スラリー

スラリーは、液体（通常は水）に浮遊する高密度の固体の混合物です。スラリーの最も一般的な用途は、固体を輸送したり鉱物を分離したりする手段です。液体は、遠心ポンプなどの装置で汲み上げられるキャリアです。固体粒子のサイズは、1マイクロメートルから数百ミリメートルまでさまざまです。粒子は特定の輸送速度を下回ると沈降し、混合物はニュートン流体または非ニュートン流体のように動作します。混合物によっては、スラリーが研磨性や腐食性になる場合があります。

スラリーの例としては、次のようなものがあります。

• セメントスラリーは、石油産業やその他の産業で使用されるセメント、水、およびさまざまな乾燥および液体添加剤の混合物である^{[1] [2]}
• 土/セメントスラリー、制御低強度材料（CLSM）、流動性充填材、制御密度充填材、流動性モルタル、プラスチックソイルセメント、K-Kreteなどとも呼ばれる^[3]
• 増粘剤、酸化剤、水の混合物でゲル爆薬を形成するために使用される^[4]
• 火山の噴火で発生した火砕物、岩石の破片、水の混合物で、ラハールとして知られています。
• スラリー壁を作るのに使用されるベントナイトと水の混合物
• 石炭スラリー、石炭廃棄物と水の混合物、または粉砕された石炭と水の混合物^[5]
• 泥漿（どろしょう）は、陶磁器や陶磁器の接合、施釉、装飾に使用される粘土と水の混合物です。
• スラリー油は、石油精製所のFCC ユニットの排出物から蒸留された最も沸点の高い留分です。沈殿物の形で大量の触媒が含まれているため、スラリーと呼ばれます。
• 紙を作るのに使われる木材パルプと水の混合物
• 動物の排泄物、有機物、時には水の混合物で、農業では単に「スラリー」と呼ばれることが多く、スラリーピットで熟成させた後に肥料として使用されます。
• 細かく挽いた肉と水を混ぜ、遠心分離で脱水して食品原料として利用される肉スラリー。
• 化学機械研磨に使用される研磨剤
• スラリーアイス、氷結晶、凝固点降下剤、水の混合物
• ポートランドセメントの原料工場製造に関係する原材料と水の混合物
• 噛んだ食物の塊を唾液と混ぜたもの^[6]
• サンドイッチ構造の複合材航空機のコア材料の周囲の充填材として使用されるエポキシ接着剤とガラス微小球の混合物。

スラリー、固形物、液体の密度からスラリーの固形物の割合（または固形分率）を決定する^[7]

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

どこ

${\displaystyle \phi_{sl}}$スラリーの固形分率（質量による状態）

${\displaystyle \rho_{s}}$固体の密度は

${\displaystyle \rho_{sl}}$スラリーの密度は

${\displaystyle \rho _{l}}$液体の密度は

鉱物処理でよくあるように、水性スラリーでは、種の比重が通常使用され、水の比重は1 とされるため、この関係は通常次のように表されます。

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

SI密度単位kg/m ^{3の代わりに、トン/m 3} (t/m ³ )の比重単位が使用されています。

固体の質量と質量分率からサンプル中の液体の質量を決定するには：定義により

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

したがって

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

そして

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

それから

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

そしてそれゆえ

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

どこ

${\displaystyle \phi _{sl}}$スラリーの固形分率

${\displaystyle M_{s}}$サンプルまたはストリーム内の固体の質量または質量流量です

${\displaystyle M_{sl}}$サンプルまたはストリーム内のスラリーの質量または質量流量です

${\displaystyle M_{l}}$サンプルまたはストリーム内の液体の質量または質量流量です

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

同様に

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

鉱物処理の文脈では、液体（水）の比重は 1 とみなされます。

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

それで

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

そして

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

次に最初の方程式と組み合わせます。

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

それで

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

それから

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

我々は結論づける

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

どこ

${\displaystyle \phi _{sl,v}}$スラリーの体積基準の固形分率である。

${\displaystyle \phi _{sl,m}}$質量基準のスラリーの固形分率である。

${\displaystyle M_{s}}$サンプルまたはストリーム内の固体の質量または質量流量です

${\displaystyle M_{sl}}$サンプルまたはストリーム内のスラリーの質量または質量流量です

${\displaystyle M_{l}}$サンプルまたはストリーム内の液体の質量または質量流量です

${\displaystyle SG_{s}}$固体のかさ比重である

• グラウト
• スラリーパイプライン
• スラリー輸送
• スラリー壁

ウィキメディア・コモンズには、スラリーに関連するメディアがあります。

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• ボナペース、AC 完全懸濁状態の固体の水力輸送の一般理論
• Ravelet, F.; Bakir, F.; Khelladi, S.; Rey, R. (2013). 「水平パイプ内の大きな粒子の水力輸送に関する実験的研究」(PDF) .実験熱流体科学. 45 : 187–197. doi :10.1016/j.expthermflusci.2012.11.003. S2CID  55554454.
• Ming、G.、Ruixiang、L.、Fusheng、N.、Liqun、X. (2007)。粗い砂利の油圧輸送 - 流れ抵抗に関する実験室調査。