圣彼得堡矿业大学的科学家正在开发一种全新的方法来处理阿尔汉格尔斯克地区一家从事钻石浓缩的企业的尾矿。他们建议将污泥变成粘土粉，与水和作为试剂的特殊矿物添加剂相结合，将产生一种泥浆--一种适合用于制造钻井泥浆的基础。«Форпост»前哨 决定找出这项科学研究的相关性。
俄罗斯逐年打破工业废物产生的记录：2021年，国内企业产生了84.5亿吨，比2020年增加21.5%，比2019年增加9%。领先者是采矿和冶金厂，它们的活动是任何国家经济发展的核心，但同时也对环境产生了负面影响，包括通过产生副产品。
例如，当从金伯利岩管道中通过露天开采提取钻石时，加工厂接收由含钻石的矿石和大部分废石组成的矿石。它被送入破碎单元，并在几个阶段中逐渐被粉碎。然后按大小进行分类：重力和离心力使含有有用成分的较重颗粒沉淀下来，而较轻的颗粒则被水冲走。
这种循环的重复甚至可以提取最小的宝石颗粒，但导致需要处理大量废物，其结构因地球特定地区的采矿和地质条件而异。在阿尔汉格尔斯克地区，由于土壤中皂土的含量很高，它们是一种粘土泥，在选矿过程中由于不可避免的水饱和而膨胀。
在某种程度上，它参与二次循环。例如，它用于生产肥料、建筑材料、动物饲料添加剂和作为药用泥浆。此外，它还用于有毒废物填埋场的防过滤筛和小水电站大坝的滤网。然而，大部分污泥必须储存在特殊的尾矿池中，这些尾矿池是昂贵的人造建筑，对人类和生态系统都有潜在的危险。这就是为什么世界各地的科学家继续致力于创新，以缓解这一问题。
矿业大学研究人员开发研究的独特之处在于，他们获得的皂石粘土粉可以成为膨润土的类似物，膨润土传统上用于制造技术液体。特别是钻井液。比较膨润土和皂化土的性质，他们预计后者在许多指标上甚至会超过现有技术。
"与水接触时，皂土会产生一种悬浮液，其颗粒在整个体积内都被很好地保留下来，这确保了系统的均匀性和粘性。稳定性是钻井液的一个重要特性，因为钻孔内的固体在钻头上的沉淀会给设备带来额外的压力，导致过早的磨损和损坏。由于添加了聚合物试剂，传统使用的膨润土颗粒被保留在泥浆的体积中。矿物和人工资源加工研究中心能源材料加工化学技术部的研究生Maria Toropchina解释说："但是皂土基钻井泥浆将需要更少的聚合物，这意味着未来它不仅会增加井下设备大修的间隔时间，而且会使钻井过程更加环保。
对于每口井，由于不同的地质和技术钻探条件，有必要选择具有独特性质的液体。出于这个原因，科学家们将实验室实验的重点放在提高加有矿物添加剂的皂土泥浆的质量上，以实际现场使用的液体的特性为依据。他们已经成功地在流变学方面取得了明显的进展，所以现在主要的努力集中在改善乳剂的过滤性能上。
"我们希望我们生产的皂土粉可以作为钻井液的结构剂。在实验室阶段，很难谈及对提高钻井效率的长期影响，但我们已经开发了泥浆技术，并弄清了它应该经过哪些处理以达到最佳的流变和过滤性能，"Maria Toropchina如是说。
在研究的下一阶段，圣彼得堡矿业大学的代表将组织半工业化规模的泥浆生产。下一步将是在实际现场中使用这种液体进行试点测试，然后将这种泥浆作为最终使用产品进行生产。当然，创新的质量和引入生产的速度将在很大程度上取决于大学与市场参与者--采矿和油气公司的整合程度。但鉴于戈尔尼的合作伙伴包括数十家旗舰矿业、化工和能源公司，其科学家利用其科研成果的能力毋庸置疑。
接下来，轮到在实际现场使用液体进行中试，然后退出从污泥中获得最终消费产品。当然，创新的质量和将其投入生产的速度在很大程度上取决于大学与市场参与者——采矿和石油和天然气企业的整合水平。但鉴于戈尔尼的合作伙伴包括数十家旗舰矿业、化工和能源公司，其科学家利用其科研成果的能力毋庸置疑
