Производные лигносульфоновых кислот.

Понизители условной вязкости

Условная вязкость зависит от ряда факторов и прежде всего от статического напряжения сдвига и пластической вязкости. По­этому снизить вязкость можно, лишь воздействуя на те факторы, которые определяют величину статического напряжения сдвига и пластической вязкости. Возможно песколько путей снижения условной вязкости:

а) разжижение промывочной жидкости водой;

б) уменьшение заряда коллоидных частиц, обусловливающего структурообразование;

в) предотвращение пептизации (расщепления) глинистых частиц на элементарные чешуйки и роста удельной поверхности твердой фазы.

Первый путь наиболее простой, но он ведет к быстрому увеличе­нию водоотдачи и снижению стабильности системы. Для реализации второго пути наиболее широко используют соли лигносульфоновых кислот, производные гидролизного лигнина и танины или дубители. Третий же путь реализуется в основном при комбинированной обра­ботке промывочных жидкостей понизителями водоотдачи, понизи­телями вязкости и реагентами специального назначения.

Производные лигносульфоновых кислот.

Сюда относятся ССБ и продукты взаимодействия ее с солями хрома, окисления хлором или азотной кислотой.

ССБ представляет собой смесь различных лигносульфоновых кислот и их солей, а также смол, белков и других веществ и является отходом целлюлозно-бумажной промышленности. Состав разных партий ее нестабилен. Она поставляется заводами в виде жидкости или пасты темно-коричневого цвета либо в виде светло-коричневого порошка. Так как ССБ имеет рН = 5 то в промывочные жидкости с рН < 10 ее добавляют вместе со щелочью и часто с известью. ССБ эффективно снижает условную вязкость и статическое напря­жение сдвига сильно минерализованных промывочных жидкостей, особенно с высоким рН. С уменьшением минерализации, а также рН промывочной жидкости эффективность действия реагента снижается. Оптимальная добавка при первичной обработке составляет от 1 до 5% (в пересчете на сухое вещество), при повторных обработках — менее 1%.

Основные недостатки: вспенивание обрабатываемой промывочной жидкости; трудности транспортировки, хранения и применения жидкой ССБ, особенно в зимних условиях.

Окзил представляет собой продукт взаимодействия кальциевой ССБ с бихроматом калия или натрия в кислой среде, рН — 3,5÷4,5. Предназначен для регулирования условной вязкости и реологиче­ских параметров пресных, минерализованных, известковых и гип­совых промывочных жидкостей, а также для снижения водоотдачи неминерализованных растворов. Оптимальная добавка его до 1% (в пересчете на сухое вещество). Реагент вводят в промывочную жидкость, обработанную щелочью, для повышения рН; наибольшая эффективность обработки достигается, если промывочная жидкость имеет рН = 9 ч-10.

Термостойкость неминерализованных промывочных жидкостей при обработке окзилом достигает 200° С, а минерализованных и гипсовых — 160—170° С; она заметно выше, чем при обработке ССБ.

Производные гндролнзного лигнина получаются путем обработки различными окислителями гидролизного лигнина, являющегося массовым отходом гидролизной промышленности. Они эффективно снижают условную вязкость и статическое напряжение сдвига, а часто и водоотдачу промывочных жидкостей с рН = 8÷10, но в отличие от ССБ и ее производных не вспенивают их.

Нитролигнин — порошок светло-коричневого цвета, нераство­римый в воде. Для обработки промывочной жидкости применяется в виде водно-щелочного раствора 5—10%-ной концентрации. В за­висимости от состава и рН жидкости соотношение нитролигнин: щелочь колеблется от 1: 0,1 до 1: 0,5 (в пересчете на сухое веще­ство). Он предназначен для обработки неминерализованных и из­вестковых растворов; оптимальная добавка его составляет 0,2—0,5%. Нитролигнин может быть использован также для обработки минера­лизованных растворов, стабилизированных понизителями водоот­дачи. Рекомендуется рН промывочной жидкости поддерживать около 10.

Сунил — продукт восстановления нитролигнина солями сер­нистой кислоты — жидкость темно-коричневого цвета с рН = 7,5÷8, растворимая в воде. Эффективен для обработки как пресных, так н минерализованных промывочных жидкостей; оптимальная добавка его составляет 0,2—0,5% (в пересчете на сухое вещество). При до­бавках 1,5—2% снижается водоотдача неминерализованных промы­вочных растворов.

Танины — сложные органические соединения, относящиеся к классу полифенолов. Им присущи поверхностно-активные свойства и спо­собность вспенивать промывочные жидкости. Для снижения услов­ной вязкости и статического напряжения сдвига пресных и слабо­минерализованных промывочных жидкостей применяют ряд есте­ственных (еловый и ивовый экстракты, дубители Д-4, Д-6, Д-12 и др.) и синтетических (синтан-5, пекор, полифенол лесохимиче­ский—ПФЛХ) танинов; пекор и ПФЛХ используют также для обработки ингибированных промывочных жидкостей.

Танины поставляются заводами в твердом виде. Для обработки промывочных жидкостей их применяют в виде водно-щелочных рас­творов 5—10%-ной концентрации; оптимальная добавка их соста­вляет 0,2—0,5% (в пересчете на сухое вещество); соотношение та­нин: щелочь колеблется от 5: 1 до 2: 1. Наибольший эффект дости­гается, когда промывочная жидкость имеет рН = 8 4-10; при рН ^ ^ 7 танины малоэффективны.

Как правило, вместе с танинами к промывочной жидкости при­ходится добавлять пеногасителн.