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鈉質膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質膨潤土晶層之間可以產生較大的晶層間距,而鈣質膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進入晶層之間,因此,鈣質膨潤土晶層間產生的距離明顯比鈉質膨潤土小,表現(xiàn)在鈣質膨潤土比鈉質膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數(shù)低。實質上,蒙脫石的膨脹性受其化學成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續(xù)不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態(tài)。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態(tài)到含水狀態(tài)膨脹是有限度的。我們在了解了影響膨潤上膨脹性的深層次的原因后,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達到佳使用效果。
一般情況下,天然膨潤土礦價格是改性膨潤土價格的1/5~1/12不等,當然便宜的鈉化改性膨潤土為土法純堿改性的膨潤土。土法純堿改性膨潤土雖然部分具有鈉化效果,譬如懸浮性、分散性、增稠性、增強性較好,但是純堿鈉化改性殘余碳酸鈣會影響陶瓷制品的生產。記得2010年在開發(fā)超白磚的時候,購買了價格昂貴的濰坊鈉基膨潤土,結果產品白度大幅燒成范圍變窄,并出現(xiàn)大量,這其中原因正是鈉化劑和殘余起不良作用的結果。所以只有找到平衡點,才能滿足產品和工作的舒適度。
膨潤土的主要用途之一是作為鉆井液材料。一般產品名稱為: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,因為一般鈉質膨潤土的造漿性能比鈣質膨潤土要好,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。用六速旋轉粘度計進行視粘度測試。 在半數(shù)坐標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?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,該產品應用的完整名字為“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。