Estiércol líquido

Mezcla de sólidos suspendidos en líquido.

Una suspensión compuesta de perlas de vidrio en aceite de silicona que fluyen por un plano inclinado.

Lechada de almidón de patata

Una suspensión espesa es una mezcla de sólidos más densos suspendidos en un líquido, normalmente agua. El uso más común del purín es como medio de transporte de sólidos o de separación de minerales, siendo el líquido un portador que se bombea en un dispositivo como una bomba centrífuga . El tamaño de las partículas sólidas puede variar desde 1 micrómetro hasta cientos de milímetros . Las partículas pueden sedimentarse por debajo de una determinada velocidad de transporte y la mezcla puede comportarse como un fluido newtoniano o no newtoniano . Dependiendo de la mezcla, la lechada puede ser abrasiva y/o corrosiva.

Ejemplos

Ejemplos de lodos incluyen:

• Lechada de cemento, una mezcla de cemento , agua y una variedad de aditivos secos y líquidos utilizados en la industria del petróleo y otras industrias ^{[1] [2]}
• Lechada de suelo/cemento, también llamada material controlado de baja resistencia (CLSM), relleno fluido, relleno de densidad controlada, mortero fluido, suelo-cemento plástico, K-Krete y otros nombres ^[3]
• Una mezcla de agente espesante , oxidantes y agua utilizada para formar un gel explosivo ^[4]
• Una mezcla de material piroclástico , escombros rocosos y agua producida en una erupción volcánica y conocida como lahar.
• Una mezcla de bentonita y agua utilizada para hacer muros pantalla.
• Lodo de carbón , una mezcla de desechos de carbón y agua, o carbón triturado y agua ^[5]
• Engobe , mezcla de arcilla y agua utilizada para unir, vidriar y decorar cerámicas y alfarerías.
• Aceite en suspensión, la fracción de mayor punto de ebullición destilada del efluente de una unidad FCC en una refinería de petróleo . Contiene gran cantidad de catalizador, en forma de sedimentos, de ahí la denominación de lodo.
• Una mezcla de pulpa de madera y agua utilizada para fabricar papel.
• Purín de estiércol, una mezcla de desechos animales, materia orgánica y, a veces, agua, a menudo conocida simplemente como "purín" en uso agrícola , que se utiliza como fertilizante después de envejecer en un pozo de purín.
• Lechada de carne , mezcla de carne finamente molida y agua, deshidratada centrífugamente y utilizada como ingrediente alimentario.
• Sustancia abrasiva utilizada en el pulido químico-mecánico.
• Hielo en suspensión , una mezcla de cristales de hielo, un depresor del punto de congelación y agua.
• Mezcla de materias primas y agua involucradas en la fabricación del cemento Portland en molino crudo .
• Un bolo de comida masticada mezclada con saliva ^[6]
• Una mezcla de pegamento epoxi y microesferas de vidrio que se utiliza como compuesto de relleno alrededor de los materiales centrales en estructuras de aviones compuestas con estructura tipo sándwich .

Cálculos

Determinación de la fracción de sólidos

Para determinar el porcentaje de sólidos (o fracción de sólidos) de una suspensión a partir de la densidad de la suspensión, los sólidos y el líquido ^[7]

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-\rho _{l})}{\rho _{sl}(\rho _{s}-\rho _{l})}}}$

dónde

${\displaystyle \phi _{sl}}$es la fracción de sólidos de la suspensión (estado en masa)

${\displaystyle \rho _{s}}$es la densidad de los sólidos

${\displaystyle \rho _{sl}}$es la densidad de la lechada

${\displaystyle \rho _{l}}$es la densidad del liquido

En lodos acuosos, como es común en el procesamiento de minerales, generalmente se usa la gravedad específica de la especie y, dado que la gravedad específica del agua se considera 1, esta relación generalmente se escribe:

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {\rho _{s}(\rho _{sl}-1)}{\rho _{sl}(\rho _{s}-1)}}}$

aunque se utiliza la gravedad específica con unidades de toneladas/m ³ (t/m ^{3 ) en lugar de la unidad de densidad SI, kg/m 3} .

Masa líquida a partir de fracción de masa de sólidos.

