Hustota bentonitové kaše
1. Klasifikace a výkonnost kejdy
1.1 Klasifikace
Bentonit, také známý jako bentonitová hornina, je jílovitá hornina s vysokým procentem montmorillonitu, který často obsahuje malé množství illitu, kaolinitu, zeolitu, živce, kalcitu atd. Bentonit lze rozdělit do tří typů: bentonit na bázi sodíku (alkalická půda), bentonit na bázi vápníku (alkalinická zemina) a bentonit na bázi vápníku Mezi nimi lze bentonit na bázi vápníku rozdělit také na bentonity na bázi vápníku a sodíku a vápníku a hořčíku.
1.2 Výkon
1) Fyzikální vlastnosti
Bentonit je v přírodním provedení bílý a světle žlutý, ale objevuje se také ve světle šedé, světle zelené růžové, hnědočervené, černé atd. Bentonit se liší v tuhosti díky svým fyzikálním vlastnostem.
2) Chemické složení
Hlavními chemickými složkami bentonitu jsou oxid křemičitý (SiO2), oxid hlinitý (Al2O3) a voda (H2O). Obsah oxidu železa a oxidu hořečnatého je také někdy vysoký a vápník, sodík a draslík jsou v bentonitu často přítomny v různém obsahu. Obsah Na2O a CaO v bentonitu ovlivňuje fyzikální a chemické vlastnosti a dokonce i technologii zpracování.
3) Fyzikální a chemické vlastnosti
Bentonit vyniká svou optimální hygroskopičností, konkrétně rozpínáním po absorpci vody. Číslo expanze zahrnující absorpci vody dosahuje vysokého až 30násobku. Může být dispergován ve vodě za vzniku viskózní, tixotropní a lubrikační koloidní suspenze. Po smíchání s jemnými nečistotami, jako je voda, kaše nebo písek, se stává tvárným a lepivým. Je schopen absorbovat různé plyny, kapaliny a organické látky a maximální adsorpční kapacita může dosáhnout 5násobku jeho hmotnosti. Povrchově aktivní kyselá bělicí hlinka může adsorbovat barevné látky.
Fyzikální a chemické vlastnosti bentonitu závisí především na typu a obsahu montmorillonitu, který obsahuje. Bentonit na bázi sodíku má obecně lepší fyzikální a chemické vlastnosti a technologický výkon než bentonit na bázi vápníku nebo hořčíku.
2. Kontinuální měření bentonitové kaše
Thelonmetrinlinebentoniteslurryhustotametrje onlineměřič hustoty buničinyčasto používané v průmyslových procesech. Hustota kejdy se týká poměru hmotnosti kejdy k hmotnosti specifikovaného objemu vody. Velikost hustoty kejdy měřená na místě závisí na celkové hmotnosti kejdy a vrtných odřezků v kejdě. Měla by být zahrnuta i hmotnost přísad, pokud existují.
3. Aplikace kejdy v různých geologických podmínkách
Je obtížné vyvrtat díru do písku, štěrku, vrstev oblázků a rozbitých zón, aby se dosáhlo lepších vazebných vlastností mezi částicemi. Klíč k problému spočívá ve zvýšení vazebné síly mezi částicemi a kaši bere jako ochrannou bariéru v takových vrstvách.
3.1 Vliv hustoty kalu na rychlost vrtání
Rychlost vrtání klesá s rostoucí hustotou kalu. Rychlost vrtání výrazně klesá, zvláště když je hustota kalu větší než 1,06-1,10 g/cm3. Čím vyšší je viskozita suspenze, tím nižší je rychlost vrtání.
3.2 Vliv obsahu písku v kejdě na vrtání
Obsah kamenných úlomků v kalu představuje riziko při vrtání, což má za následek nesprávně vyčištěné otvory a následné uvíznutí. Kromě toho může způsobit podtlak a podtlak, což má za následek únik nebo kolaps studny. Obsah písku je vysoký a sediment v jámě je hustý. Způsobuje zborcení stěny otvoru v důsledku hydratace a je snadné způsobit odpadávání kalné kůže a způsobit nehody v otvoru. Vysoký obsah usazenin zároveň způsobuje velké opotřebení trubek, vrtáků, pouzder válců vodního čerpadla, pístnic a jejich životnost je krátká. Proto za předpokladu zajištění rovnováhy formovacího tlaku by hustota kejdy a obsah písku měly být co nejvíce sníženy.
3.3 Hustota kejdy v měkké půdě
Pokud je ve vrstvách měkké půdy příliš nízká hustota kejdy nebo příliš vysoká rychlost vrtání, povede to ke kolapsu otvoru. Obvykle je lepší udržovat hustotu kaše na 1,25 g/cm3v této vrstvě půdy.
4. Běžné vzorce pro kaši
Ve strojírenství existuje mnoho druhů kejdy, ale lze je rozdělit do následujících typů podle jejich chemického složení. Způsob rozdělování je následující:
4.1 Suspenze Na-Cmc (sodná sůl karboxymethylcelulózy).
Tato kaše je nejběžnější kaší zvyšující viskozitu a Na-CMC hraje roli v dalším zvýšení viskozity a snížení ztráty vody. Vzorec je: 150-200 g vysoce kvalitní kašovité hlíny, 1000 ml vody, 5-10 kg uhličitanu sodného a asi 6 kg Na-CMC. vlastnosti kaše jsou: hustota 1,07-1,1 g/cm3, viskozita 25-35s, ztráta vody menší než 12ml/30min, hodnota pH asi 9,5.
4.2 Suspenze železo-chromová sůl-Na-Cmc
Tato kaše má silné zvýšení viskozity a stabilitu a železo-chromová sůl hraje roli v prevenci flokulace (ředění). Vzorec je: 200 g jílu, 1000 ml vody, asi 20% přídavek čistého alkalického roztoku v 50% koncentraci, 0,5% přídavek roztoku ferochromové soli v 20% koncentraci a 0,1% Na-CMC. Vlastnosti suspenze jsou: hustota 1,10 g/cm3, viskozita 25s, ztráta vody 12ml/30min, pH 9.
4.3 Suspenze ligninsulfonátu
Lignin sulfonát je odvozen od odpadní kapaliny ze sulfitové buničiny a obecně se používá v kombinaci s uhelným alkalickým činidlem k vyřešení antiflokulace a ztráty vody v suspenzi na základě zvýšení viskozity. Vzorec je 100-200 kg jílu, 30-40 kg odpadní kapaliny sulfitové buničiny, 10-20 kg uhelného alkalického činidla, 5-10 kg NaOH, 5-10 kg odpěňovače a 900-1000 l vody na 1 m3 suspenze. Vlastnosti suspenze jsou: hustota 1,06-1,20 g/cm3, viskozita nálevky 18-40s, ztráta vody 5-10ml/30min, a 0,1-0,3kg Na-CMC lze přidat během vrtání pro další snížení ztrát vody.
4.4 Suspenze huminové kyseliny
Suspenze huminové kyseliny používá jako stabilizátor uhelné alkalické činidlo nebo humát sodný. Může být použit ve spojení s jinými léčebnými činidly, jako je Na-CMC. Vzorec pro přípravu suspenze huminové kyseliny je přidat 150-200 kg uhelného alkalického činidla (suchá hmotnost), 3-5 kg Na2CO3 a 900-1000 l vody do 1 m3 suspenze. vlastnosti kaše: hustota 1,03-1,20 g/cm3, ztráta vody 4-10ml/30min, pH 9.
Čas odeslání: 12. února 2025
