Проверяемый текст
Потапов Вадим Владимирович. Разработка способов извлечения кремнезема из высокотемпературных гидротермальных теплоносителей (Диссертация 2004)
[стр. 22]

22 которого в зависимости от физико-химических свойств может достигать от $2 до $110 за килограмм.
Потребность американского рынка составляет 190000 т/год кремнезема и до 68000 т/год коллоидного кремнезема с ростом потребления 4 % в год.
Геотермальный кремнезем месторождения Дикси Валлей может удовлетворить годовой рост потребности американского рынка.
Основные стадии обработки сепарата по предложенной технологии следующие
[52, 53].
Сепарат поступает с линии реинжекции в реактор через теплообменник, с помощью которого регулируется температура сепарата перед обработкой.
Насосом-дозатором из танкера для реагентов в реактор подают раствор
М§СЬ.
Расход М§С12 очень мал и находится в пределах нескольких ррш (мг/л).
Температура обработки сепарата поддерживается на уровне 90°С.
Реактор снабжен мешалкой.
Из реактора сепарат поступает в микрофильтрующую систему, в которой установлены мембраны с размером пор 1 мкм.
Осажденный
кремнезем отделяется в фильтрационном устройстве от сепарата.
При этом весовое содержание воды в шламе кремнезема составляет 30 %.
Далее шлам промывают слабым раствором НС1 для удаления ионов, сорбированных поверхностью коллоидных частиц.
Осветленный сепарат
поступает на реинжекцию.
По указанной технологической схеме можно извлекать до 60% кремнезема, содержащегося в растворе.
Доля диоксида кремния в полученном материале составляла более 99,9
масс .%.
Таким образом, концентрация примесей
(М&, А1, Са, Ре, и др.) была рекордно низкой для геотермального кремнезема менее 0,1 масс.
% [52, 53].
Удельная поверхность полученного кремнезема находилась в пределах от 200 до 500 м
/г, суммарный объем пор0,9-1,0 см'/г, диаметр пор, при котором объем пор был максимальным,30,0 нм.
Размеры частиц, из которых составлен материал, были в пределах 20-30 мкм.
Небольшую долю составляли агрегаты с размерами до 100 мкм.
Размеры первичных частиц, из которых составлены частицы конечного продукта, не превышали 10 нм.
Такие характеристики полученного материала, как низкая концентрация примесей, высокая удельная поверхность, малый диаметр пор, позволяют
[стр. 40]

40 » т один комплекс-частицу полимеризованного кремнезема, которая реагирует с 1ой азот-содержащей молекулой в результате ионной когезии.
Значительных успехов в развитии технологии извлечения кремнезема достигла группа специалистов Брукхевенской национальной лаборатории (США) под руководством Моу Лина [69, 70].
Исследования были ориентированы на извлечение кремнезема из низкоминерализованных гидротермальных растворов месторождения Дикси Валлей.
При этом по сравнению с суперминерализованным раствором месторождения Солтон-Си количество извлеченного кремнезема было меньше, но чистота его была гораздо выше.
Группе Моу Лина удалось получить геотермальный кремнезем рекордной чистоты, а предложенная технология завоевала награду и вошла в 100 лучших технологий США.
Концентрация основных химических соединений раствора месторождения Дикси Валлей следующая (мг/л): СГ617, Ыа+578, К* 87.3, Са2к10.15, М^2*0.028, ЗЮ,591,1л*-2.95 , В -14.1, НС03‘97, С03 2' 64, Г15.7, 504 2' 265, рН = 9.2-9.44, общая минерализация 2295.
Общее содержание кремнезема в растворе такого типа находится в диапазоне от 300 до 700 мг/л.
Из потока сепарата с расходом 630.8 л/с на ГеоЭС Дикси Валлей мощностью 50 МВт можно получать до 6000 т/год кремнезема, стоимость которого в зависимости от физико-химических свойств может достигать от $2 до $110 за килограмм.
Потребность американского рынка составляет 190000 т/год кремнезема и до 68000 т/год коллоидного кремнезема с ростом потребления 4 % в год.
Геотермальный кремнезем месторождения Дикси Валлей может удовлетворить годовой рост потребности американского рынка.
Основные стадии обработки сепарата по предложенной технологии следующие
[69, 70].
Сепарат посупает с линии реинжекции в реактор через теплообменник, с помощью которого регулируется температура сепарата перед обработкой.
Насосом-дозатором из танкера для реагентов в реактор подают раствор
М§С1г.
Расход М§С!2 очень мал и находится в пределах нескольких рргп (мг/кг).
Температура обработки сепарата поддерживается на уровне 90°С.
Реактор снабжен мешалкой.
Из реактора сепарат поступает в микрофильтрующую систему, в которой установлены мембраны с размером пор 1 мкм.
Осажденный


