Анализ теории формирования сырой прочности ПБС, страница 4

Так же важным фактором процесса распространения водореагентной среды являются условия смачивания и скорость распространения жидкой фазы. Их регулирование возможно осуществлять путем подбора реагентов, имеющих свойства ПАВ.

Кроме того наличие водореагентной водной среды в современных представлениях уменьшает работу механического измельчения минерала в следствии адсорбционного понижения прочности связей агригатированных частиц (эффект Ребиндера). Известно в общем случае понижение прочности зависит от свойств и концентрации реагентов и характеризуется уравнением, аналогичным уравнению Люнгмюра:

где DВ_¥— наибольшее понижение прочности при полном насыщении адсорбционного слоя;

С — концентрация адсорбента;

 — константа.

Это явление также в некоторой степени ставит под сомнение утверждение [  ] о невозможности эффективной реализации технологий активации связующей суспензии.

Таким образом водная дисперсная среда создает ряд значительных преимуществ для проведения активационных процессов поскольку:

·  адсорбция воды и реагента является причиной диспергирования глины в процессе набухания;

·  облегчает процессы механического разрушения (эффект Ребиндера);

·  замедляет процессы обратного агрегатирования частиц, за счет водореагентных энергокомпенсаций;

·  устраняет газовую адсорбцию на активных центрах.

Логично предположить, что высокую кинетическую энергию при обработке суспензии можно получить с помощью высокочастотных ударных нагрузок (дезинтеграторы, струйные мельницы, аппараты с вихревым слоем, вибрационные и планетарные мельницы). Литературный анализ использования перечисленного оборудования в экспериментальных, опытных и промышленных целях выделяет аппараты дезинтеграционного типа как наиболее перспективные для условий обработки суспензий [19].

Среди указанного оборудования промышленное применение получили лишь дезинтеграторы и струйные мельницы. Такие достоинства дезинтеграторов как: простота конструкции, комплектность, высокая производительность на единицу объема, относительно малые затраты электроэнергии определяют его преимущества. В то время как струйные мельницы мало пригодны для работы с высоковязкими суспензиями, требуют больших энергозатрат (перегрев пара, компримирование воздуха) и применения сложного компрессорного или котельного оборудования.

2.4. Методика оценки физико-химических свойств связующей суспензии

При подходе к решению задач по активации бентонитовых суспензий возникает необходимость обоснования номенклатуры параметров качества, отражающей эксплуатационные характеристики дисперсной системы, поскольку в практике литейного производства отсутствует методика оценки технологических качеств бентонитовых глин по свойствам их суспензии. Как правило определеннию подлежит лишь диапазон критических концентраций структурообразования (ККС, ККС1) с технологичной текучестью, оценка которой осуществляется по предельному напряжению сдвига.

Прочностно-вяжущие характеристики водо-глинистых дисперсных систем безусловно связанных с процессом коагуляционного структурообразования и находят отражения в реологии системы [_]. Именно процессы коагуляционного стрктурообразования позволяют установить связь между реологическими и коллоидно-химическими свойствами водо-глинистых дисперсий с помощью методов физико-химической механики с этих позиций суспензий бентонитовых глин в диапазоне применяемых в смесеприготовлении концентрации дисперсной фазы целесообразно представить в виде неньютоновских нестационарных псевдопластицеских  структурированных жидкообразных и твердообразных псевдопластических небингамовских систем. Их реологические свойства зависят от напряжения сдвига, изменяются во времени и описываются уравнениями Освольда-Вейля и Бингама: