一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环保技术领域，具体公开一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法和应用。所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5‑10L)：(3‑6L)：(150‑600g)，所述有机无机复配液由MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl2、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5‑12)：(5‑15)：(5‑15)。本发明专利技术提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，絮凝效率高，重金属离子的去除效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法
本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
石油钻井工程中使用钻井液起到携带岩屑、平衡压力、冷却润滑钻具、传递水动力等作用。钻井液主要由膨润土、有机添加剂、水组成一种稳定的胶体体系。钻井结束后，钻井液返回地面形成钻井废弃物。由于钻井液中含有多种化学成分，同时携带的岩屑中含有重金属等有害物质，因此具有极大的环境危害性。废弃钻井液的处理是一大难题，但我国因技术条件的限制和处理成本问题，一直采用就地掩埋的处理措施，长期潜在危险性很大，并造成了对土地资源和生态环境的严重破坏。2015年国家实施《环境保护法》后，钻井废弃物要求必须进行不落地处理，以最大限度实现消除危害、回收利用的目的。对钻井废弃物的处理，首先是破坏其稳定的胶体悬浮体系，实现固液分离，然后再分别对固态废弃物(泥饼)和废液进行深化处理。目前废弃钻井液破胶剂主要采用无机盐破胶剂(包括钙盐、铁盐等)或有机-无机复配体系的破胶剂(如氯化钙、硫酸铝、硬脂酸按、二丁基蔡磺酸等)，以降低钻井液电位，破坏其胶体体系。而破胶失稳的钻井废液需进一步絮凝、沉淀，絮凝效率的高低则直接决定了下一步固液分离的效果。常用的絮凝剂包括有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)、无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝、聚硅酸铁、聚合硫酸铝等，天然高分子絮凝剂如淀粉、壳聚糖、羧甲基纤维素等，但是这些絮凝剂对石油废弃钻井泥浆的处理效果均不理想，处理后水的色度大，重金属离子的去除效果差，加大了后续处理的难度。
技术实现思路
针对现有絮凝剂存在的对石油废弃钻井泥浆的处理后水的色度大、重金属离子的去除效果差及其导致的后续处理难度大等问题，本专利技术提供一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法和应用。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5-10L)：(3-6L)：(150-600g)，所述有机无机复配液由MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl2、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5-12)：(5-15)：(5-15)。相对于现有技术，本专利技术提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，在钻井废浆体系中电离出与胶体粒子具有不同电性的离子并发生凝结作用，并通过优化pH值来提高絮凝效率，由于胶体粒子失去稳定作用或发生电性中和，在互相碰撞时形成较大的颗粒；其中重金属螯合剂则可以进一步提高重金属离子的吸附、絮凝效率，使多重有害杂质一次去除，有助于后续处理的进行；而加入的硅藻精土为多孔介质，由于颗粒较小，具有很好的成核作用，同时多孔性导致巨大的比表面积，可快速吸附颗粒聚集、成团并迅速沉淀，且在吸附作用下可大幅度提高沉淀效率，显著降低澄清液中的固相和有害物质含量，降低处理后水的色度。进一步地，本专利技术还提供所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：(1)将所述MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液进行混料处理，得到有机无机复配液；(2)将所述金属螯合剂、硅藻精土加入到所述有机无机复配液中，得到用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂。相对于现有技术，本专利技术提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂的制备方法的制备方法，工艺简单，操作方便，安全可靠，便于推广。相应地，本专利技术提供了该用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂在钻井废浆絮凝处理中的应用，絮凝效率高，重金属离子的去除效果好。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂。该用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5-10L)：(3-6L)：(150-600g)，所述有机无机复配液由MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl2、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5-12)：(5-15)：(5-15)。优选地，所述硅藻精土的颗粒粒径≤100μm，颗粒较小，具有很好的成核作用；同时具有巨大的比表面积，可快速吸附颗粒聚集、成团并迅速沉淀。