草酸溶蚀白云石规律探究

为更好的探究白云石与地层酸性流体的溶蚀作用规律,为后续研究白云岩储层的油气储集提供积极的指导作用。本文开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查了反应温度、草酸浓度及矿化度对草酸溶蚀白云石过程的影响。结果表明：反应温度增大不仅能提高反应速率,而且影响溶液中镁离子溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大。且反应产物均沉淀在白云石表面上,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于孔隙优质储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于速率的提高及白云石的溶解度的增加,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀     

柴西下干柴沟组咸化湖盆碳酸盐岩溶蚀模拟试验

为研究地层条件下有机酸对湖相碳酸盐岩基质微孔的改造作用及咸化环境沉积盐类矿物溶蚀对碳酸盐岩储层的影响,以柴达木盆地西部地区下干柴沟组湖相碳酸盐岩为例,采用高温高压模拟、扫描电镜及离子浓度测试等试验手段,依据岩心样品溶蚀模拟过程中矿物组分、物性、孔隙特征及反应液离子浓度的变化对咸化湖盆碳酸盐岩在有机酸作用下的溶蚀规律及控制因素进行研究。结果表明：酸性流体作用后碳酸盐岩样品物性均有一定改善,其渗透率增长明显;溶蚀过程中低温条件下发生与碳酸盐共生的石膏、芒硝及长石的溶解,方解石较白云石容易发生溶解,碳酸盐的溶解程度随温度升高具有先增强、后减弱的特点,存在“溶蚀窗”,相对封闭条件下,石膏等盐类矿物溶解产生同离子效应抑制碳酸盐的溶解;温度和水岩比是控制碳酸盐溶解的关键因素,水岩比决定发生反应的体系,不同体系下温度对溶蚀强度影响存在差异,低水岩比情况下温度升高碳酸盐趋于沉淀,中等水岩比情况下溶解强度随着温度升高先增强、后减弱,较高水岩比情况下温度升高利于碳酸盐溶蚀。     

超声波辅助草酸对钾长石促释性能研究

探讨了超声波辅助条件下钾长石低温提钾的工艺过程。以钾长石为原料,在超声波辅助下用草酸、磷酸的混合酸与钾长石反应,分析各影响因素对钾溶出率的影响。以温度、超声波时间、磷酸浓度、草酸浓度作为四个影响因素进行正交实验,结果表明各因素对钾溶出率的影响大小依次为:磷酸浓度超声波时间草酸浓度温度。在固液比为1:15(钾长石的量为2.0000 g)的条件下,对体系进行单因素分析,探究得最佳提钾条件为温度40℃,磷酸浓度60%,草酸浓度0.6 mol/L,间歇超声波时间4 h,钾溶出率为15.82%,二次溶解的钾溶出率为28.17%。超声波辅助磷酸和草酸提钾,条件温和,能有效地提高钾的溶出率。     

沉淀法回收对二甲苯氧化母液中Co、Mn催化剂

采用化学沉淀法回收对二甲苯(PX)氧化母液中的Co、Mn离子,分别采用草酸溶液和草酸与NaOH混合溶液使Co、Mn离子以草酸盐的形式沉淀分离出来.考察了草酸用量、反应温度、反应时间对Co、Mn离子回收率的影响.研究结果表明,草酸法回收时,适宜的反应条件为:草酸与(Co+Mn)离子摩尔比为1,反应温度40 ℃,反应时间60 min,在此反应条件下,Co、Mn离子的回收率分别为99.8%、99.2%.草酸与NaOH复合回收时,适宜的反应条件为:草酸与NaOH的摩尔比为1,草酸与(Co+Mn)离子摩尔比为1,反应温度40 ℃,反应时间45 min,在此反应条件下,Co、Mn离子的回收率分别为99.8%和99.9%.     

