一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料制造技术

本发明专利技术公开了一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，碱渣，脱硫石膏，粉煤灰，矿渣干机研磨，得到平均粒径＜30μm混合粉体材料；钻井泥浆湿磨超细化至粒径＜8μm，得到钻井泥浆料；混合粉体材料和钻井泥浆料混合得混合料，混合料中加SAP，NaOH，聚羧酸减水剂，过硫酸铵，活性氧化铝，拌合水，水泥和砂，并在混凝土搅拌机搅拌后制得钻井泥浆固化材料。本发明专利技术实现了工业废弃物的再循环利用，减少废弃物堆存；湿磨超细化钻井泥浆，将固体大颗粒转变为小颗粒，激发了钻井泥浆潜在活性，增加了反应程度；本发明专利技术大掺量的固废利用，减轻企业的排废压力，制备的固化材料具有高强，性能优良，满足各项性能指标，适用于一般道路路基所用材料。

Drilling mud solidified material prepared by wet grinding method

The invention discloses a drilling mud solidifying material prepared by wet milling method, which is grinded by alkali slag, desulfurization gypsum, fly ash and slag dryer to obtain a mixed powder material with an average particle size of less than 30 micron, a drilling mud is obtained by wet milling ultra-fine to a particle size of less than 8 micron, and a drilling mud is obtained by mixing a mixed powder material with a drilling mud. In addition, SAP, NaOH, polycarboxylic superplasticizer, ammonium persulfate, active alumina, water, cement and sand are added to the mixture, and the drilling mud solidifying material is prepared after mixing with concrete mixer. The invention realizes the recycling of industrial waste and reduces waste stacking; the wet grinding ultra-fine drilling mud transforms large solid particles into small particles, stimulates the latent activity of drilling mud and increases the reaction degree; the large amount of solid waste utilization of the invention reduces the waste pressure of the enterprise, and the solidified material tool prepared by the method. It has high strength, excellent performance, meets various performance indexes, and is suitable for general road subgrade.

