151083. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy diszperzitásfokú nagy szilárdságú bentonit diszperzió előállítására

151083 A nagy sebességű nyírással történő keverés hatását jól mutatják azok az eredmények. amelyeket az olajkutak fúrásánál használatos bentonit diszpenziók víztartóképességének meghatározásához szükséges előkészítési idő csökkentésénél értünk el. Az idevonatkozó szabvány 24 órás vízben való áztatást és kétszer egyórás rázást ír elő, abból a célból, hogy a bentonit tökéletesen diszpergálva legyen. A diszpergáltság mértékét viszkozitásméréssel kell ellenőrizni. Az általunk alkalmazott nagy nyírási sebességgel való diszpergálás lehetővé tette, hogy a fenti 26 órás eljárással történő diszpergálást, legalább olyan mértékben, általában 5 perc alatt elérjük. Tapasztalatunk szerint a nagy, legalább 10 msec'-1 járási sebességgel dolgozó gyors keverők kimagasló eredményeket adtak és már 5—10 perc alatt olyan diszperziókat: sikerült készítenünk, amelyeknek viszkozitás] és határfeszültség értékei lényegesen kedvezőbbek az eddig szokásos módon előállított diszperziókénál. A nagy nyírási sebességgel ugyanis a cementációk és duzzadások által okozott, továbbá az ioncserénél fellépő diffundálást gátló akadályokat sikerűit kiküszöbölni és így elérni, hogy még gyengébb minőségű bentonitok esetében is a kolloid tulajdonságok optimális mértékben érvényre jussanak. Az alábbi táblázatban ismertetjük az általunk használt nagy nyírási sebességű keveréssel előállított diszperziók viszkozitásának értékeit 2,5, 5, 10 percig tartó keveréssel, összehasonlítva a szabványos 26 óráig tartó előkészítési idővel nyert diszperziók viszkozitás) értékeivel. 0%-os bentonit diszperziók* viszkozitása 2:5 C°-niál Stornier viszkoziméterrel mérve' nagy nyírási s ebességű 261

órás keverő előkészítés 2,5;

perc 5 perc 10 perc cp cp cp cp Mád „C" telep 7,5 6,8 10,5 15,5 Rátka-Űjhegy 13,5 12,5 . 23,5 24.5 „F" bentonit 11,0 25,0 25,0 25,0 Istenmezejei 11,5 3,0 9,5 20,5 * Az: egyes bentonit diszperziók optimális mennyiségű szódát (4—6%) tartalmaztak. Ennek beállítása az idevonatkozó szabvány szerint történt. A fenti adatokból világosan kitűnik, hogy a jelenlegi szabványban előírt 26 óra alatt történő diszpergálás sem ér el oly mértékű fellazítást, mint amilyet a nagy nyírási sebességgel történt keverés 5—10 perc alatt, elért. E felismerésnek igen nagy a gyakorlati jelentősége egyrészt azért, mert a nagyobb viszkozitású diszperzió általában tökéletesebben kielégíti a gyakorlati követelményeket és gazdaságosabb is, másrészt számos hazai bentonit előfordulás, mely nem kerülhetett felhaszná-Ny 'írási határfeszültség 60 di n/crn2 600 ,, 1000 ,, 2000 3000 ., 3500 ,, 7000 lásra fúrős vagy vízépítési célokra, mivel 6%os diszperziójának ,,viszkozitása" a megkövetelt 10 cpoise alatt van (pl. a mádi „C" telep bentonitja), nagy nyírási sebességgel diszper-5 gálva. megfelelő minőségű bentonit diszperziót ad. Egy víz elleni tömítésre szolgáló bentonit esetében — ahol a szilárdsági értékek döntő fontosságúak — az alábbi táblázatban tüntet-10 iük fel az injektálásra nagy nyírási sebességgel előkészített diszperzió határíeszültségi értékekkel mért szilárdsági értékeinek növekedését a lebontástól számítolt idő függvényében. A 6%-os bentonit diszperzió előkészítése az 15 eddigi módszerekkel általában 600 din/cm2 határfeszültséget ad, és ez az érték megfigyeléseink szerint 10 év alatt sem változott lényegesen. Aliasi ido Kiinduláskor 1 nap múlva 25 6 nap múlva 15 nap múlva 60 nap múlva V'2 év múlva 1 év múlva Látható, hogy a nagy nyírási sebességgel kezelt bentonit diszperzió határíeszültségi értéke a pihentetés! idővel állandóan emelkedik és rendkívül nagyra, nő. Számértéke több mint :sr> eay nagyságrenddel, múlja felül a nagy nyírási sebességgel nem kezelt bentonit diszperzió iiaictneszLuusegi enex.ei. ivregjeieioeu változtatott nyírási sebességgel és nyírási idővel természetesen közbülső szilárdsági értékeket és 40 nagyobb vagy kisebb regenerálódás! sebességeket is el lehet érni tetszés szerint, a szükségle tn ek megtel elően. Tapasztalataink szerint a bentonit diszperzió keverés előtti vagy alatti melegítése gyorsítja 45 a. diszpergálási folyamatot. Az eljárás példaképpeni kivitele a következő: A bányászatban és mélyépítkezéseknéi repedéses kőzetek és szemcsés szerkezetű rétegek vízáteresztőképességének megszüntetésére álta-50 Iában bentonit diszperziót injektálnak be. Eljárásunk szerint a kollerjáraton vagy áztatódobban feláztatott, majd szűrővel a durva részektől mentesített kb. 25% szilárdanyagtartalmú- zagyot. 5—15% szilárdtartalomra hí-55 gítjuk, keverővel ellátott tartályban. Ebben a tartályban történhet — kalcium bentonit esetében — az optimális szódamennyiség bekeverése is. Ez a tartály egyúttal ráfolyótartálya pl. egy Alpine-rendszerű pálcás dezintegrátor-60 nak vagy házilag is kialakítható dezintegrátornak. A dezintegrátor nagy nyírósebességgel diszpergálja a híg zagyot. A diszpergálási időt a ráfolyatás sebességével állítjuk be a szükség-65 létnek megfelelően egyszerű csappal való sza-2