Способ определения щелочноземельного бентонита в глинистых смесях

Способ определения щелочноземельного бентонита в глинистых смесях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5)) 4 G 01 N 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174544/24-25 (22) 04.01.87 (46) 23.06.88. Бюп. Ф 23 (71) Белгородский филиал Научно-исследовательского и проектного инсти- . тута по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" (72) Т.Н.Ильина, А.А.Балес, В.М.Кадошников н А.АЛ)пигун (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 979994, кл. G 01 N 11/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

1(1087831, кл. С 01 N 11/00, 1982, Симуров В.В., Третинник В.!0. и др. Влияние обменных катионов на структурно-механические свойства водных дисперсий монтмориллонита.

Коллоидный журнал, 1972, т. XXXIV, 11 2, с. 258-262. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНОГО .БЕНТОНИТА В ГЛИНИСТЫХ СМЕСЯХ; (57) Изобретение относится к технике диагностики глин и может быть. исполь" зовано для внутризаводского контроля при оценке качества смесевого состава монтмориллонитсодержащих глин в буровой технике и др. отраслях промышпенности. Цель изобретения — упрощение способа, повышение точности и оперативности определения щелочноземельного бентонита. Измеряют вязкость суспензий концентрации 1015 мас.Х при постоянной скорости деформации вьнпе 300 с в присутствии

-( карбоната натрия (g) в количестве 37 от массы глины и без него (g ) . Количество щелочно-земельного бентонита в глинистых смесях определяют по калибровочному графику зависимости логарифма относительной вязкости (ln g/g ) от его содержания. 1 ил, 1404898

Изобретение относится к т ехнике диагностики глин и может быть использовано для внутризаводского контроля при оценке качества смесевого соста" ва монтмориллонитсодержащих глин в

5 буровой технике и других отраслях пр смышленности .

На чертеже изображена зависимость

1n (/ g глинистых суспенэий концент" раций 10Х (1) и 15 (2) от содержания щелочно-земельного бентонита в смеси.

Целью изобретения является упрощение способа, повышение точности и оперативности определения щелочно- 15 земельного бентонита в глинистых смесях.

Сущность способа состоит в том, что глину диспергируют в водной сре,пе, измеряют вязкость суспензий постоянной концентрации и определяют количество бентонита по калибровочному графику, вязкость суспензии по. стоянной концентрации 10-15 мас.Х измеряют при постоянной скорости деформа- р5 ции выше 300 с в присутствии карбоната натрия (q) в количестве ЗХ от массы гли.ны и без него (g ). Количество щелочно-земельного бентонита определяют по калибровочному графику зависимости логарифма относительной вязкости

1n g /, от его содержания .

Использование добавки карбоната натрия (соды) для прогнозирования щелочно-земельного рентонита объясняется тем, что при добавке соды к глине, состоящей из палыгорскита или гидрослнды, вязкость их водных суспензий практически не изменяется, в то время.у щелочно-земельного бентонита с введением соды вязкость суспензий значительно увеличивается.

Наиболее устойчивая коагуляционная структура получена при добавке карбоната натрия ЗХ к бентониту, что ведет к увеличению точности определе45 ния вязкости суспензии. При добавке к бентониту карбоната натрия менее

ЗХ образующиеся .коагуляционные структуры не обладают достаточной стабиль" ностьв. При добавке к бентониту соды более ЗХ избыток карбоната натрия может также привести к снижению агрегативной устойчивости суспензий.

При исследовании концентрационной зависимости вязкости бентонитовых ; 55 суспенэий установлено, что при переходе от текучего к пластическому состоянию вязкость суспенэий резко увеличивается, что требует особой тщательности в приготовлении суспензии и определении ее вязкости. Для суспензий щелочно-земельного бентонита с добавкой ЗХ карбоната натрия интенсивный. рост вязкости и переход от текущего состояния к пластическому наблюдается при концентрации более 15Х.

Поэтому для повышения точности определения вя зкости структурирован" ных глинистых систем в качестве рабочих выбраны концентрации в диапазоне 10-15Х. Исследование систем с концентрацией ниже 10Х нецелесообразно ввиду более низкой агрегатИвной устойчивости малоконцентрированных систем и увеличения погрешности определений.

Определение вязкости рекомендуется производить на ротационных вискозиметрах в области разрушающихся структур при постоянной скорости деформации более 300 с, При скорости деформации менее 300 с значения вязкости значительно возрастают, что может привести к увеличению ошибки и э мер ений.

Установлено, что за висимост ь логарифма относительной вязкости глинистых суспензий (1п g /g ) от содержания в них щелочно-земельного бентонита имеет линейный характер с коэффициентом корреляции более

0,95. Для получения калибровочной зависимости составлены смеси щелочно-земельного бентонита с палыгорскитом. Для каждого порошка определены вязкости суспензий с добавкой (g) и без добавки (g ) к ним ЗХ карбоната натрия .

Таким образом, определив вязкость суспензий исследуемой системы с добавкой и беэ добавки к ней карбоната натрия, по калибровочной зависимости определяют содержание щелочно-земельного бентонита в смеси. Ошибка определения щелочно-земельного бентонита по разработанному способу не превышает 10Х.

Пример. Необходимо определить содержание щелочно-земельного бентонита в глине IV представляющей собой смесь глины II (щелочно-земель ный бентонит) и III слоя (палыгор-." скит).

Готовят порошки глин II u III слоя и из них составляют смеси с содержанием щелочно-земельного бентонита

1404898 содержание щелочно-земельного бентонита в глине IV слоя, рассчитанное по уравнению (2), составляет Х=49+4%.

Формула из о бр ет ения

°

И

4»

Фаф

И М О ЮО 100

Содержание щелочневенеланоео бентоиитв, os

Составитель В. Вощанкин

; Редактор С.Патрушева Техред М.Дидык. Корректор А.Обручар

Заказ 3094/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам.изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 20-90%. Для каждой смеси готовят суспензии глин (15 мас.%), используя в одном случае дистиллированную воду, в другом — раствор карбоната натрия

5 из расчета 3% его к твердому. Определяют вязкость суспензий на ротационном вискозиметре при скорости деформации 656 с . Рассчитывают вязкость и строят зависимость 1п g/g 10 о от содержания бентонита. Для этих материалов результаты описываются линейной зависимостью вида

1п — =(0,024 0,002) Х; Р„„=0,99, (1) где Х вЂ” содержание бентонита в смеси, %.

Тогда из уравнения (1) имеет

Х

1n rj/IL

О, 024+0,.02 (2)

Для 15% суспензий глины IV слоя вязкость имеет значения Ц =(3,0+:.

+0,2) мПа. с, g =(9,8 0,5) мПа с, а

Способ определения щелочно-земельного бентонита в глинистых смесях, включающий диспергирование последних в водной среде, измерение вязкости суспензий постоянной концентрации и определение .количества щелочноземельного бентонита по калибровочному графику,.а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, повышения точности и оперативности определения, вязкость суспензий кон-«, центрации 10-15 мас.% измеряют при постоянной скорости деформации выше

300 с в присутствии карбоната натрия (g) в количестве 3% от массы глины и без него (Q ).