一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺制造技术

本发明专利技术提供一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，属于钻井废弃钻屑处理技术领域。包括含油控制，调质处理，基质改性处理，优化筛选以及制砖；含油控制为控制废弃钻屑含油量低于2％；调质处理为投加复合脱硫剂，再依次加入铝盐、高能催化助燃剂；基质改性处理为掺加基质改性剂，使混合料中SiO2含量为55％～70％、Al2O3含量为10％～25％、CaO含量低于10％、MgO含量低于5％；优化筛分为对废弃钻屑粒径进行三级破碎筛分处理；制砖为将经上述处理后的废弃钻屑混合料和页岩进行制备烧结砖。本发明专利技术资源化处理工艺实现了生物合成基废弃钻屑的再次利用，解决了现有的废弃钻屑处理存在的固体废弃物超标，土地资源占用大等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺
本专利技术属于钻井废弃钻屑处理
，具体为一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺。
技术介绍
目前，国内外在页岩气钻井开采施工过程中通常采用矿物油基施工。随着国家环境保护要求的日益严格，根据环保部发布的第39号令，修订了新的国家危险废物名录，名录规定：使用矿物油作为连续相产生的钻屑被定义为“危险废弃物”。为降低钻井施工的环保风险，生物合成基环保作为替代产品进入页岩气钻井领域。生物合成基主要以改性植物油等正烷烃类有机物为主要成分，不含芳香烃，易于分离降解，按《危险废物鉴别标准》检测认定不属于危险废物。在钻井施工中，产生的生物合成基废弃钻屑一般采用泥浆不落地处理技术进行前端的减量化治理，实现油水分离、絮凝固结等功能。但初步治理后的固体废弃物存在以下几个方面的问题：1)固结后的废弃生物合成基钻屑不能满足一般工业固体废弃物处置贮存的要求，常存在超标问题；2)固体废弃物占用大量土地资源，雨水浸出液存在污染周边耕地和水源的风险。鉴于此，开发一种对生物合成基废弃钻屑的最终处置工艺技术，并应用于现场，这对于发展生物合成基替代矿物油，解决当前日益严峻的页岩气钻井环保问题十分必要和迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有对生物合成基废弃钻屑处理存在固体废弃物超标，土地资源占用大等问题，提供一种利用生物合成基废弃钻屑制备烧结砖，进行最终处置，实现资源化利用的处理工艺。本专利技术目的通过以下技术方案来实现：一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，包括含油控制，调质处理，基质改性处理，优化筛选以及制砖；所述含油控制为控制废弃钻屑含油量低于2％；所述调质处理为向经过含油处理后的废弃钻屑中投加复合脱硫剂，再依次加入铝盐、高能催化助燃剂；所述基质改性处理为向经过调质处理后的废弃钻屑中掺加基质改性剂，使混合料中SiO2含量为55％～70％、Al2O3含量为10％～25％、CaO含量低于10％、MgO含量低于5％；所述优化筛分为对经基质改性处理后的废弃钻屑粒径进行三级破碎筛分处理，控制塑性颗粒的质量含量为35％～50％，填充颗粒的质量含量为20％～65％，骨架颗粒的质量含量低于30％；所述制砖为将经上述处理后的废弃钻屑混合料和页岩进行制备烧结砖。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，含油控制步骤中，采用高频机械甩干的方式控制废弃钻屑含油量低于2％。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，含油控制步骤中，所述废弃钻屑为经不落地预处理过后的生物合成基废弃钻屑。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，所述复合脱硫剂为石灰石、碳酸钠中的一种或两种，且复合脱硫剂的加入量为废弃钻屑质量的3％～8％。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，所述铝盐为聚合氯化铝、碱性硫酸铝中的一种或两种，且铝盐的加入量为废弃钻屑质量的5％～10％。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，所述高能催化助燃剂为环烷酸钙、磺酸钙中的一种或两种，且高能催化助燃剂的加入量为废弃钻屑质量的8％～12％。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，所述基质改性剂为硅酸铝、硅酸钙中的一种或两种。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，所述塑性颗粒为粒径小于0.05mm的颗粒，所述填充颗粒为粒径为0.05～1.2mm的颗粒，所述骨架颗粒为粒径为1.2～2mm的颗粒。作为本专利技术所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺的一个具体实施例，制转步骤中，所述废弃钻屑混合料的惨杂量为12％～20％。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用本专利技术资源化处理工艺对经不落地预处理过后的生物合成基废弃钻屑进行处理，经控油、调质处理、基质改性处理以及优化筛分等前处理后和页岩一起用于制备烧结砖，实现了生物合成基废弃钻屑的再次利用，解决了现有的废弃钻屑处理存在固体废弃物超标，土地资源占用大等问题。