Dichtheid van bentonietsuspensie
1. Classificatie en prestaties van mest
1.1 Classificatie
Bentoniet, ook wel bekend als bentonietgesteente, is een kleigesteente met een hoog percentage montmorilloniet, dat vaak een kleine hoeveelheid illiet, kaoliniet, zeoliet, veldspaat, calciet, enz. bevat. Bentoniet kan worden onderverdeeld in drie typen: natriumbentoniet (alkalische bodem), calciumbentoniet (alkalische bodem) en natuurlijke bleekaarde (zure bodem). Binnen deze drie typen kan calciumbentoniet verder worden onderverdeeld in calcium-natriumbentoniet en calcium-magnesiumbentoniet.
1.2 Prestaties
1) Fysische eigenschappen
Bentoniet is in de natuur wit en lichtgeel, maar komt ook voor in lichtgrijs, lichtgroen, roze, bruinrood, zwart, enzovoort. De stijfheid van bentoniet varieert als gevolg van de fysische eigenschappen.
2) Chemische samenstelling
De belangrijkste chemische bestanddelen van bentoniet zijn siliciumdioxide (SiO2), aluminiumoxide (Al2O3) en water (H2O). Het gehalte aan ijzeroxide en magnesiumoxide is soms ook hoog, en calcium, natrium en kalium komen vaak in wisselende concentraties voor in bentoniet. Het gehalte aan Na2O en CaO in bentoniet heeft invloed op de fysische en chemische eigenschappen, en zelfs op de verwerkingstechnologie.
3) Fysische en chemische eigenschappen
Bentoniet onderscheidt zich door zijn optimale hygroscopiciteit, oftewel uitzetting na waterabsorptie. De uitzettingsfactor bij waterabsorptie kan oplopen tot wel 30 keer. Het kan in water worden gedispergeerd tot een viskeuze, thixotrope en smerende colloïdale suspensie. Het wordt kneedbaar en kleverig na menging met fijn materiaal zoals water, slib of zand. Het is in staat diverse gassen, vloeistoffen en organische stoffen te absorberen, met een maximale adsorptiecapaciteit van 5 keer het eigen gewicht. De oppervlakteactieve zure bleekaarde kan gekleurde stoffen adsorberen.
De fysische en chemische eigenschappen van bentoniet hangen voornamelijk af van het type en de hoeveelheid montmorilloniet die het bevat. Over het algemeen heeft natriumbentoniet betere fysische en chemische eigenschappen en technologische prestaties dan calcium- of magnesiumbentoniet.
2. Continue meting van bentonietsuspensie
DeLonnmeterinlinebentoniteslurrydiktemeteris een onlinepulpdichtheidsmeterVaak gebruikt in industriële processen. De dichtheid van de slurry verwijst naar de verhouding tussen het gewicht van de slurry en het gewicht van een bepaald volume water. De dichtheid van de slurry, gemeten ter plaatse, is afhankelijk van het totale gewicht van de slurry en de boorseldeeltjes daarin. Het gewicht van eventuele hulpstoffen moet ook worden meegerekend.
3. Toepassing van slib onder verschillende geologische omstandigheden
Het is lastig om gaten te boren in lagen zand, grind, kiezels en gebroken zones, omdat de bindingseigenschappen tussen de deeltjes zwak zijn. De oplossing ligt in het versterken van de bindingskracht tussen de deeltjes, waarbij een slurry als beschermende laag fungeert in dergelijke lagen.
3.1 Effect van de slurrydichtheid op de boorsnelheid
De boorsnelheid neemt af naarmate de slurrydichtheid toeneemt. De boorsnelheid neemt aanzienlijk af, vooral wanneer de slurrydichtheid hoger is dan 1,06-1,10 g/cm³.3Hoe hoger de viscositeit van de boorvloeistof, hoe lager de boorsnelheid.
