Influência da hidrociclonagem e da secagem por spray dryer nas propriedades reológicas de argilas bentoníticas

Abstract

ResumoA exploração desordenada ao longo dos anos das argilas bentoníticas do município de Boa Vista, PB, resultou no esgotamento das variedades nobres. Assim, o que existe atualmente são bentonitas com elevado percentual de minerais acessórios, elementos contaminantes a exemplo do quartzo, os quais influem negativamente nas propriedades reológicas das dispersões. O presente trabalho propõe concentrar dispersões dessas argilas pouco nobres pela operação de hidrociclonagem e posterior secagem por spray dryer, visando à obtenção de amostras com valores de reologia de acordo com norma EP-1EP-00011-A da Petrobrás. Assim, preparou-se dispersões de três composições com as argilas Bofe, Chocolate, Verde-Lodo, Chocobofe e Sortida previamente selecionadas por planejamento experimental com concentrações de 4% em massa de argila para serem concentradas por hidrociclonagem. Os concentrados foram secos por spray dryer em duas condições de secagem. Os resultados evidenciaram a eficiência das operações de hidrociclonagem e secagem por spray dryer das misturas com notável melhoria nas propriedades reológicas.

Influência das variáveis de processo do hidrociclone para tratamento de argilas esmectitícas

“…De maneira geral pôde-se concluir que o aumento da pressão e a diminuição nas aberturas apex e vortex tiveram influência marcante no processo de hidrociclonagem em relação à diminuição do tamanho de partículas e aumento do concentrado da fração argila, fato este que pode contribuir em muito para o uso dessa argila para novas aplicações industriais. Nos estudos desenvolvidos em [9,22] sobre uso do hidrociclone, verificou-se que para baixa pressão, ou seja, inferior a 3,0 bar, os valores do concentrado da fração argila foram inferiores aos obtidos nesta pesquisa. Na Tabela II estão apresentadas as composições químicas da argila in natura e das amostras após tratamento em hidrociclone.…”

“…Comparando com dados da literatura [9,22] para pressão constante do hidrociclone, os resultados foram superiores. Quanto aos resultados dos difratogramas de raios X foi apresentado unicamente aquele referente ao melhor valor obtido para concentração ótima da fração argila, que se constituiu como objetivo primordial deste trabalho.…”

“…Esses dados confirmaram a eficiência da hidrociclonagem no processo de tratamento de argilas esmectitícas. Esses resultados foram superiores aos encontrados em [14,22] para pressões inferiores a 3,0 bar CONCLUSÕES Com o objetivo de estudar a influência das variáveis envolvidas no processo de hidrociclonagem para tratamento de argilas bentoníticas foi possível concluir que para o ponto ótimo houve uma redução do diâmetro médio equivalente das partículas de aproximadamente 19,2%, e um rendimento da fração argila (D <2 mm) de 44,7% para configuração do hidrociclone de abertura de apex de 5 mm, abertura de vortex de 6,0 mm e pressão de 3,5 bar. Quando se considerou a composição química da amostra in natura em relação à tratada em hidrociclone, observou-se diminuição considerável na quantificação do óxido de silício (10,6%), ferro (21,7%), calcita (73,0%) e dolomita (45,3%) para diferentes configurações, incluindo pressão e aberturas do apex e vortex.…”

“…Em [21] foi verificada a influência da pressão no processo de purificação por hidrociclonagem em bentonitas das novas ocorrências do estado da Paraíba; os resultados mostraram que o processo de purificação em baixas pressões não é eficiente. Em [22] foram desenvolvidos estudos com o objetivo de concentrar a fração argila de misturas de argilas bentoníticas pouco nobres do estado da Paraíba por meio do processo de hidrociclonagem, e posterior secagem por spray dryer. Os resultados evidenciaram a eficiência das operações de hidrociclonagem e da secagem por spray dryer das misturas com notável melhoria das propriedades reológicas.…”

Influence of the purification of bentonite clay from new deposits in the state of Paraíba-Brazil for use in water-based drilling fluids

“…A simple method for purification of clay was analyzed, with tests showing that centrifuge speed influences the purification process of bentonite; low speeds reduce the purification level and high speeds reduce the performance of montmorillonite [21]. Research studies involving the purification of clay by the hydrocyclone method have been developed at the Federal University of Campina Grande (UFCG), with special mention of [22][23][24][25][26], in which the efficiency of this method was confirmed for several different applications.…”