本专利技术资源化处理过程中烟气排放满足《砖瓦工业大气污染排放标准》GB29620-201标准；产品烧结砖浸出液达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准；烧结砖成品满足《烧结普通砖》(GB5101-2003)和《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2001)规定的全性能和放射性要求。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。下面结合具体原理及工艺步骤对本专利技术一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺进行详细说明。一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，包括含油控制，调质处理，基质改性处理，优化筛选以及制砖。所述含油控制为控制废弃钻屑含油量低于2％，进一步，采用高频机械甩干的方式控制废弃钻屑含油量低于2％。将废弃钻屑的含油量控制在2％以下，可以使后续成品砖的抗压强度得到保证，产品质量和利用率得到提高。若废弃钻屑的含油量超过2％，后续作为混合料烧制制坯时废弃钻屑惨杂量不能超过10％,否则会使制备得到的成品砖强度达不到要求。本专利技术首先采用高频机械甩干的方式将废弃钻屑的含油量控制在2％以内，可以有效增加后续烧制砖过程中废弃钻屑作为混合料的惨杂量，提高废弃钻屑的利用率。进一步，含油控制步骤中，所述废弃钻屑为经不落地预处理过后的生物合成基废弃钻屑。本专利技术资源化处理的对象是经不落地预处理过后的生物合成基废弃钻屑，是对经预处理过后的废弃钻屑的进一步处理，从而解决现有仅经过不落地预处理后所存在的固体废弃物超标，土地资源占用大等问题。不落地预处理是本领域常规的处理方式，对于本领域人员也是很容易实现的，只要按照正常不落地预处理方式操作即可。当然，也可以采用本专利技术处理工艺对原始废弃钻屑进行处理，只要是采用本专利技术处理工艺对废弃钻屑进行资源化处理均应包含在本专利技术的保护范围之内。所述调质处理为向经过含油处理后的废弃钻屑中投加复合脱硫剂，再依次加入铝盐、高能催化助燃剂。投加复合脱硫剂的作用是控制经控油处理后的生物合成基废弃钻屑中硫矸的含量低于3％，从而有效的控制后续制砖焙烧过程中烧结砖发生膨胀和砖体产生气泡等问题。加入强酸弱碱铝盐的目的是调节废弃钻屑的pH在6～9范围内，从而满足制砖及污水综合排放标准。加入高能催化助燃剂的作用是为了保证残留油类物料的充分燃烧，节约能源。进一步，所述复合脱硫剂为石灰石、碳酸钠中的一种或两种，且复合脱硫剂的加入量为废弃钻屑质量的3％～8％。复合脱硫剂主要成分为碳酸钙、碳酸钠等，加入后使废弃钻屑中硫矸含量控制在3％以内。根据现场取样检测及大量实验验证，当生物合成基废弃钻屑硫矸含量超过5％，直接制砖会使砖体发生膨胀，炸裂，残次品增加，当硫矸含量在3％～5％之间时，虽然能有效降低残次品数量，依然会有少量砖体出现膨胀，炸裂；而当硫矸含量控制在3％以内，可以有效避免砖体出现膨胀，炸裂，合格率达到99％以上。本专利技术将复合脱硫剂的加入量控制在3％～8％，是根据大量取样实验的结果，在这个范围内，可以使硫矸含量降低至3％以下，从而进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，其特征在于，包括含油控制，调质处理，基质改性处理，优化筛选以及制砖；所述含油控制为控制废弃钻屑含油量低于2％；所述调质处理为向经过含油处理后的废弃钻屑中投加复合脱硫剂，再依次加入铝盐、高能催化助燃剂；所述基质改性处理为向经过调质处理后的废弃钻屑中掺加基质改性剂，使混合料中SiO2含量为55％～70％、Al2O3含量为10％～25％、CaO含量低于10％、MgO含量低于5％；所述优化筛分为对经基质改性处理后的废弃钻屑粒径进行三级破碎筛分处理，控制塑性颗粒的质量含量为35％～50％，填充颗粒的质量含量为20％～65％，骨架颗粒的质量含量低于30％；所述制砖为将经上述处理后的废弃钻屑混合料和页岩进行制备烧结砖。

【技术特征摘要】
1.一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，其特征在于，包括含油控制，调质处理，基质改性处理，优化筛选以及制砖；所述含油控制为控制废弃钻屑含油量低于2％；所述调质处理为向经过含油处理后的废弃钻屑中投加复合脱硫剂，再依次加入铝盐、高能催化助燃剂；所述基质改性处理为向经过调质处理后的废弃钻屑中掺加基质改性剂，使混合料中SiO2含量为55％～70％、Al2O3含量为10％～25％、CaO含量低于10％、MgO含量低于5％；所述优化筛分为对经基质改性处理后的废弃钻屑粒径进行三级破碎筛分处理，控制塑性颗粒的质量含量为35％～50％，填充颗粒的质量含量为20％～65％，骨架颗粒的质量含量低于30％；所述制砖为将经上述处理后的废弃钻屑混合料和页岩进行制备烧结砖。2.如权利要求1所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，其特征在于，含油控制步骤中，采用高频机械甩干的方式控制废弃钻屑含油量低于2％。3.如权利要求1所述一种生物合成基废弃钻屑的资源化处理工艺，其特征在于，含油控制步骤中，所述废弃钻屑为经不落地预处理过后的生物合成基废弃钻屑。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪廷洪，黄波，
申请(专利权)人：汪廷洪，黄波，
类型：发明
国别省市：四川,51