有机酸溶蚀作用对泥页岩储层孔隙结构的影响

为了解有机酸溶蚀作用下泥页岩常见矿物离子的溶出规律,探讨溶蚀作用对泥页岩次生孔隙结构的影响,针对南堡凹陷古近系沙三段泥页岩样品设计了不同温度、不同类型有机酸(乙酸、乙二酸)环境下的溶蚀实验。对实验后反应溶液进行等离子发射光谱检测,溶蚀后样品进行X衍射、扫描电镜、低温氮气吸附等测试。结果表明:随反应温度升高泥页岩中常见矿物离子在乙酸、乙二酸中的溶出可分为"上升、下降、复合、甚微型"以及"上升、下降、复合型"两种情况,且常见离子的"溶出系数"各异,总体上有机酸对泥页岩溶蚀作用正温效应明显,不同类型有机酸溶蚀机制差异显著;溶蚀后泥页岩的粒内孔孔径增大、数量增多,粒间孔接触部分发生小规模溶蚀产生网洞化现象,微裂缝宽度有所增大,并伴随伊利石、高岭石、蒙脱石等新生黏土矿物生成;乙酸溶蚀促进泥页岩中孔、微孔的生成从而增大其比表面积,乙二酸溶蚀则提升中孔、大孔比例,进而提高泥页岩平均孔径;有机酸溶蚀对泥页岩增孔效应初步判别显示其增孔能力有限,并未达到预期效果。     

碳酸盐岩H2S 平衡体系原位溶蚀模拟实验及其地质意义

利用自主组装的水热金刚石压腔设备, 结合激光拉曼光谱, 原位连续观察封闭条件下碳酸盐岩与H2S 溶液反应的升温(室温→230℃)和降温(230℃→室温)过程。实验结果表明, 从室温升温至140℃, 碳酸盐岩矿物大量沉淀, 继续升温至230℃, 沉淀较少。随着温度、压力的升高, 碳酸盐岩整体趋于沉淀, 且白云石比方解石、白云岩比灰岩更稳定。随着温度、压力的降低, 碳酸盐岩少量溶蚀。根据实验结果推测, 在深部封闭条件下, 随着埋深增加, 碳酸盐岩整体趋于胶结, 原始孔隙度较好的储层经过快速封闭埋藏及缓慢抬升, 有利于形成优质储层。断裂、岩浆热液等活动可能打破封闭体系, 其改造作用需进一步研究。     

南堡凹陷及周边凸起区古生界碳酸盐岩溶解特性的试验研究

通过模拟埋藏条件下碳酸盐岩与乙酸的溶解环境对南堡凹陷及周边7个古生界碳酸盐岩典型样品进行研究。结果表明:在相同流速不同温压下,碳酸盐岩的溶解速率随温压的升高而增大;在温压较低的环境中,白云石的溶解速率低于方解石,随温压的升高白云岩逐渐变得比灰岩更易溶解,而对于含有白云石的灰岩来说,其白云石含量(白云岩化程度)越高则其溶解速率越大;在相同压力不同温度和流速下,马家沟组灰岩的溶解速率随温度升高而"先增后减",在200~250℃时达到最大;白云岩及灰质白云岩等富含白云石的碳酸盐岩更有利于溶蚀空间及潜山内幕优质储层的形成。     

多孔氧化铝膜氧化过程中的膨胀因子

以草酸溶液为电解质．采用两步电化学阳极氧化法制备了氧化铝有序多孔膜,研究了草酸浓度、阳极氧化电压以及草酸溶液温度对膨胀因子的影响。研究结果表明：铝的反应速率随电流密度的增大线性增加,电流效率为92％;随着工艺条件的改变,膨胀因子在1．270～1．425之间变化;在温度一定的情况下．膨胀因子与氧化电压呈线性关系,其倒数与电流密度的对数成正比;随着温度升高,电流密度增加．膨胀因子降低。     

利用醋酸提取钢渣中的钙离子

研究了不同参数对钢渣在醋酸溶液中钙离子溶出效率的影响.结果表明:钢渣中的钙离子能在醋酸溶液中迅速溶出,其溶出速率随着醋酸体积分数的增大而加快,最大溶出率在83%～85%左右;随着钢渣细度的增大,钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率加快;适当提高反应温度可加快钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率.     

盐效应和共同离子效应对方解石溶解度的影响及其地质意义

储层矿物的生长和溶解受控于成岩流体,在恒定温度条件下,对不同盐度和离子类型溶液体系中的方解石溶解特性进行实验研究。结果表明,在低盐度(20%)条件下,方解石溶解度随盐度增加而增大,但盐度过高会导致方解石溶解度降低,方解石溶解度最大值的盐度区间对应了高孔隙发育带;在相同浓度条件下,MgCl_2体系中方解石的溶解度最大,NaCl体系中次之,KCl中最小,说明Mg~(2+)的盐效应大于Na~+和K~+的盐效应,能促进方解石的溶解;Ca~(2+)会因为共同离子效应而抑制方解石的溶解,反而有助于方解石沉淀(生长),其结果有助于地层保持良好的封闭性;Na_2SO_4的盐效应不明显,随浓度增大,方解石的溶解度快速降低;硫酸根对方解石溶解的抑制作用强于氯离子,表明Na_2SO_4水型可能不利于储层溶蚀次生孔隙的发育。     

