一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法技能

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  本发明专利技能公开了一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法。该办法为：(1)将高铝粉煤灰原灰、高铝粉煤灰烧后灰、粘土、白云石、滑石、河砂和增加剂配料后混合均匀；再加水湿磨成泥浆；然后枯燥成粉料后再破坏为微粉；(2)另取高铝粉煤原灰选用干法球磨或气流破坏，得到200目以下微粉；(3)将进程(1)与(2)所得微粉混匀，将含有增加剂的水溶液不接连地喷入物料，经造粒制得坯球；然后经抛光、半制品筛分、烘干、煅烧和制品筛分后，得到制品。该办法的粉煤灰运用量可到达90％，替代铝矾土等其它含铝硅原资料，废物运用，削减资源耗费；所得粉煤灰支撑剂产品功能优异，质量安稳。

  压裂支撑剂是使地层深处岩石裂隙坚持裂开状况的支撑物。跟着页岩油、页岩气等十分规油气资源的规模化挖掘，高质量的压裂支撑剂成为水力压裂施工能否获得杰出作用的要害和中心资料，高功能支撑剂的运用量敏捷增加。石油压裂支撑剂通过了金属铝球→塑料球→玻璃球→石英砂→陶粒支撑剂的开展进程。现在，陶粒支撑剂出产的悉数进程中，遍及以高铝矾土为首要的组成原资料，辅以一种或多种资料作为高温熔剂，如氧化锰、氧化铁、氧化镁等，通过成球、煅烧、筛分等工艺制成。例如，请求号为02157202.X的中国专利是现在支撑剂出产企业遍及选用的配方类型，可是该专利供给的压裂支撑剂依托特级铝矾土或一级铝矾土和MnO2或含量在50％以上的锰矿石等优质资源在较高的温度下制备而成，制备进程存在高的能耗和资源耗费。铝矾土是制备金属铝的重要资源，跟着国内氧化铝产能和质量开展要求的进步，市场上的优质铝矾土矿产日益缺少。因而，研制运用其它资源开发高功能陶粒支撑剂的技能火烧眉毛。一般来说，陶粒支撑剂的制粉进程最重要的包括干法研磨和湿法研磨两种工艺，两种工艺各有优缺陷。选用干法研磨工艺得到的粉料颗粒散布规模宽，颗粒度较粗，烧结反响活性低，往往参加很多高温熔剂以促进烧结；但干法研磨得到的粉料不易聚会，无需再次枯燥即可直接用于制粒进程，可节省部分动力。选用湿法研磨得到的粉料较干法制粉的粉料粒度更细，物料的均匀性高，可在较低温度下烧结，因而，从支撑剂产品质量上考虑，湿法工艺优于干法。可是，湿法研磨工艺对原资料要求很高，需求十分处理浆料的流动性和悬浮安稳性问题，一起，研磨后的浆料一定要通过枯燥才干用于坯球的制粒进程。高铝粉煤灰系指煤焚烧后的烟气中收捕下来的氧化铝含量在37％以上的粉煤灰，首要出产于山西平朔、内蒙准格尔等煤田，是燃煤电厂排出的首要固体废弃物。现在，粉煤灰是我国当时排量较大的工业废渣之一，其堆积不只占用很多土地和农田、耗费较多的堆场建造和维护费用，构成粉尘污染，并且废弃物中的可溶成分会污染地下水源，影响生态环境和人体健康。一直以来，高铝粉煤灰因其含有很多的氧化铝，使简直一切的研究者都将该类粉煤灰定性为铝土矿的替代资源。已有一些运用粉煤灰制备支撑剂陶粒的比如，但其间仍运用较多铝矾土和/或锰粉。例如专利1.3、0.3、6.7和5.8等。其间，大多粉煤灰制造陶粒支撑剂选用干法制粉工艺，如专利3.9，将粉煤灰和/或煤矸石(93～96.5％)煅烧后用气流磨破碎过筛构成废渣粉料，以废渣粉料及高岭土、多晶硅粉按份额混合均匀，经造粒成球制得陶粒支撑剂；专利2.3将高铝粉煤灰破碎、焙烧、磁选除铁后与各种辅料投入气流破坏机内进行充沛混合与破坏，再造粒处理，烧结得到陶粒支撑剂；专利7.7中以40wt％～90wt％粉煤灰和废陶瓷(粉煤灰与废陶瓷的质量比为(4～6)：(2～3))为主料；1wt％～40wt％钾长石粉和锰矿粉为辅料，经均化细化处理，制粒烧制得到粉煤灰及废陶瓷制石油压裂支撑剂。运用粉煤灰制备陶粒的专利中，选用湿法工艺的粉煤灰运用份额都不高，如专利3.3以电熔莫莱石砂为母粒，以混合泥浆(75％～88％的粉煤灰、5％～20％的高岭土、3％～6％的复合型烧结助剂、0.5％～1％的焦炭)为包覆液，成为一次颗粒，再以粉炭浆为包覆液制造二次颗粒用于烧制陶粒支撑剂；又如专利9.0中，将40％～55％过120目筛后的粉煤灰、35％～45％氧化铝粉、3％～8％的碳酸钡和5％～10％的氧化铝短切纤维混合，再向球磨机中参加质量浓度为10％的树胶水溶液混匀湿磨构成混合泥浆，枯燥后造粒烧制陶粒支撑剂。专利6.7中粉煤灰份额为40～55％。粉煤灰使用的难点首要在于其间含有约3～10％的未彻底焚烧碳以及20～45％左右的闭合漂珠。因为这些物质具有很低的密度，与其它物料混合时常常浮在上方，难以被磨细和混合均匀，易使物料产生偏析现象。一起，粉煤灰的颗粒状况大部分表现为疏松的微细粉末聚合体，其疏松多孔的结构使之具有很大的内表面积，会使物料在研磨进程中很多吸收水份，使浆料流动性和安稳才能变差，影响浆料枯燥和坯球枯燥。别的，未焚烧彻底的剩余碳在烧成进程中被氧化蒸发，在陶粒颗粒内部产生很多孔洞缺陷，使陶粒的破碎率上升；很多漂珠物质在陶粒烧成进程中产生过多的玻璃相，导致颗粒彼此粘结，产生回转窑结圈、粘窑等出产问题。因而，运用粉煤灰制备陶粒支撑剂，一般都存在粉煤灰运用率低、出产所带来的本钱高、烧结体致密度低、产品强度低一级缺陷。

