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膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn),蒙脫石結(jié)構(gòu)是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結(jié)構(gòu),由于蒙脫石晶胞形成的層狀結(jié)構(gòu)存在某些陽離子,如Cu、Mg、Na、K等,且這些陽離子與蒙脫石晶胞的作用很不穩(wěn)定,易被其它陽離子交換,故具有較好的離子交換性。國外已在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)24個領(lǐng)域100多個部門中應(yīng)用,有300多個產(chǎn)品
早期國內(nèi)膨潤土的研發(fā)主要集中在浙江,國內(nèi)相對的產(chǎn)品也集中此生產(chǎn),企業(yè)以浙江華特、浙江豐虹為代表。近幾年,國內(nèi)很多高校、科研院所在膨潤土研究也取得了很大的發(fā)展,擁有一系列膨潤土深加工技術(shù)。比較有代表性的有武漢理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、蘇州非礦院、鄭州院。
中國非金屬礦工業(yè)公司戰(zhàn)略礦種為膨潤土,在新疆、湖北、北京均有膨潤土企業(yè),產(chǎn)品涵蓋冶金、鋼鐵、鉆井、建筑防水等多領(lǐng)域。其技術(shù)中心以旗下企業(yè)為基礎(chǔ)進行新產(chǎn)品開拓,在環(huán)保、新型防水、提純等技術(shù)上大批科研成果和自主知識產(chǎn)權(quán),并利用品牌優(yōu)勢與北京高校、科研院所、企業(yè)形成了較好的聯(lián)合體,以其特有的優(yōu)勢和技術(shù)特長在華北地區(qū)形成了新的研發(fā)基地。
膨潤土的主要用途之一是作為鉆井液材料。一般產(chǎn)品名稱為:鉆井膨潤土、鉆井泥漿膨潤土、鉆井液用膨潤土,API膨潤土等等,要知道測量膨潤土造漿性的主要指標(biāo)之一是制漿速度,我們測試一般選用人工鈉基膨潤土作為造漿材料,因為一般鈉質(zhì)膨潤土的造漿性能比鈣質(zhì)膨潤土要好,測算膨潤土造漿率即膨潤土的單位重量可以配制成懸浮體積(m3 / t),表觀粘度為15mPa·s。
儀器:高速攪拌器 六速旋轉(zhuǎn)粘度計
方法:配置3份350ml膨潤土懸浮液,每份懸浮液含有不同質(zhì)量的土樣。使其視粘度在(10--25)x10-3Pa?s之間。
三個樣分別高速攪拌20分鐘,靜止24小時。再攪拌5分鐘。用六速旋轉(zhuǎn)粘度計進行視粘度測試。 在半數(shù)坐標(biāo)紙上做視粘度與懸浮液濃度(g膨潤土/100ml懸浮液)的半系圖。繪出通過3點的視粘度直線。確定15mPa?s視粘度的懸浮液濃度。
通過造漿率對照表求的相當(dāng)?shù)脑鞚{率。
通過實驗測試我們知道鉆井用人工鈉基膨潤土的造漿率高,那么膨潤土作為鉆井造漿材料的應(yīng)用與作用有哪些呢?
利用膨潤土的造漿率一般作為鉆井造漿材料,該產(chǎn)品應(yīng)用的完整名字為“鉆井泥漿膨潤土”它的作用有幾下幾個重要作用:
(1)清理井壁以清除雜物。保持孔壁清潔,抑制鉆頭鉆壓,減少磨損,提高施工效率。