બેન્ટોનાઇટ સ્લરીની ઘનતા
૧. સ્લરીનું વર્ગીકરણ અને કામગીરી
૧.૧ વર્ગીકરણ
બેન્ટોનાઇટ, જેને બેન્ટોનાઇટ ખડક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક માટીનો ખડક છે જેમાં મોન્ટમોરિલોનાઇટનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જેમાં ઘણીવાર થોડી માત્રામાં ઇલાઇટ, કાઓલિનાઇટ, ઝીઓલાઇટ, ફેલ્ડસ્પાર, કેલ્સાઇટ વગેરે હોય છે. બેન્ટોનાઇટને ત્રણ પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: સોડિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટ (આલ્કલાઇન માટી), કેલ્શિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટ (આલ્કલાઇન માટી) અને કુદરતી બ્લીચિંગ માટી (એસિડિક માટી). તેમાંથી, કેલ્શિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટને કેલ્શિયમ-સોડિયમ-આધારિત અને કેલ્શિયમ-મેગ્નેશિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટમાં પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
૧.૨ કામગીરી
૧) ભૌતિક ગુણધર્મો
બેન્ટોનાઇટ કુદરતી રીતે સફેદ અને આછો પીળો હોય છે જ્યારે તે આછા રાખોડી, આછો લીલો ગુલાબી, ભૂરા લાલ, કાળા વગેરે રંગમાં પણ દેખાય છે. બેન્ટોનાઇટ તેમના ભૌતિક ગુણધર્મોને કારણે કઠિનતામાં ભિન્ન હોય છે.
૨) રાસાયણિક રચના
બેન્ટોનાઇટના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકો સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO2), એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (Al2O3) અને પાણી (H2O) છે. ક્યારેક આયર્ન ઓક્સાઇડ અને મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ પણ ઊંચું હોય છે, અને કેલ્શિયમ, સોડિયમ, પોટેશિયમ ઘણીવાર બેન્ટોનાઇટમાં વિવિધ સામગ્રીમાં હાજર હોય છે. બેન્ટોનાઇટમાં Na2O અને CaO નું પ્રમાણ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને પ્રક્રિયા તકનીકમાં પણ તફાવત લાવે છે.
૩) ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો
બેન્ટોનાઇટ તેની શ્રેષ્ઠ હાઇગ્રોસ્કોપીસીટીમાં શ્રેષ્ઠ છે, એટલે કે પાણી શોષણ પછી વિસ્તરણ. પાણી શોષણ સાથે સંકળાયેલ વિસ્તરણ સંખ્યા 30 ગણી સુધી પહોંચે છે. તેને પાણીમાં વિખેરીને ચીકણું, થિક્સોટ્રોપિક અને લુબ્રિકેટ કોલોઇડલ સસ્પેન્શન બનાવી શકાય છે. પાણી, સ્લરી અથવા રેતી જેવા બારીક કાટમાળ સાથે મિશ્ર કર્યા પછી તે નરમ અને ચીકણું બને છે. તે વિવિધ વાયુઓ, પ્રવાહી અને કાર્બનિક પદાર્થોને શોષી શકે છે, અને મહત્તમ શોષણ ક્ષમતા તેના વજન કરતા 5 ગણી સુધી પહોંચી શકે છે. સપાટી-સક્રિય એસિડ બ્લીચિંગ પૃથ્વી રંગીન પદાર્થોને શોષી શકે છે.
બેન્ટોનાઇટના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો મુખ્યત્વે તેમાં રહેલા મોન્ટમોરિલોનાઇટના પ્રકાર અને સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે, સોડિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટમાં કેલ્શિયમ-આધારિત અથવા મેગ્નેશિયમ-આધારિત બેન્ટોનાઇટ કરતાં શ્રેષ્ઠ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને તકનીકી કામગીરી હોય છે.
