Bentoniittilietteen tiheys
1. Lietteen luokitus ja suorituskyky
1.1 Luokitus
Bentoniitti, joka tunnetaan myös nimellä bentoniittikivi, on savikiveä, jossa on suuri prosenttiosuus montmorilloniittia, joka sisältää usein pienen määrän illiittiä, kaoliniittia, zeoliittia, maasälpää, kalsiittia jne. Bentoniitti voidaan luokitella kolmeen tyyppiin: natriumpohjainen bentoniitti (emäksinen maaperä), maaperä (luonnon kalsiumpohjainen maa-bentoniitti). Niistä kalsiumpohjainen bentoniitti voitaisiin luokitella myös kalsium-natriumpohjaisiin ja kalsium-magnesiumpohjaisiin bentoniitteihin.
1.2 Suorituskyky
1) Fyysiset ominaisuudet
Bentoniitti on luonnossa valkoista ja vaaleankeltaista, mutta se esiintyy myös vaaleanharmaana, vaaleanvihreänä vaaleanpunaisena, ruskeanpunaisena, mustana jne. Bentoniitti vaihtelee jäykkyydeltään fysikaalisten ominaisuuksiensa vuoksi.
2) Kemiallinen koostumus
Bentoniitin tärkeimmät kemialliset komponentit ovat piidioksidi (SiO2), alumiinioksidi (Al2O3) ja vesi (H2O). Myös rautaoksidin ja magnesiumoksidin pitoisuus on ajoittain korkea, ja kalsiumia, natriumia, kaliumia on usein bentoniitissa eri pitoisuuksina. Bentoniitin Na2O- ja CaO-pitoisuudet vaikuttavat fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin ja jopa prosessitekniikkaan.
3) Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Bentoniitti erottuu optimaalisesta hygroskooppisuudestaan, nimittäin paisumisesta veden imeytymisen jälkeen. Veden imeytymiseen liittyvä laajenemisluku on korkea, jopa 30-kertainen. Se voidaan dispergoida veteen viskoosin, tiksotrooppisen ja voitelevan kolloidisen suspension muodostamiseksi. Se muuttuu muokattavaksi ja tarttuvaksi, kun se on sekoitettu hienoihin roskoihin, kuten veteen, lietteeseen tai hiekkaan. Se pystyy absorboimaan erilaisia kaasuja, nesteitä ja orgaanisia aineita, ja sen suurin adsorptiokapasiteetti voi olla 5 kertaa sen paino. Pinta-aktiivinen happovalkaisumaa voi adsorboida värillisiä aineita.
Bentoniitin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet riippuvat pääasiassa sen sisältämän montmorilloniitin tyypistä ja pitoisuudesta. Yleisesti ottaen natriumpohjaisella bentoniitilla on paremmat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ja teknologian suorituskyky kuin kalsium- tai magnesiumpohjaisella bentoniitilla.
2. Bentoniittilietteen jatkuva mittaus
TheLonnmeterrivissäbentoniteslurrytiheysmittarion onlinemassan tiheysmittarikäytetään usein teollisissa prosesseissa. Lietteen tiheys tarkoittaa lietteen painon suhdetta tietyn vesitilavuuden painoon. Paikan päällä mitatun lietteen tiheyden koko riippuu lietteen ja lietteen sisältämän porausjätteen kokonaispainosta. Myös lisäaineiden paino tulee ottaa mukaan, jos sellainen on.
3. Lietteen levitys erilaisissa geologisissa olosuhteissa
On vaikea porata reikää hiomakoneeseen, soraan, kivikerroksiin ja särkyneisiin vyöhykkeisiin, jotta hiukkasten väliset sidosominaisuudet olisivat junioreita. Avain ongelmaan on hiukkasten välisen sidosvoiman lisääminen, ja se ottaa lietteen suojaavana esteenä tällaisissa kerroksissa.
3.1 Lietteen tiheyden vaikutus porausnopeuteen
Porausnopeus laskee lietteen tiheyden kasvaessa. Porausnopeus laskee merkittävästi, varsinkin kun lietteen tiheys on suurempi kuin 1,06-1,10 g/cm3. Mitä suurempi lietteen viskositeetti on, sitä pienempi on porausnopeus.
