Статья: Экспресс-приемы выделения тонкодисперсных минералов из цемента осадочных пород

Наиболее эффективный режим эксплуатации с угловым ротором производится при следующих параметрах: Tср = +22 °С, N = 5500 об./мин. Ротор позволяет загружать за один сеанс восемь колб с общим объемом до 720 мл (рис. 3, б). Типоразмер колб выбран неслучайно, т. к. позволяет применять широко распространенные пластиковые одноразовые «чайные» ложки. С помощью «чайных» ложек собирается со дна колбы отжатая от воды глинистая фракция (рис. 3, в).

Скорость седиментации глинистых частиц (ν) зависит от угловой скорости (ω), эффективного радиуса ротора rэфф (расстояние от оси вращения) и седиментационных свойств частиц. Седиментационные свойства частицы характеризуются коэффициентом седиментации S и выражаются в единицах Сведберга (1S = 10-13 с). Величина S может колебаться в широких пределах, поэтому время центрифугирования достаточно рассчитать эмпирически (обычно tср ≈ 15 мин). После сбора глинистой фракции на стерильную поверхность она должна подсушиться некоторое время в комнатных условиях для взвешивания и дальнейшей упаковки в соответствующую тару. Прозрачную воду из колб собирают в другой стакан, если необходимо провести дополнительные расчеты.

Скорость выделения глинистой фракции из водной суспензии после отмучивания с применением отжима оказывается пример но в 20 раз выше, чем при выдуве в батарейных стаканах. Кинетическая энергия, развиваемая центрифугой, позволяет даже выделять из суспензии глинистые частицы, поведение которых можно охарактеризовать как броуновское. В таких суспензиях после отмучивания обычно очень малый процент глинистой составляющей, не способной коагулировать и оседать в обычных комнатных условиях.

Обсуждение результатов

Из сравнения дифрактограмм становится очевидным, что примене ние различных химических и электрических воздействий для ускорения выделения глинистой составляющей из пробы, искажает в той или иной мере истинный фазовый состав глин, или не дает сущест венных преимуществ перед обычным отмучиванием.

Проведенные исследования показали, что при подготовке к дифрактометрическому или какому-либо другому лабораторному виду анализа глин не следует применять электрофорез, а также использовать различные химические обработки, рассчитан ные на ускорение коагуляции вещества. В таких случаях целесооб разно ограничиться обычным отмучиванием с предварительным распа риванием образца на водяной бане.

В связи с изложенным для выделения и подготовки к лабораторным анализам гли нистой фракции в больших масштабах наиболее целесообразно использовать центрифугирование с большим запасом полиэтиленовых колб. Применение центробежной центрифуги позволяет в десятки раз ускорить лабораторный процесс при минимальных воздействиях на глинистые минералы.

Список литературы

1. Логвиненко Н. В. Методы определения осадочных пород : учеб. пособие для вузов / Н. В. Логвиненко, Э. И. Сергеева. – Л. : Недра, 1986. – 240 с.

2. Морозов А. Н. Подготовка проб глин для изучения глинистых минералов / А. Н. Морозов // Исследование и использование глин. Материалы совещания во Львове в 1957 году. – Львов : Изд-во Львовского университета, 1958. – С. 727–735.

3. Логвиненко Н. В. Выделение глинистых частиц при помощи электрофореза / Н. В. Логвиненко, А. А. Лазаренко // Изв. АН СССР. Сер.: Геол. – 1961. – № 9. – С. 1017–1024.

4. Потапов В. П. Прибор ускоренного количественного осаждения глинистой фракции из суспензий низкой концентрации / В. П. Потапов, А. Ф. Евсеев // Литология и полез. ископ. – 1974. – № 4. – С. 131–133. 5. Кузьмин В. А. Метод расчета эффективности использования энергии при внутреннем тепловлагопереносе в процессе сушки / В. А. Кузьмин, Д. Л. Овсянников // Материалы докладов Школы-семинара. – Казань, 1999. – С. 194–197.

6. Соколов В. И. Центрифугирование / В. И. Соколов. – М., 1976. – 408 с.

7. Шкоропад Д. Е. Центрифуги для химических производств / Д. Е. Шкоропад. – М. : Машиностроение, 1975. – 248 с.