpihan batu dalam buburan menimbulkan risiko semasa penggerudian, mengakibatkan lubang yang tidak ditulenkan dengan betul dan seterusnya tersekat. Di samping itu, ia boleh menyebabkan sedutan dan tekanan yang mengujakan, mengakibatkan kebocoran atau keruntuhan telaga. Kandungan pasir tinggi dan sedimen dalam lubang tebal. Ia menyebabkan dinding lubang runtuh akibat penghidratan, dan mudah menyebabkan kulit buburan tertanggal dan menyebabkan kemalangan di dalam lubang. Pada masa yang sama, kandungan sedimen yang tinggi menyebabkan haus yang besar pada paip, mata gerudi, sarung silinder pam air, dan rod omboh, dan jangka hayatnya adalah pendek. Oleh itu, di bawah premis memastikan keseimbangan tekanan pembentukan, ketumpatan buburan dan kandungan pasir harus dikurangkan sebanyak mungkin.
3.3 Ketumpatan Bubur dalam Tanah Lembut
Dalam lapisan tanah lembut, jika ketumpatan buburan terlalu rendah atau kelajuan penggerudian terlalu pantas, ia akan menyebabkan keruntuhan lubang. Biasanya lebih baik mengekalkan ketumpatan buburan pada 1.25g/cm3dalam lapisan tanah ini.
4. Formula Bubur Biasa
Terdapat banyak jenis buburan dalam kejuruteraan, tetapi ia boleh dikelaskan kepada jenis berikut mengikut komposisi kimianya. Kaedah perkadaran adalah seperti berikut:
4.1 Bubur Na-Cmc (Natrium Karboksimetil Selulosa)
Bubur ini merupakan buburan penambah kelikatan yang paling biasa, dan Na-CMC memainkan peranan dalam peningkatan kelikatan selanjutnya dan pengurangan kehilangan air. Formulanya ialah: 150-200g tanah liat buburan berkualiti tinggi, 1000ml air, 5-10Kg abu soda, dan kira-kira 6kg Na-CMC. Sifat buburan ialah: ketumpatan 1.07-1.1 g/cm3, kelikatan 25-35s, kehilangan air kurang daripada 12ml/30min, nilai pH kira-kira 9.5.
4.2 Bubur Garam Besi Kromium-Na-Cmc
Bubur ini mempunyai peningkatan kelikatan dan kestabilan yang kuat, dan garam besi kromium memainkan peranan dalam mencegah penggumpalan (pencairan). Formulanya ialah: 200g tanah liat, 1000ml air, kira-kira 20% penambahan larutan alkali tulen pada kepekatan 50%, 0.5% penambahan larutan garam ferokromium pada kepekatan 20%, dan 0.1% Na-CMC. Sifat-sifat buburan ialah: ketumpatan 1.10 g/cm3, kelikatan 25s, kehilangan air 12ml/30min, pH 9.
4.3 Bubur Lignin Sulfonat
Lignin sulfonat diperoleh daripada cecair sisa pulpa sulfit dan biasanya digunakan bersama agen alkali arang batu untuk menyelesaikan anti-flokulasi dan kehilangan air buburan berdasarkan peningkatan kelikatan. Formulanya ialah 100-200kg tanah liat, 30-40kg cecair sisa pulpa sulfit, 10-20kg agen alkali arang batu, 5-10kg NaOH, 5-10kg penyahbuih, dan 900-1000L air untuk 1m3 buburan. Sifat buburan ialah: ketumpatan 1.06-1.20 g/cm3, kelikatan corong 18-40s, kehilangan air 5-10ml/30min, dan 0.1-0.3kg Na-CMC boleh ditambah semasa penggerudian untuk mengurangkan lagi kehilangan air.
4.4 Bubur Asid Humik
Bubur asid humik menggunakan agen alkali arang batu atau natrium humat sebagai penstabil. Ia boleh digunakan bersama agen rawatan lain seperti Na-CMC. Formula untuk menyediakan bubur asid humik adalah dengan menambah 150-200kg agen alkali arang batu (berat kering), 3-5kg Na2CO3, dan 900-1000L air kepada 1m3 buburan. Sifat buburan: ketumpatan 1.03-1.20 g/cm3, kehilangan air 4-10ml/30min, pH 9.
Masa siaran: 12 Feb-2025