TSR 反应中地球化学条件的热力学估算

从化学热力学的角度, 通过热力学计算和绘制热力学相图, 针对硫酸盐热化学还原反应(TSR反应)和H₂S对碳酸盐岩的溶蚀两个化学反应过程, 判别其发生的可能性、方向和物理化学条件, 求取不同温度下CaSO₄ (或SO₄²⁻)被直接还原为H₂S的离子浓度、pH和氧化还原条件; 指出在地质体系中, 当CaCO₃处于沉淀–溶解的边界时, 少量酸性流体的加入就会使沉淀转为溶解, 而当Ca²⁺和CO₃²⁻浓度升高时, 又达到新的沉淀–溶解平衡。H₂S对CaCO₃的溶蚀在深度约为1000 m时达到最佳效果, 长期、多次的TSR反应才能产生充足的酸性流体(即H₂S), 这是溶蚀改造碳酸盐岩储层达到明显效果的必要条件。     

碱-碳酸盐反应热力学讨论

应用热力学方法探讨了温度对碱－碳酸盐反应的影响，反应温度升高时，反应的推动力减弱。对碱与碳酸盐发生反应生成沉淀时所需碱的浓度以及温度的影响进行了讨论。298K，PH≥10．6时，碱－碳酸盐反应能发生，反应温度升高，碱－碳酸盐反应所需碱的浓度相应增大，对氢氧化锂与碳酸盐反应可能生成碳酸锂沉淀时溶液的碱的浓度作了计算，298K，PH≥13．1时，氢氧化锂与碳酸盐反应除生成水镁石和方解石外还能生成碳酸锂沉淀，反应温度升高时，反应生成碳酸锂沉淀所需碱的浓度变化不大。     

钢渣吸附去除水溶液中磷的研究

研究了钢渣对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程,考察了初始溶液浓度、钢渣粒度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣对磷素的吸附速率.结果表明:钢渣的吸附除磷作用主要是通过化学沉淀和配位体交换两种途径实现的,符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附量为4.27×104mg.kg-1.钢渣对磷素的吸附量受粒度和温度影响不大,但随初始溶液浓度的增大而增大.钢渣粒度越小,吸附速率越高,对吸附作用越有利.温度较高,初始浓度较低的条件下,吸附速率较大.钢渣吸附除磷的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出钢渣对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在14%之内.     

电动势法测定S_2O_8~(2~-)/2Ⅰ反应的动力学参数

本工作是用银—碘化银电极和饱和甘汞电极与S_2O_8~(2-)/2I~-反应体系组成电池,在过硫酸根离子过量的情况下,通过测定电池的电动势监测溶液中碘离子浓度的变化,从而求出反应的比速率常数;并且指出比速率常数与温度的关系。在其它条件不变时,改变反应温度可求得反应的表观活化能。同时证明了溶液中离子强度对反应速率的影响。     

硼镁石真空铝热炼镁还原渣提取高白氢氧化铝

以煅烧硼镁石为原料真空铝热还原炼镁得到的还原渣中富含12CaO·7Al2O3,该还原渣可通过氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液溶出得到铝酸钠溶液和富硼料,铝酸钠溶液通过碳酸化分解可制备氢氧化铝.以硼镁石铝热炼镁所得还原渣为原料,研究了溶出温度、时间、碳酸钠及氢氧化钠质量浓度对氧化铝溶出率的影响,并对碳分产物进行性能研究.结果表明,在氢氧化钠质量浓度12g/L,碳碱质量浓度210g/L,溶出时间120min,溶出温度95℃,液固比为6的条件下,炼镁还原渣中氧化铝的溶出率为8521%.氢氧化铝产品为α-Al(OH)3,白度大于98,SEM显示其晶粒小于1μm.     