2. બેન્ટોનાઇટ સ્લરીનું સતત માપન
આલોન્મીટરઇનલાઇનbentઓનીteસ્લોટઉરyઘનતામીટરએક ઓનલાઈન છેપલ્પ ઘનતા માપકઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્લરીની ઘનતા એ સ્લરીના વજન અને ચોક્કસ જથ્થાના પાણીના વજનના ગુણોત્તરનો ઉલ્લેખ કરે છે. સ્થળ પર માપવામાં આવેલી સ્લરીની ઘનતાનું કદ સ્લરીમાં સ્લરી અને ડ્રિલ કટીંગના કુલ વજન પર આધાર રાખે છે. જો કોઈ હોય તો મિશ્રણનું વજન પણ શામેલ હોવું જોઈએ.
3. વિવિધ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓમાં સ્લરીનો ઉપયોગ
કણો વચ્ચે નાના બંધન ગુણધર્મો માટે સેન્ડર, કાંકરી, કાંકરાના સ્તરો અને તૂટેલા ઝોનમાં છિદ્ર ખોદવું મુશ્કેલ છે. સમસ્યાની ચાવી કણો વચ્ચે બંધન બળ વધારવામાં રહેલી છે, અને આવા સ્તરમાં સ્લરીને રક્ષણાત્મક અવરોધ તરીકે લે છે.
૩.૧ ડ્રિલિંગ ગતિ પર સ્લરી ઘનતાની અસર
સ્લરી ઘનતા વધતી સાથે ડ્રિલિંગ ઝડપ ઘટે છે. ડ્રિલિંગ ઝડપ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, ખાસ કરીને જ્યારે સ્લરી ઘનતા 1.06-1.10 ગ્રામ/સેમી કરતા વધારે હોય છે.3સ્લરી જેટલી વધારે સ્નિગ્ધતા હશે, ડ્રિલિંગ ઝડપ એટલી જ ઓછી હશે.
૩.૨ સ્લરીમાં રેતીના જથ્થાની ડ્રિલિંગ પર અસર
સ્લરીમાં ખડકોના કાટમાળનું પ્રમાણ ડ્રિલિંગ પર જોખમ ઊભું કરે છે, જેના પરિણામે અયોગ્ય રીતે શુદ્ધ કરેલા છિદ્રો થાય છે અને ત્યારબાદ તે અટકી જાય છે. વધુમાં, તે સક્શન અને દબાણ ઉત્તેજનાનું કારણ બની શકે છે, જેના પરિણામે લીકેજ અથવા કૂવો તૂટી શકે છે. રેતીનું પ્રમાણ વધારે છે અને છિદ્રમાં કાંપ જાડો છે. હાઇડ્રેશનને કારણે છિદ્રની દિવાલ તૂટી જાય છે, અને સ્લરી સ્કિન પડી જવાનું અને છિદ્રમાં અકસ્માતો થવાનું સરળ છે. તે જ સમયે, ઉચ્ચ કાંપનું પ્રમાણ પાઈપો, ડ્રિલ બિટ્સ, વોટર પંપ સિલિન્ડર સ્લીવ્ઝ અને પિસ્ટન સળિયા પર ભારે ઘસારો પેદા કરે છે, અને તેમની સેવા જીવન ટૂંકી હોય છે. તેથી, રચના દબાણના સંતુલનને સુનિશ્ચિત કરવાના આધાર હેઠળ, સ્લરી ઘનતા અને રેતીનું પ્રમાણ શક્ય તેટલું ઘટાડવું જોઈએ.
૩.૩ નરમ જમીનમાં સ્લરી ઘનતા
નરમ માટીના સ્તરોમાં, જો સ્લરી ઘનતા ખૂબ ઓછી હોય અથવા ડ્રિલિંગ ગતિ ખૂબ ઝડપી હોય, તો તે છિદ્ર તૂટી જશે. સામાન્ય રીતે સ્લરી ઘનતા 1.25 ગ્રામ/સેમી રાખવી વધુ સારી છે.3આ માટીના સ્તરમાં.