3.2 Lietteen hiekkapitoisuuden vaikutus poraukseen
Lietteen kivijätteen pitoisuus aiheuttaa riskejä porattaessa, mikä johtaa virheellisesti puhdistettuihin reikiin ja niiden juuttumiseen. Lisäksi se voi aiheuttaa imu- ja paineherätystä, mikä voi johtaa vuotoon tai kaivon romahtamiseen. Hiekkapitoisuus on korkea ja sedimentti reiässä paksua. Se saa reiän seinämän romahtamaan hydratoitumisen vuoksi ja on helppo saada lieteinen iho pudota irti ja aiheuttaa onnettomuuksia reiässä. Samanaikaisesti korkea sedimenttipitoisuus kuluttaa putkia, poranteriä, vesipumpun sylinterin holkkeja ja männänvarsia voimakkaasti ja niiden käyttöikä on lyhyt. Siksi muodostumispaineen tasapainon varmistamisen edellytyksenä on, että lietteen tiheyttä ja hiekkapitoisuutta tulisi vähentää mahdollisimman paljon.
3.3 Lietteen tiheys pehmeässä maaperässä
Pehmeissä maakerroksissa, jos lietteen tiheys on liian alhainen tai porausnopeus on liian nopea, se johtaa reiän romahtamiseen. Yleensä on parempi pitää lietteen tiheys 1,25 g/cm3tässä maaperässä.
4. Yleiset lietekaavat
Tekniikassa on monenlaisia lietetyyppejä, mutta ne voidaan luokitella seuraaviin tyyppeihin kemiallisen koostumuksensa mukaan. Jakomenetelmä on seuraava:
4,1 Na-Cmc (natriumkarboksimetyyliselluloosa) -liete
Tämä liete on yleisin viskositeettia lisäävä liete, ja Na-CMC:llä on rooli viskositeetin lisäämisessä ja vesihäviön vähentämisessä. Kaava on: 150-200 g korkealaatuista lietesavea, 1000 ml vettä, 5-10 kg kalsinoitua soodaa ja noin 6 kg Na-CMC:tä. lietteen ominaisuudet ovat: tiheys 1,07-1,1 g/cm3, viskositeetti 25-35 s, vesihäviö alle 12 ml/30 min, pH-arvo noin 9,5.
4.2 Rautakromi suola-Na-Cmc -liete
Tällä lietteellä on voimakas viskositeetin lisäys ja stabiilisuus, ja rautakromisuolalla on rooli flokkuloitumisen (laimentumisen) estämisessä. Kaava on: 200 g savea, 1000 ml vettä, noin 20 % lisäys puhdasta alkaliliuosta 50 % pitoisuudella, 0,5 % lisäys ferrokromisuolaliuosta 20 % pitoisuudella ja 0,1 % Na-CMC. Lietteen ominaisuudet ovat: tiheys 1,10 g/cm3, viskositeetti 25s, vesihäviö 12ml/30min, pH 9.
4.3 Ligniinisulfonaattiliete
Ligniinisulfonaattia saadaan sulfiittimassan jätenesteestä ja sitä käytetään yleensä yhdessä kivihiilen alkaliaineen kanssa ratkaisemaan lietteen flokkulaatio- ja vesihäviö viskositeetin kasvun perusteella. Kaava on 100-200 kg savea, 30-40 kg sulfiittimassajätenestettä, 10-20 kg hiilialkaliainetta, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg vaahdonestoainetta ja 900-1000 litraa vettä 1 m3:lle lietettä. Lietteen ominaisuudet ovat: tiheys 1,06-1,20 g/cm3, suppilon viskositeetti 18-40 s, vesihäviö 5-10 ml/30 min ja 0,1-0,3 kg Na-CMC:tä voidaan lisätä porauksen aikana vesihäviön vähentämiseksi entisestään.
4.4 humushappoliete
Humiinihappoliete käyttää stabilointiaineena kivihiilen alkaliainetta tai natriumhumaattia. Sitä voidaan käyttää yhdessä muiden hoitoaineiden, kuten Na-CMC:n, kanssa. Humiinihappolietteen valmistuskaava on lisätä 150-200 kg hiilialkaliainetta (kuivapaino), 3-5 kg Na2CO3 ja 900-1000 litraa vettä 1 m3:aan lietettä. lietteen ominaisuudet: tiheys 1,03-1,20 g/cm3, vesihäviö 4-10ml/30min, pH 9.
Postitusaika: 12.2.2025