金顶铅锌矿围岩对Pb^2＋的吸附特征

采用电导法和分形几何理论等探讨了云南金顶铅矿围岩岩石静态条件下对Ｐｂ＾２＋的吸附特征。结果表明,对砂岩和角砾岩而言,溶解过程中溶液的ＰＨ值溶解时间的增加而升高,最后接近于７,且后者由于其致密性而使得ＰＨ增加较为缓慢;铅离子初始浓度较小时电导率随时间的增加而增大,初浓度高时则相反;吸附过程中伴随着岩石中的离子进入溶液,在本实验条件下,两种岩石对铅离子的吸附量较大,不同初浓度下的吸附量与平衡浓度进入溶     

乙酸溶蚀方解石影响因素探究及特征分析

碳酸盐岩储层是全球油气主要储集体,对油气储层的开发有十分重要的意义。通过对典型碳酸盐在不同条件下的溶蚀实验,厘清其溶蚀控制因素以及热力学与动力学关系,进而探讨其发育机理。为此,以高纯度方解石为研究对象,在不同温度、矿化度、离子类型以及p H条件下进行方解石溶蚀模拟实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)以及扫描电镜(SEM)等分析手段,并结合热力学计算,探究了不同地层条件下方解石溶蚀曲线变化规律、热力学与动力学之间关系以及溶蚀形貌特征。结果表明:(1)方解石的溶蚀量以及Ca~(2+)释放规律均随温度、矿化度、离子类型以及p H呈现规律性的变化;(2)中深埋层(100~130℃)、适中矿化度(29.25 g/L)、较小p H的地层条件更有利于方解石矿物的溶解,促进优质方解石矿物储层的形成;(3)相对封闭的地层环境下,乙酸溶蚀方解石的溶蚀速率r与反应ΔG关系式为r=2.047×10~(-8)[1+e~*+(0.748(ΔG+18.61))]-4.11×10~(13);(4)方解石溶蚀反应优先发生在具有高自由能表面和活性位点的表面断裂、凸凹点及边缘处,并且由溶孔到溶蚀坑,再到溶蚀带,随后形成溶蚀晶锥,最后裸露出新的晶面的过程进行。     

乙酸溶蚀方解石的影响因素及特征分析

碳酸盐岩储层是全球油气主要储集体,对油气储层的开发有十分重要的意义。通过对典型碳酸盐在不同条件下的溶蚀实验,厘清其溶蚀控制因素以及热力学与动力学关系,进而探讨其发育机理。为此,以高纯度方解石为研究对象,在不同温度、矿化度、离子类型以及p H条件下进行方解石溶蚀模拟实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)以及扫描电镜(SEM)等分析手段,并结合热力学计算,探究了不同地层条件下方解石溶蚀曲线变化规律、热力学与动力学之间关系以及溶蚀形貌特征。结果表明:(1)方解石的溶蚀量以及Ca~(2+)释放规律均随温度、矿化度、离子类型以及p H呈现规律性的变化;(2)中深埋层(100~130℃)、适中矿化度(29.25 g/L)、较小p H的地层条件更有利于方解石矿物的溶解,促进优质方解石矿物储层的形成;(3)相对封闭的地层环境下,乙酸溶蚀方解石的溶蚀速率r与反应ΔG关系式为r=2.047×10~(-8)[1+e~*+(0.748(ΔG+18.61))]-4.11×10~(13);(4)方解石溶蚀反应优先发生在具有高自由能表面和活性位点的表面断裂、凸凹点及边缘处,并且由溶孔到溶蚀坑,再到溶蚀带,随后形成溶蚀晶锥,最后裸露出新的晶面的过程进行。     

草酸法改性锰矿吸附去除溶液中的砷(Ⅴ)

采用正交实验研究了反应温度、反应时间、H2SO4浓度和KMnO4用量对草酸法改性锰矿吸附溶液中砷(Ⅴ)性能的影响.寻找出最佳反应条件:草酸用量2.0 mmol/g,高锰酸钾用量1.0 mmol/g,硫酸浓度1.0 mol/L,室温下反应60 min.吸附体系在25℃,pH=3.0和吸附剂质量浓度为0.5 g/L的条件下,草酸法改性锰矿与天然锰矿的饱和吸附量分别为20.12,4.15 mg/g,吸附能力提高了约5倍.     

草酸溶液处理对金属污染催化剂性能的影响

用草酸溶液处理金属污染催化剂有着一定的金属脱除率(Ni0％～10％，Fe1％～18％)．金属脱除率主要受草酸浓度和处理温度的影响，随着草酸浓度的增大、处理温度的升高，金属脱除率也增大．经草酸处理过的催化剂对汽油的产率和十六烷的转化率有所增大，随草酸溶液浓度增大，汽油产率和十六烷转化率也增大．经草酸处理过的催化剂积碳量比参比样明显减少，对苯的吸附量也明显大于参比样，说明草酸具有疏通孔道的作用．