阿萨巴斯卡油砂矿中沥青开采原理及实践 卷1 理论基础PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 阿萨巴斯卡油砂矿介绍1

1.1 地质2

1.1.1 油砂的来源2

1.1.2 阿萨巴斯卡Wabiskaw-McMurray组沉积4

1.2 阿尔伯达天然沥青资源5

1.2.1 油砂矿的特征5

1.2.2 开采方法6

1.2.3 天然沥青储量：定义及其数值7

1.2.4 油砂开发区的天然沥青及合成原油10

1.3 阿萨巴斯卡油砂矿沥青开采的历史背景14

1.4 油砂矿开采动力17

1.4.1 天然气17

1.4.2 能源需求17

1.4.3 原油和天然气价格17

1.4.4 市场和管道17

1.4.5 环保问题17

1.4.6 技术革新18

1.4.7 地理问题18

1.4.8 资金和劳动力成本18

1.5 沥青的萃取和分级处理方案18

1.5.1 萃取18

1.5.2 精炼20

1.5.3 硫及二氧化硫的生产22

1.5.4 温室气体排放（GHGs）和能源强度24

1.5.5 水资源的利用29

参考文献34

第2章 技术背景37

2.1 表面和胶体学37

2.2 表面张力和界面张力38

2.2.1 简介38

2.2.2 Young-Laplace方程39

2.2.3 过热、过冷和奥斯特瓦尔德成熟40

2.2.4 三相接触和接触角41

2.2.5 扩散42

2.3 表面张力和界面张力的测定44

2.3.1 毛细管上升（高度）法44

2.3.2 最大泡点压力法45

2.3.3 白金板法46

2.3.4 白金环法46

2.3.5 液滴外形法46

2.3.6 旋滴（或旋泡）法47

2.3.7 滴重（滴体积）法47

2.3.8 微量吸液管法47

2.4 接触角的测定方法48

2.4.1 平面上的测定48

2.4.2 粉末上的测定48

2.5 吸附作用49

2.5.1 吸附作用的热力学49

2.5.2 吸附等温线52

2.6 电表面现象54

2.6.1 表面电荷的来源54

2.6.2 双电荷层56

2.6.3 双电层结构的原理57

2.6.4 动电现象59

2.6.5 ξ电势61

2.7 表面力62

2.7.1 范德华力63

2.7.2 双电层重叠力66

2.7.3 有关胶体稳定性的DLVO理论67

2.8 非DLVO相互作用71

2.8.1 空间排斥作用71

2.8.2 聚合物架桥72

2.8.3 水合作用72

2.8.4 疏水作用力72

2.9 絮凝动力学73

2.9.1 稳定比73

2.9.2 快速凝聚理论73

2.9.3 缓慢凝结76

2.10 表面活性剂77

2.10.1 普通表面活性剂类型78

2.10.2 亲水亲油平衡值（HLB）范围79

2.10.3 胶束及临界胶束浓度（CMC）80

2.10.4 增溶作用83

2.10.5 乳化作用83

2.10.6 去垢能力与浮选84

2.11 物理常数和基本国际标准单位85

参考文献87

第3章 应用于油砂矿开采中的流体粒子动力学89

3.1 多相流及其应用89

3.2 刚性球形颗粒的牵引阻力89

3.3 气泡和液滴94

3.4 理想体系：同类多颗粒系统98

3.5 理想体系：含不同种类的多颗粒系统107

3.6 非理想体系：同类多颗粒系统108

3.7 非理想体系：含有不同种类颗粒的多颗粒系统110

3.8 重力分离器的模拟110

3.8.1 双分散悬浮分离的模拟110

3.8.2 模型的验证112

3.9 斜板沉降器（IPS）114

3.9.1 斜板沉降器内重颗粒的沉降114

3.9.2 斜板沉降器内的颗粒分离116

3.10 小结117

参考文献117

第4章 油砂的物理和化学性质121

4.1 油砂的组成：沥青、矿物固体和无机离子123

4.1.1 沥青等级的分布123

4.1.2 矿物固体123

4.1.3 油砂中的电解质135

4.2 沥青的密度144

4.3 沥青的动力黏度147

4.4 沥青的折射率153

4.5 比热154

4.6 燃烧热159

4.7 热导率160

4.8 沥青的化学性质161

4.8.1 元素成分162

4.8.2 可溶性和吸附作用163

4.8.3 化学结构166

4.9 沥青回收的界面性能167

4.9.1 表面张力168

4.9.2 界面张力171

4.9.3 表面活性剂的化学作用175

4.9.4 沥青中的天然表面活性剂181

参考文献184

第5章 砂浆的制备及混合191

5.1 水力输送管道中矿块消融的模拟192

5.1.1 概念模型192

5.1.2 模型的研制193

5.1.3 比较模型与实验性测量199

5.1.4 模型参数的研究预测199

5.2 沥青的析出202

参考文献205

第6章 沥青开采208

6.1 沥青离析208

6.2 沥青曝气212

6.3 沥青浮选219

6.3.1 加气浮选220

6.3.2 通过气体的成核或沉淀进行浮选225

6.3.3 浮选仪器228

6.3.4 浮选流程231

6.4 可加工性233

6.4.1 矿砂的可加工性233

6.4.2 分离容器的成渣（细颗粒凝胶化）238

6.4.3 矿泥膜衣239

6.4.4 水的软化242

6.5 小结248

参考文献248

第7章 浮渣处理的基本原理253

7.1 乳状液和乳状液的稳定性253

7.1.1 概述253

7.1.2 表面活性剂稳定的乳状液255

7.1.3 细小固体颗粒对乳状液稳定性的影响257

7.1.4 乳化液薄液膜260

7.2 石油体系中的乳化液261

7.2.1 简介261

7.2.2 沥青质262

7.2.3 环烷酸及其盐在乳化液稳定中的作用270

7.3 石蜡基和石脑基工艺基础270

7.3.1 前人的研究经验270

7.3.2 工业含义273

7.4 破乳剂和其他化学助剂275

7.4.1 破乳剂剂量277

7.4.2 絮凝剂型化学助剂277

7.4.3 聚结式化学助剂278

7.4.4 商品成分与“纯”体系的比较279

7.5 小结279

参考文献280

第8章 尾矿管理中的胶体科学283

8.1 水化学性质的影响284

8.2 流体细尾矿的特点285

8.3 颗粒聚合的流体力学288

8.3.1 聚沉288

8.3.2 絮凝290

8.4 细粒泥浆的流变学297

8.5 非离析尾矿303

8.5.1 CT工艺305

8.5.2 浓缩尾矿（或泥膏）技术307

8.6 细粒絮凝与沥青萃取一体化308

8.6.1 堆叠的沉积物310

8.6.2 冻融处理法311

8.6.3 自然干燥法313

8.6.4 离心314

8.6.5 过滤316

8.7 小结324

参考文献326