3.2 Effect van het zandgehalte in de boorvloeistof op het boren
De aanwezigheid van gesteentefragmenten in de boorvloeistof brengt risico's met zich mee tijdens het boren, zoals onvoldoende gezuiverde boorgaten en daaropvolgende verstoppingen. Bovendien kan het zuigkracht en drukverhoging veroorzaken, met lekkage of zelfs het instorten van de put tot gevolg. Een hoog zandgehalte en een dikke sedimentlaag in het boorgat kunnen leiden tot instorting van de boorgatwand door hydratatie, waardoor de boorvloeistof gemakkelijk loslaat en ongelukken in het boorgat veroorzaakt. Tegelijkertijd zorgt het hoge sedimentgehalte voor aanzienlijke slijtage aan leidingen, boorbeitels, cilinderbussen van waterpompen en zuigerstangen, waardoor hun levensduur wordt verkort. Daarom moeten, onder voorbehoud van een evenwichtige formatiedruk, de dichtheid en het zandgehalte van de boorvloeistof zoveel mogelijk worden verlaagd.
3.3 Dichtheid van de slurry in zachte grond
In zachte grondlagen kan een te lage slurrydichtheid of een te hoge boorsnelheid leiden tot het instorten van het boorgat. Het is doorgaans beter om de slurrydichtheid op 1,25 g/cm³ te houden.3in deze bodemlaag.
4. Veelgebruikte slurryformules
In de machinebouw bestaan veel verschillende soorten slurry, maar op basis van hun chemische samenstelling kunnen ze in de volgende categorieën worden ingedeeld. De mengmethode is als volgt:
4.1 Na-Cmc (natriumcarboxymethylcellulose) suspensie
Deze slurry is de meest gebruikte viscositeitsverhogende slurry, waarbij Na-CMC een rol speelt in het verder verhogen van de viscositeit en het verminderen van waterverlies. De formule is: 150-200 g hoogwaardige kleislurry, 1000 ml water, 5-10 kg soda en ongeveer 6 kg Na-CMC. De eigenschappen van de slurry zijn: dichtheid 1,07-1,1 g/cm³, viscositeit 25-35 s, waterverlies minder dan 12 ml/30 min, pH-waarde ongeveer 9,5.
4.2 IJzer-chroomzout-Na-Cmc-suspensie
Deze suspensie heeft een sterke viscositeitsverhoging en stabiliteit, en ijzerchroomzout speelt een rol bij het voorkomen van flocculatie (verdunning). De formule is: 200 g klei, 1000 ml water, ongeveer 20% toevoeging van een zuivere alkalische oplossing met een concentratie van 50%, 0,5% toevoeging van een ferrochroomzoutoplossing met een concentratie van 20%, en 0,1% Na-CMC. De eigenschappen van de suspensie zijn: dichtheid 1,10 g/cm³, viscositeit 25 s, waterverlies 12 ml/30 min, pH 9.
4.3 Ligninesulfonaatsuspensie
Ligninesulfonaat wordt gewonnen uit vloeibaar afval van sulfietpulp en wordt over het algemeen gebruikt in combinatie met een alkalisch middel op basis van steenkool om de anti-flocculatie en het waterverlies van slurry te verminderen door de viscositeit te verhogen. De formule is 100-200 kg klei, 30-40 kg vloeibaar afval van sulfietpulp, 10-20 kg alkalisch middel op basis van steenkool, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg schuimremmer en 900-1000 liter water voor 1 m³ slurry. De eigenschappen van de slurry zijn: dichtheid 1,06-1,20 g/cm³, trechterviscositeit 18-40 s, waterverlies 5-10 ml/30 min. Tijdens het boren kan 0,1-0,3 kg Na-CMC worden toegevoegd om het waterverlies verder te verminderen.
4.4 Humuszuursuspensie
Humuszuursuspensie gebruikt koolalkali of natriumhumaat als stabilisator. Het kan worden gebruikt in combinatie met andere behandelingsmiddelen zoals Na-CMC. De formule voor het bereiden van humuszuursuspensie is: 150-200 kg koolalkali (droog gewicht), 3-5 kg Na₂CO₃ en 900-1000 liter water toevoegen aan 1 m³ suspensie. Eigenschappen van de suspensie: dichtheid 1,03-1,20 g/cm³, waterverlies 4-10 ml/30 min, pH 9.
Geplaatst op: 12 februari 2025
