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高分子聚合物调控膨润土造浆性能及机理研究

2021-08-10吴雪兰龙红明王为奎余正伟

硅酸盐通报 2021年7期

李 鑫,吴雪兰,龙红明,2,王为奎,余正伟,李 祥

(1.安徽工业大学冶金工程学院,马鞍山 243032;2.冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室,马鞍山 243002; 3.句容康泰膨润土有限公司,镇江 212441)

0 引 言

膨润土是一种多物相共存的非金属矿,其中有价成分是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体为构造单元的蒙脱石[1]。蒙脱石特定的层状结构使其具有离子交换性、吸附性和膨胀性等优良性质,为其广泛应用提供理论基础[2]。膨润土颗粒在静止的水介质中可分散成网状结构的凝胶,施加外力后流动性变好,这体现出优良的触变性,而膨润土作为钻井液基础配浆材料,发挥着增粘、降滤失等作用[3]。虽然我国膨润土资源丰富,但多为钙基膨润土(以下简称钙基土),且钙基土不仅蒙脱石含量较低,而且黏性、滤失性等性能指标较差,不经处理无法应用到钻探行业[4]。目前膨润土在我国主要应用在铁矿球团、钻井泥浆以及铸造三大行业,分别约占国内膨润土产品的51%、18%和15%[5]。虽然球团用膨润土占比较高,但钻井级膨润土以100美元/t的价格远高于球团用膨润土[6]。因此,深入研究我国膨润土加工技术,提高膨润土附加价值,有利于我国膨润土资源的高效利用。

本文以江苏某低品位钠化处理的膨润土为原料,通过单因素试验的方法,研究了不同种类及用量配比下的高分子聚合物(以下简称高聚物)对低品位钠化膨润土造浆性能的影响,结合FTIR、XRD和Zeta电位等检测手段,探究高聚物对膨润土黏度及滤失量指标的影响机理,为后续泥浆体系研究提供理论基础。……

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