Para determinar la masa de líquido en una muestra dada la masa de sólidos y la fracción de masa: Por definición

${\displaystyle \phi _{sl}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

por lo tanto

${\displaystyle M_{sl}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

y

${\displaystyle M_{s}+M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}}$

entonces

${\displaystyle M_{l}={\frac {M_{s}}{\phi _{sl}}}-M_{s}}$

y por lo tanto

${\displaystyle M_{l}={\frac {1-\phi _{sl}}{\phi _{sl}}}M_{s}}$

dónde

${\displaystyle \phi _{sl}}$es la fracción sólida de la suspensión

${\displaystyle M_{s}}$es la masa o flujo másico de sólidos en la muestra o corriente

${\displaystyle M_{sl}}$es la masa o flujo másico de lodo en la muestra o corriente

${\displaystyle M_{l}}$es la masa o flujo másico de líquido en la muestra o corriente

Fracción volumétrica de fracción de masa.

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{sl}}}}$

equivalentemente

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {V_{s}}{V_{sl}}}}$

y en un contexto de procesamiento de minerales donde la gravedad específica del líquido (agua) se considera uno:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {\frac {M_{s}}{SG_{s}}}{{\frac {M_{s}}{SG_{s}}}+{\frac {M_{l}}{1}}}}}$

Entonces

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}SG_{s}}}}$

y

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{M_{s}}}}}}$

Luego combinando con la primera ecuación:

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {M_{l}SG_{s}}{\phi _{sl,m}M_{s}}}{\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Entonces

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+{\frac {SG_{s}}{\phi _{sl,m}}}{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}}}$

Entonces desde

${\displaystyle \phi _{sl,m}={\frac {M_{s}}{M_{s}+M_{l}}}=1-{\frac {M_{l}}{M_{s}+M_{l}}}}$

concluimos que

${\displaystyle \phi _{sl,v}={\frac {1}{1+SG_{s}({\frac {1}{\phi _{sl,m}}}-1)}}}$

dónde

${\displaystyle \phi _{sl,v}}$es la fracción de sólidos de la suspensión en términos volumétricos

${\displaystyle \phi _{sl,m}}$es la fracción de sólidos de la suspensión en términos de masa

${\displaystyle M_{s}}$es la masa o flujo másico de sólidos en la muestra o corriente

${\displaystyle M_{sl}}$es la masa o flujo másico de lodo en la muestra o corriente

${\displaystyle M_{l}}$es la masa o flujo másico de líquido en la muestra o corriente

${\displaystyle SG_{s}}$es la gravedad específica aparente de los sólidos

Ver también

• Lechada
• Tubería de lodo
• Transporte de purines
• muro pantalla

Referencias

1. "Shlumberger: glosario de campos petrolíferos". Archivado desde el original el 31 de mayo de 2012 . Consultado el 6 de mayo de 2012 .
2. "Rheonova: medición de las propiedades reológicas de lodos de sedimentación". Archivado desde el original el 18 de abril de 2020 . Consultado el 30 de noviembre de 2013 .
3. "Asociación del Cemento Portland: material controlado de baja resistencia". Archivado desde el original el 17 de octubre de 2013 . Consultado el 6 de mayo de 2012 .
4. "IRing: creadores de Aegis, un software de planificación de perforaciones y voladuras subterráneas que ayuda a una mina a mejorar su eficacia y eficiencia". Archivado desde el original el 7 de agosto de 2020 . Consultado el 2 de enero de 2020 .
5. Red Valve Company: Tubería de lodo de carbón
6. Rheonova: medición de las propiedades del bolo alimentario Archivado el 30 de noviembre de 2013 en archive.today
7. Wills, BA y Napier-Munn, TJ, Tecnología de procesamiento de minerales de Wills: una introducción a los aspectos prácticos del tratamiento y recuperación de minerales, ISBN 978-0-7506-4450-1  , séptima edición (2006), Elsevier, genial Bretaña

enlaces externos

• Bonapace, AC Una teoría general del transporte hidráulico de sólidos en suspensión total
• Ravelet, F.; Bakir, F.; Khelladi, S.; Rey, R. (2013). «Estudio experimental del transporte hidráulico de partículas de gran tamaño en tuberías horizontales» (PDF) . Ciencia Experimental Térmica y de Fluidos . 45 : 187-197. doi :10.1016/j.expthermflusci.2012.11.003. S2CID  55554454.
• Ming, G., Ruixiang, L., Fusheng, N., Liqun, X. (2007). Transporte hidráulico de grava gruesa: una investigación de laboratorio sobre la resistencia al flujo.