蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层间电荷大小,膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍
旋挖机膨润土
蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层间电荷大小,膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍;在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性;有较强的阳离子交换能力;对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力,吸附量可达5倍于自身的重量;它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性;具有表面活性的酸性漂白土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)能吸附有色离子。
钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层,钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。在极性水分子的作用下,由于静电引力较小,钠质膨润土晶层之间可以产生较大的晶层间距,而钙质膨润土由于晶层间的朴电引力较大,极性水分子不易进入晶层之间,因此,钙质膨润土晶层间产生的距离明显比钠质膨润土小,表现在钙质膨润土比钠质膨润土难于在水中分散、膨胀倍数低。实质上,蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制,含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀,直至成为一种凝胶状态。含钙离子多的蒙脱石只能从干操状态到含水状态膨胀是有限度的。我们在了解了影响膨润上膨胀性的深层次的原因后,可以人为有效地控制膨润土矿物的膨胀性能,使之达到佳使用效果。
盐活化法是将膨润土置于钠、镁、铝、铜、铁、锌等卤化物、溶液中,通过搅拌、过滤、洗涤、烘干等处理,制得盐改性膨润土。这些金属离子与膨润土层间硅氧四面体的负电荷结合而使得膨润土层间阳离子具有可交换性。E. Eren 等〔3〕用Ni2+、Co2+、Zn2+对膨润土进行改性,结果表明,金属阳离子进入到膨润土层间,使得层间孔隙直径增大,离子可交换性增强;另外,在层间溶剂的作用下,膨润土片状晶体剥离、分散成更薄的单晶片,增大了膨润土比表面积。
膨润土的主要用途之一是作为钻井液材料。一般产品名称为:钻井膨润土、钻井泥浆膨润土、钻井液用膨润土,API膨润土等等,要知道测量膨润土造浆性的主要指标之一是制浆速度,我们测试一般选用人工钠基膨润土作为造浆材料,因为一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好,测算膨润土造浆率即膨润土的单位重量可以配制成悬浮体积(m3 / t),表观粘度为15mPa·s。
仪器:高速搅拌器 六速旋转粘度计
方法:配置3份350ml膨润土悬浮液,每份悬浮液含有不同质量的土样。使其视粘度在(10--25)x10-3Pas之间。
三个样分别高速搅拌20分钟,静止24小时。再搅拌5分钟。用六速旋转粘度计进行视粘度测试。 在半数坐标纸上做视粘度与悬浮液浓度(g膨润土/100ml悬浮液)的半系图。绘出通过3点的视粘度直线。确定15mPas视粘度的悬浮液浓度。
通过造浆率对照表求的相当的造浆率。
通过实验测试我们知道钻井用人工钠基膨润土的造浆率高,那么膨润土作为钻井造浆材料的应用与作用有哪些呢?
利用膨润土的造浆率一般作为钻井造浆材料,该产品应用的完整名字为“钻井泥浆膨润土”它的作用有几下几个重要作用:
(1)清理井壁以清除杂物。保持孔壁清洁,抑制钻头钻压,减少磨损,提高施工效率。
(作者: 来源:)