【技术实现步骤摘要】
一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料
本专利技术属于属于钻井泥浆固化处理
，具体涉及一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料。
技术介绍
进入21世纪以来，我国资源不断被开发，逐步由农业大国转向工业大国，虽然处于“微笑曲线”的底端，但也在一定程度上为我国经济发展带来了强劲动力。然而，在粗放型的线性发展模式下,一味追求经济的快速发展,带来的是生态环境被破坏，资源不断被浪费。工业化进程的不断发展，工业固废排放量不断增加，传统的堆存和填埋侵占土地，不仅污染空气和河流，影响人们身体健康，而且严重忽略了工业固废可以作为原材料生产新型建材这一优点。在石油钻井作业时，钻井废弃泥浆有着用量较大、化学成分复杂、种类多的特点，因此在处理钻井废弃泥装时是相当困难的，现在对这些泥装采取的措施比较多，但从经济效益出发考虑，只会有一小部分被回收再利用，绝大多数被直接排放到环境当中，或釆取自然蒸发、沉淀、固结、掩埋在附近等措施进行简易处理。据统计我国每年排放约万废弃泥叛，其中直接排放到周围环境中的占，如果不对这些污染物进行有效的处理，将会对生态环境造成严重威胁。近年来已公开的污泥固化剂的相关专利：中国专利CN104529283A公开了一种油田废弃钻井泥浆固化材料，其特征在于该固化材料是由油田废弃钻井泥浆、水泥、砂子、固化剂和拌合水组成，各组分的质量百分比为：泥浆：10.0％-50.0％；水泥：10.0％-50.0％；砂子：50.0％-90.0％；固化剂：0.01％-10.0％；拌合水：0.0％-10.0％；中国专利CN101696352A公开了一种用钻井废弃泥浆配制的地面预注浆材料。该地面预注浆材料由以钻井废弃泥浆配制的地面预注浆浆液和氯化钙溶液组成；所述的地面预注浆浆液由钻井废弃泥浆、水泥和结构添加剂组成，1体积地面预注浆浆液中结构添加剂占1％～3％(体积百分比)体积，水泥的浓度为0.1～0.2g/mL，余量为钻井泥浆；地面预注浆浆液与氯化钙溶液的体积比为1000∶(5～17)。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，旨在提供一种材料制成的路基材料强度高，浸出物浓度低，各项指标均达到标准要求，绿色低碳，实现固废利用的湿磨法制备的钻井泥浆固化材料。本专利技术目的的实现方式为，一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，是由下述方法制备的，下述各原料均取重量份数；制备的具体步骤如下：1)取碱渣25～30份，脱硫石膏15～20份，粉煤灰60～80份和矿粉20～25份，加入到干磨机中进行研磨，得到平均粒径<30μm的混合粉体材料；2)取钻井泥浆60-80份加入湿磨机中，湿磨超细化至粒径<8μm，得到钻井泥浆料；3)将步骤1)得到的混合粉体材料和步骤2)得到的钻井泥浆料先混合得到混合料，然后在混合料中加入1～2份SAP，1～5份NaOH，0.5～1.0份聚羧酸减水剂，1～2份过硫酸铵，1～2份活性氧化铝，10～20份拌合水，20～25份水泥，30～40份砂，并在混凝土搅拌机中搅拌，制得钻井泥浆固化材料。本专利技术的有益效果是：1、运用湿磨技术，超细化高粘度的钻井泥浆颗粒，增加了钻井泥浆的流动性，级配更加优良；在液相研磨的环境下，固体颗粒被破坏表面能溶出活性离子，充分激发钻井泥浆的潜在活性，使钻井泥浆在与其他活性材料相结合时，为能生成具有胶凝性质的材料提供了基础；2、采用碱渣、矿粉能提供大量的钙质；粉煤灰能提供一部分硅铝质，混合后与钻井泥浆在液相(水)环境中的活性离子发生水化反应，生成具有胶凝性质的材料，用作路基材料，可增强路基材料的强度和承载力；3、利用SAP能固化钻井泥浆中的重金属，并能与脱硫石膏共同降低材料中的含水率；NaOH能为水化反应提供碱性环境，充分激发原材料的水化活性；聚羧酸减水剂能增强钻井泥浆的流动性，保证在反应的过程中钻井泥浆不固结；过硫酸铵和活性氧化铝分别作为破胶剂与吸附剂，进一步改善钻井泥浆的性能，保证水化反应的顺利进行。本专利技术大掺量的固废利用，减轻了企业的排废压力，减少了固体废弃物的堆存，实现绿色低碳，废物循环再生的过程；本专利技术所制备的固化材料成本低，性能优良，能满足各项性能指标，适用于一般道路路基所用材料。具体实施方式本专利技术将碱渣，脱硫石膏，粉煤灰，矿渣干机研磨，得到平均粒径＜30μm混合粉体材料；钻井泥浆湿磨超细化至粒径＜8μm，得到钻井泥浆料；混合粉体材料和钻井泥浆料混合得混合料，混合料中加SAP，NaOH，聚羧酸减水剂，过硫酸铵，活性氧化铝，拌合水，水泥和砂，在JS1000型混凝土搅拌机搅拌，搅拌速度为25.5r/m，制得钻井泥浆固化材料。所用碱渣是由氨碱法生产纯碱过程中产生的白色固体废料，再经离心脱水处理所得的碱渣。所用钻井泥浆浸出毒性分析结果:含水率为75％，COD含量为1635mg/L，pH＝12.6，石油类含量为80mg/L，色度，稀释倍数为400，Cu、Zn、Pb、Hg、Cd、As有检测出,但不超标；经湿磨超细化之后，固体颗粒平均粒径＜8μm。所用SAP为含有强亲水性基团羧基、羟基或氨基、遇水膨胀并且有三维空间网络结构的高分子高吸水聚合物。所用脱硫石膏由脱硫石膏是FGD过程的工业副产品。所用水泥为普通硅酸盐水泥，砂为标准砂，拌合水为自来水。所用粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物；所述的矿粉是将开采出来的矿石进行粉碎加工后所得到的矿粉。所用NaOH，聚羧酸减水剂，过硫酸铵，活性氧化铝均为市售。下面用具体实施例详述本专利技术。实施例1、1)取重量份数碱渣25份，脱硫石膏15份，粉煤灰60份和矿粉20份，加入到干磨机中进行研磨，得到混合粉体材料，粉体材料颗粒的平均粒径<30μm；2)取重量份数钻井泥浆60份加入湿磨机中湿磨超细化至粒径<8μm以下，得到钻井泥浆料；3)将步骤1)得到的混合粉体材料和步骤2)得到的钻井泥浆料先混合得到混合料，然后在混合料中加入重量份数1份SAP，1份NaOH，0.5份聚羧酸减水剂，1份过硫酸铵，1份活性氧化铝，10份拌合水，20份水泥，30份砂在JS1000型混凝土搅拌机搅拌，搅拌速度为25.5r/m，制得钻井泥浆固化材料。实施例2、同实施例1，不同的是，1)取重量份数碱渣26份，脱硫石膏16份，粉煤灰65份和矿粉22份，加入到干磨机中进行研磨；2)取重量份数钻井泥浆62份加入湿磨机中湿磨超细化至粒径<8μm以下，得到钻井泥浆料；3)在混合料中加入重量份数1份SAP，1份NaOH，0.5份聚羧酸减水剂，过1份硫酸铵，1.2份活性氧化铝，12份拌合水，21份水泥，32份砂在JS1000型混凝土搅拌机搅拌，搅拌速度为25.5r/m，制得钻井泥浆固化材料。实施例3、同实施例1，不同的是1)取重量份数碱渣27份，脱硫石膏17份，粉煤灰67份和矿粉24份，加入到干磨机中进行研磨；2)取重量份数钻井泥浆67份加入湿磨机中湿磨超细化至粒径<8μm以下，得到钻井泥浆料；3)在混合料中加入重量份数1.2份SAP，3份NaOH，0.5份聚羧酸减水剂，1.2份过硫酸铵，1.2份活性氧化铝，20份拌合水，20份水泥，40份砂在JS1000型混凝土搅拌机搅拌，搅拌速度为25.5r/m，并制得钻井泥浆固化材料。实施例4、同实施例1，不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，其特征在于：是由下述方法制备的，下述各原料均取重量份数；制备的具体步骤如下：1)取碱渣25～30份，脱硫石膏15～20份，粉煤灰60～80份和矿粉20～25份，加入到干磨机中进行研磨，得到平均粒径