4. સામાન્ય સ્લરી ફોર્મ્યુલા
એન્જિનિયરિંગમાં સ્લરી ઘણા પ્રકારના હોય છે, પરંતુ તેમની રાસાયણિક રચના અનુસાર તેમને નીચેના પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. પ્રમાણ પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે:
૪.૧ Na-Cmc (સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ) સ્લરી
આ સ્લરી સૌથી સામાન્ય સ્નિગ્ધતા વધારતી સ્લરી છે, અને Na-CMC વધુ સ્નિગ્ધતા વધારવા અને પાણીના નુકશાન ઘટાડવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. સૂત્ર છે: 150-200 ગ્રામ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી સ્લરી માટી, 1000 મિલી પાણી, 5-10 કિલો સોડા એશ, અને લગભગ 6 કિલો Na-CMC. સ્લરી ગુણધર્મો છે: ઘનતા 1.07-1.1 ગ્રામ/સેમી3, સ્નિગ્ધતા 25-35 સે, પાણીનું નુકશાન 12 મિલી/30 મિનિટ કરતા ઓછું, pH મૂલ્ય લગભગ 9.5.
૪.૨ આયર્ન ક્રોમિયમ સોલ્ટ-ના-સીએમસી સ્લરી
આ સ્લરીમાં મજબૂત સ્નિગ્ધતા વધારો અને સ્થિરતા છે, અને આયર્ન ક્રોમિયમ મીઠું ફ્લોક્યુલેશન (પાતળું) અટકાવવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. સૂત્ર છે: 200 ગ્રામ માટી, 1000 મિલી પાણી, 50% સાંદ્રતા પર શુદ્ધ આલ્કલી દ્રાવણનો લગભગ 20% ઉમેરો, 20% સાંદ્રતા પર ફેરોક્રોમિયમ મીઠાના દ્રાવણનો 0.5% ઉમેરો, અને 0.1% Na-CMC. સ્લરી ગુણધર્મો છે: ઘનતા 1.10 ગ્રામ/સેમી3, સ્નિગ્ધતા 25 સે, પાણીનું નુકસાન 12 મિલી/30 મિનિટ, pH 9.
૪.૩ લિગ્નિન સલ્ફોનેટ સ્લરી
લિગ્નિન સલ્ફોનેટ સલ્ફાઇટ પલ્પ કચરાના પ્રવાહીમાંથી મેળવવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે કોલસાના આલ્કલી એજન્ટ સાથે સંયોજનમાં સ્નિગ્ધતા વધારવાના આધારે સ્લરીના ફ્લોક્યુલેશન અને પાણીના નુકશાનને ઉકેલવા માટે વપરાય છે. ફોર્મ્યુલા 100-200 કિગ્રા માટી, 30-40 કિગ્રા સલ્ફાઇટ પલ્પ કચરાના પ્રવાહી, 10-20 કિગ્રા કોલસાના આલ્કલી એજન્ટ, 5-10 કિગ્રા NaOH, 5-10 કિગ્રા ડિફોમર અને 1m3 સ્લરી માટે 900-1000L પાણી છે. સ્લરી ગુણધર્મો છે: ઘનતા 1.06-1.20 ગ્રામ/સેમી3, ફનલ સ્નિગ્ધતા 18-40 સે, પાણીનું નુકશાન 5-10 મિલી/30 મિનિટ, અને 0.1-0.3 કિગ્રા પાણીના નુકશાનને વધુ ઘટાડવા માટે ડ્રિલિંગ દરમિયાન Na-CMC ઉમેરી શકાય છે.
૪.૪ હ્યુમિક એસિડ સ્લરી
હ્યુમિક એસિડ સ્લરી કોલસાના આલ્કલી એજન્ટ અથવા સોડિયમ હ્યુમેટનો ઉપયોગ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે કરે છે. તેનો ઉપયોગ Na-CMC જેવા અન્ય ટ્રીટમેન્ટ એજન્ટો સાથે કરી શકાય છે. હ્યુમિક એસિડ સ્લરી તૈયાર કરવા માટેનું સૂત્ર 1m3 સ્લરીમાં 150-200kg કોલસાના આલ્કલી એજન્ટ (સૂકા વજન), 3-5kg Na2CO3 અને 900-1000L પાણી ઉમેરવાનું છે. સ્લરી ગુણધર્મો: ઘનતા 1.03-1.20 g/cm3, પાણીનું નુકસાન 4-10ml/30 મિનિટ, pH 9.
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-૧૨-૨૦૨૫