[стр.,41]

кремнезем отделяется в фильтрационном устройстве от сепарата.
При этом весовое содержание воды в шламе кремнезема составляет 30 %.
Далее шлам промывают слабым раствором НС1 для удаления ионов, сорбированных поверхностью коллоидных частиц.
Осветленный сепарат
посупает на реинжекцию.
По указаннной технологической схеме можно извлекать до 60% кремнезема, содержащегося в растворе.
Были проведены два теста: лабораторный и на пилотной установке.
В ходе лабораторного теста раствор поступал в реактор объемом 37.85 л.
Сольосадитель подавали из танкера для реагентов объемом 189.25 л, расход соли составлял порядка нескольких мг на литр.
Осадитель индуцировал осаждение коллоидного кремнезема.
Через определенное время, достаточное для того, чтобы частицы осажденного кремнезема увеличились в размере, раствор поступал в мембранный фильтр, в котором осажденный кремнезем отделяли от потока воды.
Раствор переводили из одного блока установки в другой насосами.
Осажденный кремнезем промывали кислотой для снижения концентрации примесей.
На основе результатов лабораторного теста была спроектирована и испытана пилотная установка, рассчитанная на расход сепарата 0.315 л/с.
Пилотная установка работала на Дикси Валлей с периодами от 2 до 8 ч при температуре раствора от 70 до 90°С.
Извлеченный кремнезем высушивали при температуре 120°С в течение 16 ч.
С использованием электронного микроскопа было изучено распределение частиц по размерам.
Определена концентрация примесей в осажденном материале методами рентгеновской спектроскопии и 1СР-спектроскопии.
Удельная поверхность (БЭТ-площадь), объем и диаметр пор измерены адсорбционным методом по поглощению азота.
По своим физико-химическим свойствам материал, полученный на пилотной установке, соответствовал лабораторным образцам [69, 70].
Температура в диапазоне 70-90°С мало влияла на количество извлеченного материала и на размер частиц.
При более высоком рН раствора кремнезем извлекался легче за счет формирования частиц с диаметрами более 1 мкм.
Повышение рН раствора приводило к улучшению условий осаждения кремнезема.
российская ГОСУДАРСТВЕННАЯ Ь/.2Г.К0ТЕКА

[стр.,42]

42 При снижении рН кремнезем извлекался хуже из-за уменьшения скорости оса"ждения и формирования мелких частиц-(Гразмерами менееЬ мкм; которые-про* ходили через фильтр.
Доля диоксида кремния в полученном материале составляла более 99.9
вес.
%.
Таким образом, концентрация примесей
(М§, А1, Са, Ре, Н& и др.) была рекордно низкой для геотермального кремнезема менее 0.1 вес.% [69, 70].
Удельная поверхность полученного кремнезема находилась в пределах от 200 до 500 м2/г,
суммарный объем пор0.9-1.0 см3/г, диаметр пор, при котором объем пор был максимальным,30.0 нм.
Размеры частиц, из которых составлен материал, были в пределах 20-30 мкмю Небольшую долю составляли агрегаты с размерами до 100 мкм.
Размеры первичных частиц, из которых составлены частицы конечного продукта, не превышали 10 нм.
Такие характеристики полученного материала, как низкая концентрация примесей, высокая удельная поверхность, малый диаметр пор, позволяют
использовать его для изготовления тонкослойных хроматографических пластин с высоким разрешением [69, 70].
По своим физико-химическим свойствам геотермальный кремнезем не уступает коммерческим образцам, полученным по другим технологиям, а по некоторым параметрам превосходит их.
1.4.
Результаты испытания пилотных, установок для извлечения кремнезема из потока гидротермального теплоносителя и контроля за ростом отложений.
На ГеоЭС Вайракей и Каверау в Новой Зеландии есть опыт получения на коммерческой основе геотермального кремнезема, который по физикохимическим характеристикам приближается к синтетическому кремнезему, применяемому в производстве высококачественной бумаги, и вполне конкурентноспособен с ним [17, 18].
Содержание кремнезема ЗЮг в сепарате новозеландских скважин доходит до 1000 мг/кг.
Сепарата, представляющий смесь от нескольких скважин на Вайракей 26А, 26В, 76, 80, 107 и 108, характеризует следующий химический состав таков (мг/кг): ЗЮг560, Ыа+1190, К+185, ЬГ П,КЬ-2,С5-2,Са2'-23, СГ-2100, 504 2'-32,В 28, Аа 4, НС03‘ 13, Ре

[Back]