【技术特征摘要】
1.一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，其特征在于：是由下述方法制备的，下述各原料均取重量份数；制备的具体步骤如下：1)取碱渣25～30份，脱硫石膏15～20份，粉煤灰60～80份和矿粉20～25份，加入到干磨机中进行研磨，得到平均粒径<30μm的混合粉体材料；2)取钻井泥浆60-80份加入湿磨机中，湿磨超细化至粒径<8μm，得到钻井泥浆料；3)将步骤1)得到的混合粉体材料和步骤2)得到的钻井泥浆料先混合得到混合料，然后在混合料中加入1～2份SAP，1～5份NaOH，0.5～1.0份聚羧酸减水剂，1～2份过硫酸铵，1～2份活性氧化铝，10～20份拌合水，20～25份水泥，30～40份砂，并在混凝土搅拌机中搅拌，制得钻井泥浆固化材料。2.根据权利要求1所述的一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，其特征在于：步骤1)所用碱渣是由氨碱法生产纯碱过程中产生的白色固体废料，再经离心脱水处理所得的碱渣。3.根据权利要求1所述的一种湿磨法制备的钻井泥浆固化材料，其特征在于：步骤2)所用钻井泥浆浸出毒性分析结果:含水率为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏英，刘雨轩，贺行洋，杨进，何俊，王迎斌，陈顺，邱慧琼，卢敏，蒋健，徐焰，张明，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42