一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法，其中低密度陶粒支撑剂按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石21‑35％和铝矾土65‑79％。本发明专利技术采用的原料有钾长石和铝矾土，所用的原料种类少，易均化且均化程度高，配料工艺技术简单；而且铝矾土储量多价位低，铝矾土还可以从高品位铝矾土的矿渣中获得实现矿渣资源化利用；采用钾长石用来作为助熔剂，使烧结温度大幅降低，烧结时间短，能耗低降低生产成本。

A Low Density Ceramic Granule Supporting Agent and Its Preparation Method

The invention provides a low density ceramsite proppant and a preparation method thereof, in which the low density ceramsite proppant is prepared from raw materials in the following weight percentages: potassium feldspar 21 35% and bauxite 65 79%. The raw materials of the invention are potassium feldspar and bauxite, which have few kinds of raw materials, are easy to homogenize and have high homogenization degree, and the proportioning technology is simple; moreover, the bauxite reserves are many and low in price, and the bauxite can also be obtained from the slag of high-grade bauxite to realize the utilization of slag resources; the potassium feldspar is used as flux, so that the sintering temperature is greatly reduced, the sintering time is short, and the energy is saved. Low consumption and low production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法
本专利技术属于陶瓷
,具体涉及一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法。
技术介绍
关于低密度陶粒支撑剂研究主要是利用不同品味的铝矾土、焦宝石等矿物为原料，锰粉、白云石、钾长石等为添加剂，采用干法球磨和湿法球磨破碎工艺使物料粒径为300目-400目，采用爱立许强力混合机或糖衣锅制粒，采用高温固相烧结法制备低密度陶粒支撑剂，且在产业化过程中陶粒支撑剂企业处于工艺简单化和成本低廉化考虑均采用干法球磨工艺，物料粒径均控制在400目以内。然而当前由于我国环保检查督查及相关要求越来越严，陶粒支撑剂企业购置高品位铝矾土和采用天然气作为燃料导致成本越来越高，结合当前国际油价持续低迷的现状，低密度陶粒支撑剂的售价一度降到最低位，部分企业甚至出现成本与市场价倒挂现象。故为了降低生产成本，阳泉市长青石油压裂支撑剂有限公司等陶粒支撑剂企业纷纷开始寻求廉价低品位矿物为原料，通过工艺技术革新，以达到利用廉价低品位矿物原料制备出性能优良的低密度陶粒支撑剂；另外在实际生产过程中，混合料一次性加水或粘结剂溶液制粒时间周期长、电耗高，烧结温度普遍高于1240℃或更高消耗了很多能源，上述工艺在一定程度上增加了低密度陶粒支撑剂的生产成本。
技术实现思路
为解决上述问题本专利技术提供一种成本低、力学性能良好的低密度陶粒支撑剂及其制备方法。为达到上述目的本专利技术采用的技术方案：本专利技术所述的低密度陶粒支撑剂，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石21-35％和铝矾土65-79％。进一步地，所述钾长石中K2O的含量为6-9wt.％。进一步地，所述铝矾土中Al2O3的含量为55-62wt.％，SiO2的含量为16-23wt.％。本专利技术提供的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：1)、将铝矾土和钾长石按配比搭配得到预均化矿石；2)、将上述预均化矿石经过球磨机球磨均化得到混合料,所述混合料的粒度全部通过500目；3)、将上述混合料喷雾加湿预处理得到陶粒坯体前驱体，其中，喷雾加湿的水含量为混合料的3-4wt.％；4)将上述陶粒前驱体置于制粒锅中继续添加前驱体重量4-5％的水进行制粒后经过烘干、筛选得到半成品；5)、将上述半成品在1160-1220℃烧结0.5-1h后经过筛选得到成品。与现有技术相比本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术采用的原料有钾长石和铝矾土，所用的原料种类少，易均化且均化程度高，配料工艺技术简单；2、本专利技术中的铝矾土储量多价位低，铝矾土还可以从高品位铝矾土的矿渣中获得实现矿渣资源化利用；3、本专利技术采用钾长石用来作为助熔剂，使烧结温度大幅降低，烧结时间短，能耗低降低生产成本；4、本专利技术抗破碎强度高，850-425μm和600-300μm规格成品69MPa破碎率低于9％，425-212μm规格成品86MPa破碎率低于9％，且其他圆度、球度、浊度、酸溶解度指标满足行业标准SY/T5108-2014。