  本专利技能的意图是供给一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法。该办法以高铝粉煤灰为质料，选用湿法研磨与干法研磨相结合，原灰与煅烧灰相结合的制粉工艺出产低密度陶粒支撑剂。该办法的粉煤灰运用量可到达90％，替代铝矾土等其它含铝硅原资料，废物运用，削减资源耗费；所得粉煤灰支撑剂产品功能优异，质量安稳。本专利技能的技能计划是：一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法，其特征是，(1)湿磨高铝粉煤灰质料配比(分量比)：高铝粉煤灰原灰30～88％、高铝粉煤灰烧后灰10～60％、粘土2～20％、白云石0～5％、滑石0～5％、河砂0～10％；在此基础上别的增加增加剂0.2～1.5％；按上述份额配料后混合均匀；再参加物料质量的50％～75％的水进行湿磨成泥浆，研磨至粒径小于20微米，得到混合浆料；然后枯燥成水份小于3％的粉料后再破坏为200目以下的微粉，备用；(2)干磨高铝粉煤灰另取高铝粉煤原灰选用干法球磨或气流破坏，得到200目以下微粉，备用；(3)制品制备将进程(1)所得微粉与进程(2)所得微粉按质量比20～70：30～80的份额充沛混合后，置于圆盘式造粒机或糖衣机中，将含有增加剂的水溶液不接连地喷入物料，制得坯球；然后经抛光、半制品筛分、烘干、煅烧和制品筛分后，得到制品。本专利技能所运用的高铝粉煤灰原灰为Al2O3含量大于30％，Al2O3+SiO2的总量大于80％的粉煤灰。本专利技能高铝粉煤灰烧后灰的制备办法为：将高铝粉煤原灰进行煅烧处理，煅烧温度为800～1300℃，煅烧时刻为0.5～4h；煅烧办法可选用隧道窑、回转窑或立窑等。本专利技能进程(1)的增加剂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸

  一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法，其特征是，(1)湿磨高铝粉煤灰质料分量比：高铝粉煤灰原灰30～88％、高铝粉煤灰烧后灰10～60％、粘土2～20％、白云石0～5％、滑石0～5％、河砂0～10％；在此基础上别的增加增加剂0.2～1.5％；按上述份额配料后混合均匀；再参加物料质量的50％～75％的水进行湿磨成泥浆，研磨至粒径小于20微米，得到混合浆料；然后枯燥成水份小于3％的粉料后再破坏为200目以下的微粉，备用；所述高铝粉煤灰烧后灰的制备办法为：将高铝粉煤原灰进行煅烧处理，煅烧温度为800～1300℃，煅烧时刻为0.5～4h；(2)干磨高铝粉煤灰另取高铝粉煤原灰选用干法球磨或气流破坏，得到200目以下微粉，备用；(3)制品制备将进程(1)所得微粉与进程(2)所得微粉按质量比20～70：30～80的份额充沛混合后，置于圆盘式造粒机或糖衣机中，将含有增加剂的水溶液不接连地喷入物料，制得坯球；然后经抛光、半制品筛分、烘干、煅烧和制品筛分后，得到制品；所述进程(3)含有增加剂的水溶液为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉、纸浆废液、阿拉伯树胶的水溶液或许以上增加剂的混合水溶液。

  质料分量比：高铝粉煤灰原灰30～88％、高铝粉煤灰烧后灰10～60％、粘土2～20％、

  白云石0～5％、滑石0～5％、河砂0～10％；在此基础上别的增加增加剂0.2～1.5％；

  按上述份额配料后混合均匀；再参加物料质量的50％～75％的水进行湿磨成泥浆，研磨

  至粒径小于20微米，得到混合浆料；然后枯燥成水份小于3％的粉料后再破坏为200目以下

  所述高铝粉煤灰烧后灰的制备办法为：将高铝粉煤原灰进行煅烧处理，煅烧温度为800～

  将进程(1)所得微粉与进程(2)所得微粉按质量比20～70：30～80的份额充沛混合后，

  置于圆盘式造粒机或糖衣机中，将含有增加剂的水溶液不接连地喷入物料，制得坯球；然后

  所述进程(3)含有增加剂的水溶液为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉、纸浆废液、阿拉

  2.如权利要求1所述的一种以高铝粉煤灰为质料制备低密度陶粒支撑剂的办法，其特征

  是，所述高铝粉煤灰原灰为Al2O3含量大于30％，Al2O3+SiO2的总量大于80％的粉煤灰。