Влияние СПС

Наибольшее разжижение шлама отмечается при 0,30% концентрации СПС+1,0%, Na₂C0₃, значительно повышаются коэффициент подвижности и текучесть. При указанной концентрации наблюдается хорошо выраженный эффект адсорбционного понижения прочности формирующейся коагуляционной структуры, система характеризуется минимальными значениями наименьшей пластической вязкости и условного динамического предела текучести. Дальнейшая обработка приводит к росту, снижается текучесть и. Содержание в шламе реагента в интервале концентраций 0,05— 0,10% резко уменьшает пластическую прочность, дальнейшее модифицирование реагентом не приводит к значительным изменениям предельного напряжения сдвига.

Для влажности 32% наибольшее разжижение отмечается при содержании комплексного реагента 0,10—0,20%. При этом коагуляционная структура характеризуется наименьшей прочностью и высокой подвижностью, что подтверждается резким уменьшением пластической прочности, понижением Pk, и наименьшей пластической вязкости. Однако с увеличением количества добавки от 0,20 до 0,50% наблюдается интенсивное структурообразование в системе, о чем свидетельствует рост реологических характеристик и пластической прочности.

Анализ процесса структурообразования в дисперсии шлама влажностью 34%, показывает, что при обработке добавкой СПС+1,0% Na₂C0₃ в концентрационной области (0,05—0,50%) наибольшее разжижение соответствует содержанию 0,30% реагента. Система характеризуется наименьшими значениями, заметно возрастают коэффициент подвижности и текучесть. Дальнейшая обработка вызывает обратное действие, что объясняется образованием полимолекулярного слоя ПАВ на поверхности частиц шлама.

Влияние СПС+0,20% Na₂SiF₆. Результаты исследования шлама, обработанного реагентом СПС+0,20% Na₂SiF₆, свидетельствуют, что для сырьевой смеси влажностью 29, 32, 34%) наблюдается закономерное снижение наименьшей пластической вязкости, динамического предела текучести и пластической прочности. Текучесть и коэффициент подвижности возрастают, наряду с этим ухудшается пластичность. Увеличение влажности шлама от уровня, соответствующего полному развитию гидратных оболочек, до нормальной текучести смещает эффект разжижающего действия реагента в сторону уменьшения его концентрации.

Влияние ЛСМ (лигносульфоната магния) на реологические свойства исследовано на сырьевом шламе влажностью 29, 32, 34%. При содержании реагента от 0,05 до 0,507 о прочность коагуляционной структуры снижается, что подтверждается уменьшением и пластической прочности. Наблюдается закономерное увеличение коэффициента подвижности и текучести шлама. Для указанных влажностей шлама при концентрации реагента 0,05—0,10% пластичность возрастает, дальнейшая обработка ухудшает пластичность.

Понижение прочностных характеристик связано с процессом адсорбции ЛСМ на поверхности частиц дисперсии шлама. Будучи полидиеперсным слабым полиэлектролитом, растворимым в воде, ЛСМ, адсорбируясь, своими гидрофильными полярными группами на поверхности частиц шлама образует защитную адсорбционную оболочку вокруг каждой частицы, которая является мощным барьером для образования и развития коагуляционной структуры.

При концентрации ЛСМ 0,34% (соответствующей критической концентрации мицеллообразования ЛСМ) на поверхности шлама образуется мономолекулярная адсорбционная пленка, способствующая взаимоскольжению частиц твердой фазы.

Влияние ЛСМ+0,20% Na₂SiF₆ на процессы структурообразовання сырьевого шлама влажностью 29, 32, 34% исследовано в интервале концентраций 0,05—0,50% от веса суспензии шлама. Полученные результаты показывают, что для шлама влажностью 29% добавки ЛСМ+0,20% Na₂SiF₆ вызывают разжижение шламов при установленных концентрациях реагента. Об этом свидетельствует резкое падение наибольшей пластической вязкости и периода истинной релаксации. Энергия связей между частицами уменьшается с 2387,2-10² до 1673,6-10² эрг/см³, соответственно происходит снижение модулей деформации и после достижения критической концентрации разжижителя постепенное их увеличение. Аналогичная закономерность имеет место в изменении статической пластичности и эластичности: до оптимальной концентрации происходит их улучшение, при превышении — постепенное уменьшение. Согласно анализу деформационного процесса, шлам остается в том же (четвертом) структурно-механическом типе.