|
34 сокращения расходов на удаление отложений из скважин и теплооборудования, получения дополнительной электрической и тепловой энергии и добавочного минерального сырья в виде аморфного кремнезема. ■* / 3. Эксперименты но осаждению кремнезема в лабораторных условиях проводились с добавлением следующих осадителей: 1. гашеной извести; 2. коагулянтов СаСЬ и М&СЬ; 3. высокомолекулярных органических флокулянтов: катионных, анионных и неионных; 4. смеси неорганических коагулянтов и органических высокомолекулярных флокулянтов. Выполненные лабораторные исследования имеют ряд существенных недостатков: а) эксперименты проведены на разных месторождениях с различными типами гидротермального раствора и разными наборами осадителей; б) эксперименты не были ориентированы на исследование механизма коагуляции и осаждения коллоидного коллоидного кремнезёма и ортокремниевой кислоты под действием катионов Са , М§ А13', Рс3+, либо высокомолекулярных структур и выявление связи между физико-химическими характеристиками коллоидного кремнезема и материала, осажденного из раствора. Не было выполнено сравнение коагуляционного действия основных катионов-коагулянтов Са24, М§2', АГ3+, Ре3+ при различных температуре и рН раствора. Это исключает построение физико-химической модели процессов коагуляции и осаждения кремнезема, справедливой для раствора с конкретным химическим составом, и разработку на этой основе оптимальной технологической схемы осаждения. I В связи с этим в данной работе были поставлены следующие задачи: 1. Изучить физико-химические процессы в гидротермальном растворе с участием коллоидного кремнезема существенные для технологии извлечения кремнезема: 1) кинетика поликонденсации ортокремниевой кислоты с I образованием коллоидных частиц; 2) распределение коллоидных частиц кремнезема по размерам и коэффициенты диффузии частиц в гидротермальном растворе; 3) массоперенос коллоидных частиц в водном потоке и механизм образования твердых отложений. |
Исландии, Мексике, США, Японии, Новой Зеландии, Италии, Филиппинах и др. 3. Реализация технологии извлечения геотермального кремнезема в условиях ГеоТЭС позволит повысить рентабельность использования гидротермального теплоносителя за счет сокращения расходов на удаление отложений из скважин и теплооборудования, получения дополнительной электрической и тепловой энергии и добавочного минерального сырья в виде аморфного кремнезема. 4. Исследования по геотермальному кремнезему проводятся на всех высокотемпературных месторождениях и делятся на следующие основные направления: 1. Изучение физико-химических характеристик коллоидной системы кремнезема в гидротермальном растворе: кинетика реакции полимеризации, размеры, концентрация и подвижность коллоидных частиц, оптические, молекулярно-кинетические, электрические свойства кремнезема, устойчивость, сорбционная способность поверхности; 2. лабораторные эксперименты по осаждению кремнезема из раствора; 3. разработка и испытание пилотных установок по осаждению кремнезема, а также альтернативных методов контроля за скоростью роста отложений: получение концентрированного золя ультрафильтрацией, ингибирование роста отложений, старение раствора и др.; 4. эксперименты по использованию осажденного кремнезема как сырья для различных областей химической промышленности в зависимости от физикохимических свойств материала. 5. На пилотных установках по осаждению кремнезема из потока сепарата наибольшее количество испытаний выполнено с добавлением гашеной извести. Испытаны методы по осаждению с рециркуляцией свежеосажденного шлама кремнезема, прошедшего обработку в электромагнитном поле. Разработана технология извлечения кремнезема с добавлением осадителя и отфильтровыванием коагулированных коллоидных частиц. 6. Эксперименты по осаждению кремнезема в лабораторных условиях проводились с добавлением следующих осадителей: 1. гашеной извести; 2. коагулянтов СаСЬ и М&СЬ; 3. высокомолекулярных органических флокулянтов: катионных, анионных и неионных; 4. смеси неорганических коагулянтов и органических высокомолекулярных флокулянтов. 7. Выполненные лабораторные исследования имеют ряд существенных недостатков: а) эксперименты проведены отдельными группами исследователей на разных месторождениях с различными типами гидротермального раствора и разными наборами осадителей; б) эксперименты не были ориентированы на исследование механизма коагуляции и осаждения коллоидного и мономерного кремнезема под действием катионов Са2*, М§2*, А13*, Ре3*, либо высокомолекулярных структур и выявление связи между физико-химическими характеристиками коллоидного кремнезема и материала, осажденного из раствора. Не было выполнено сравнение коагуляционного действия основных катионов-коагулянтов Са2*, М8*, А13*, Ре3* при различных температуре и рН раствора. Это исключает построение физико-химической модели процессов коагуляции и осаждения кремнезема, справедливой для раствора с конкретным химическим составом, и разработку на этой основе оптимальной технологической схемы осаждения. В связи с этим в данной работе были поставлены следующие основные задачи: 1. Изучить физико-химические процессы в гидротермальном растворе с участием коллоидного кремнезема существенные для технологии извлечения кремнезема: 1) кинетика нуклеации и полимеризации ортокремниевой кислоты с образованием коллоидных частиц; 2) распределение коллоидных частиц кремнезема по размерам и коэффициенты диффузии частиц в гидротермальном растворе; 3) массоперенос коллоидных частиц в водном потоке и механизм образования твердых отложений. 2. Методами рентгенофазового, термохимического анализов, ИКспектроскопии, электронной микроскопии изучить физико-химические свойства и микроструктуру поверхности отложений коллоидного кремнезема, сформировавшихся при техногенном течении раствора в скважинах, трубопроводах и теплооборудовании Мутновских ГеоЭС. |