优选地，所述硅藻精土为经过400～500℃进行煅烧处理2～4h后的硅藻精土，以去除硅藻精土中的杂质，提高硅藻精土的成核、吸附性能。优选地，所述硅藻精土为经过0.1mol/L的NaOH溶液浸泡处理1～2h后的硅藻精土，进一步改善硅藻精土表面吸附性能。优选地，所述MgCl2溶液的浓度为0.2g/mL，作为无机絮凝剂。优选地，所述聚合硫酸铝溶液的质量浓度为0.5％，与MgCl2溶液、聚丙烯酰胺溶液复配使用，起到更好的絮凝效果。优选地，所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.5％，与MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液复配使用，起到更好的絮凝效果。优选地，所述金属螯合剂为质量浓度为0.1％的二硫代氨基甲酸盐溶液，将钻井废浆中的重金属元素包括Hg2+、As3+、Se4+、Zn2+、Pb2+、Cu2+、Cr3+、Be2+、Ba2+、Ni2+、Mn2+、Cd2+等，絮凝并沉淀，方便后处理。本专利技术实施例提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，在钻井废浆体系中电离出与胶体粒子具有不同电性的离子并发生凝结作用，并通过优化pH值来提高絮凝效率，由于胶体粒子失去稳定作用或发生电性中和，在互相碰撞时形成较大的颗粒；其中，重金属螯合剂则可以进一步提高重金属离子的吸附、絮凝效率，使多重有害杂质一次去除，有助于后续处理的进行；而加入的硅藻精土为多孔介质，由于颗粒较小，具有很好的成核作用，同时多孔性导致巨大的比表面积，可快速吸附颗粒聚集、成团并迅速沉淀，且在吸附作用下可大幅度提高沉淀效率，显著降低澄清液中的固相和有害物质含量，降低处理后水的色度。本专利技术在提供该用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂的前提下，还进一步提供了该用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂的制备方法。在一实施例中，该制备方法包括以下步骤：(1)将所述MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液进行混料处理，得到有机无机复配液；(2)将所述金属螯合剂、硅藻精土加入到所述有机无机复配液中，得到用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂。本方法制备工艺简单，操作方便，安全可靠，便于推广。具体地，本专利技术还提供了该用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂在钻井废浆絮凝处理中的应用，絮凝效率高，重金属离子的去除效果好。优选地，所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂用于处理钻井废浆时，钻井废浆的pH为5.5～6.5，以达到迅速电中和、高效絮凝的目的。优选地，所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂用于处理钻井废浆时，所述有机无机复配液与钻井废浆体积比为5％～10％；所述金属螯合剂与钻井废浆体积比为3％～6％；所述硅藻土加入量为钻井废浆含固量的5％～20％，保证絮凝剂的絮凝效果。为了更好的说明本专利技术实施例提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法和应用，下面通过实施例做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5‑10L)：(3‑6L)：(150‑600g)，所述有机无机复配液由MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl2、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5‑12)：(5‑15)：(5‑15)。

【技术特征摘要】
1.一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5-10L)：(3-6L)：(150-600g)，所述有机无机复配液由MgCl2溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl2、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5-12)：(5-15)：(5-15)。2.如权利要求1所述的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：所述硅藻精土的颗粒粒径≤100μm。3.如权利要求2所述的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：所述硅藻精土为经过400～500℃进行煅烧处理2～4h后的硅藻精土。4.如权利要求3所述的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：所述硅藻精土为经过0.1mol/L的NaOH溶液浸泡处理1～2h后的硅藻精土。5.如权利要求1所述的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，其特征在于：所述MgCl2溶液的浓度为0.2g/mL，和/或所述聚合硫酸铝溶液的质量浓度为0.5％，和或所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.5％。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯东伟，孙西宁，孙合平，宋剑鸣，许兵，孙国辉，袁振，穆海屿，尹艳兵，
申请(专利权)人：河北上善石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13