|
2. Методами рентгенофазового, термохимического анализов, ИКспекгроскопии, электронной микроскопии изучить физико-химические свойства и микроструктуру поверхности отложений коллоидного кремнезема, сформировавшихся при техногенном течении раствора в скважинах, трубопроводах и теплооборудовании Мутновских ГеоЭС. 3. Выполнить эксперименты по обработке проб гидротермального раствора осадителями и вымораживанием, изучить устойчивость коллоидного кремнезема по отношению к действию различных ионов-коагулянтов типа Са2+, М§2+, Л I О А! , Ре , и, таким образом, исследовать сорбционный механизм процессов коагуляции и осаждения коллоидного кремнезема при индивидуальном или смешанном вводе осадителей в раствор, имеющий определенные физикохимические характеристики. 4. Исследовать физико-химические характеристики кремнезема, осажденного различными способами, с целью определения возможностей промышленного использования осажденного материала. 5. На основе результатов исследования механизма коагуляции и осаждения кремнезема, физико-химических свойств осажденного материала разработать принципиальную технологическую схему очистки гидротермального сепарата от кремнезема с целью предотвращения роста твердых отложений и повышения эффективности использования теплоносителя. 35 |
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. 87 3. Численным моделированием химического равновесия в многокомпонентном гидротермальном теплоносителе исследовать условия образования отложений аморфного кремнезема при различных термодинамических условиях (давлении, температуре, паросодержании водного потока) и предложить рекомендации по прогнозу образования твердых отложений на различных участках технологической схемы. 4. Выполнить эксперименты по обработке проб гидротермального раствора осадителями, электрокоагуляцией и вымораживанием, изучить устойчивость коллоидного кремнезема по отношению к действию различных ионовкоагулянтов типа Са2*, М§2+, А13+, Ре3+, и, таким образом, исследовать сорбционный механизм Процессов коагуляции и осаждения коллоидного кремнезема при индивидуальном или смешанном вводе осадителей в раствор, имеющий определенные физико-химические характеристики. 5. Исследовать физико-химические характеристики кремнезема, осажденного различными способами, с целью выявления областей использования осажденного материала. 6. С учетом результатов экспериментов по исследованию механизма коагуляции и осаждения кремнезема в гидротермальном растворе и физикохимических характеристик осажденного материала разработать методы извлечения и использования кремнезема. 7. На основе результатов исследования механизма коагуляции и осаждения кремнезема, физико-химических свойств осажденного материала и анализа современных методов извлечения и использования кремнезема разработать принципиальную технологическую схему осаждения из гидротермального сепарата кремнезема с заданными физико-химическими характеристиками оптимальную для теплоносителя Мутновского месторождения. |