具体实施方式实施例1本专利技术所述的低密度陶粒支撑剂，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石21％和铝矾土79％。所述钾长石中K2O的含量为6wt.％。所述铝矾土中Al2O3的含量为55wt.％，SiO2的含量为23wt.％。本专利技术提供的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：1)、将铝矾土和钾长石按配比搭配得到预均化矿石；2)、将上述预均化矿石经过球磨机球磨均化得到混合料,所述混合料的粒度全部通过500目；3)、将上述混合料喷雾加湿预处理得到陶粒坯体前驱体，其中，喷雾加湿的水含量为混合料的3wt.％；4)将上述陶粒前驱体置于制粒锅中继续添加前驱体重量5％的水进行制粒后经过烘干、筛选得到半成品；5)、将上述半成品在1220℃烧结0.5h后经过筛选得到成品。实施例2本专利技术所述的低密度陶粒支撑剂，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石25％和铝矾土75％。所述钾长石中K2O的含量为7wt.％。所述铝矾土中Al2O3的含量为57wt.％，SiO2的含量为21wt.％。本专利技术提供的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：1)、将铝矾土和钾长石按配比搭配得到预均化矿石；2)、将上述预均化矿石经过球磨机球磨均化得到混合料,所述混合料的粒度全部通过500目；3)、将上述混合料喷雾加湿预处理得到陶粒坯体前驱体，其中，喷雾加湿的水含量为混合料的3.5wt.％；4)将上述陶粒前驱体置于制粒锅中继续添加前驱体重量4.5％的水进行制粒后经过烘干、筛选得到半成品；5)、将上述半成品在1200℃烧结0.7h后经过筛选得到成品。实施例3本专利技术所述的低密度陶粒支撑剂，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石30％和铝矾土70％。所述钾长石中K2O的含量为8wt.％。所述铝矾土中Al2O3的含量为60wt.％，SiO2的含量为18wt.％。本专利技术提供的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：1)、将铝矾土和钾长石按配比搭配得到预均化矿石；2)、将上述预均化矿石经过球磨机球磨均化得到混合料,所述混合料的粒度全部通过500目；3)、将上述混合料喷雾加湿预处理得到陶粒坯体前驱体，其中，喷雾加湿的水含量为混合料的3.7wt.％；4)将上述陶粒前驱体置于制粒锅中继续添加前驱体重量4.3％的水进行制粒后经过烘干、筛选得到半成品；5)、将上述半成品在1180℃烧结0.8h后经过筛选得到成品。实施例4本专利技术所述的低密度陶粒支撑剂，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石35％和铝矾土65％。所述钾长石中K2O的含量为9wt.％。所述铝矾土中Al2O3的含量为62wt.％，SiO2的含量为16wt.％。本专利技术提供的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：1)、将铝矾土和钾长石按配比搭配得到预均化矿石；2)、将上述预均化矿石经过球磨机球磨均化得到混合料,所述混合料的粒度全部通过500目；3)、将上述混合料喷雾加湿预处理得到陶粒坯体前驱体，其中，喷雾加湿的水含量为混合料的4wt.％；4)将上述陶粒前驱体置于制粒锅中继续添加前驱体重量4％的水进行制粒后经过烘干、筛选得到半成品；5)、将上述半成品在1160℃烧结1h后经过筛选得到成品。将实施例1～4中制备4个低密度陶粒支撑剂按行业标准SY/T5108-2014进行体积密度、视密度、破碎率、圆度、球度、浊度和酸溶解度测试，按行业标准SY/T6302-2009进行短期导流能力测试，结果如下：实施例1～4测试结果表明圆度、球度、破碎率、浊度、酸溶解度这些强制性指标均满足行业标准SY/T5108-2014的要求。以上描述了本专利技术的主要特征，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的特征，在不脱离本专利技术范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低密度陶粒支撑剂，其特征在于，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石21‑35％和铝矾土65‑79％。

【技术特征摘要】
1.一种低密度陶粒支撑剂，其特征在于，按以下重量百分比计的原料制备而成：钾长石21-35％和铝矾土65-79％。2.根据权利要求1所述的一种低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述钾长石中K2O的含量为6-9wt.％。3.根据权利要求1所述的一种低密度陶粒支撑剂，其特征在于，所述铝矾土中Al2O3的含量为55-62wt.％，SiO2的含量为16-23wt.％。4.根据权利要求1-3任一所述的一种低密度陶粒支撑剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：白频波，田玉明，高云峰，黄彪，马晓娟，李占刚，郝建英，蒙传幼，
申请(专利权)人：阳泉市长青石油压裂支撑剂有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14