【技术实现步骤摘要】
一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法
[0001]本专利技术属于石油
、
环保和建材领域，具体是一种微波烧结制备油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备的方法
。
技术介绍
[0002]当前，中国页岩气勘探开发正处于高速发展阶段，在页岩气的大规模开发过程中，不可避免的产生油基钻井液与岩石碎屑粘连而成的固体废弃物，称为“油基岩屑”，油基岩屑是油气田钻井过程中产生的一种危险废物，其成分十分复杂，通常是由石油烃类
、
钻屑
、
水
、
大分子有机物等杂质组成，这些成分使得油基岩屑具有一定的生物或化学毒性，其中的石油烃类污染物在环境中极难被降解，对生态环境的影响较大
。
热脱附处理技术因对油类物质回收效率高
、
处理过程污染风险小，成为了目前油田唯一大规模工业化实施的油基岩屑处置方案，但经过热脱附处理后的油基岩屑热解残渣仍然残留少量的石油烃类物质和部分重金属离子，因而它的环境风险并未完全解除
。
油基岩屑残渣的不妥...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法，其特征在于，包括以下主要步骤：
S1
将破碎后的油基岩屑残渣
、
低品位铝矾土
、
废铝灰
、
煤矸石
、
湿法冶金锰渣置于电热鼓风干燥箱，
105
±
5℃
温度下烘干至恒重；根据材料配比称取相应的油基岩屑残渣
、
低品位铝矾土
、
废铝灰
、
煤矸石
、
湿法冶金锰渣，放入对喷式气流磨中，以氮气为研磨介质，设定研磨腔压力为
0.6
～
1MPa
，在分选轮频率为
20
～
40Hz
范围内进行研磨；将研磨之后的样品置于电热鼓风干燥箱，在
105
±
5℃
温度下烘干至恒重
。S2
将烘干后粉料与氧化锆
(ZrO2)、
氟化锂
(LiF)、
玉米淀粉
、95
～
100℃
的水混合，不断搅拌制成含固体量为
50
％～
60
％的原料混合物或悬浊液
。S3
喷雾干燥
(
聚合均化，成核
)
‑
强力混料机联合制粒：将混合好的原料溶液放入离心雾化器中，开启蒸汽阀门及高压气泵阀门，待物料温度达到预定温度后，启动喷雾程序，使粉末聚合成核；随后将收集到的成核颗粒倒入强力混料机中并加入雾化水和坯体生粉，待生料球生长到直径为
0.425mm
～
0.850mm
后，强力混料机停止工作，最终将获得的目标粒径的生料球置于电热鼓风干燥箱，在
105
±
5℃
温度下烘干至恒重
。S4
分段焙烧：将制备好的支撑剂生料球与辅助加热材料
ZrO2砂按
1:1
的质量比混合均匀，放入坩埚中，在微波烧结炉中进行支撑剂的焙烧；烧成制度为：从
400℃
以
30℃/min
的速度升温至
500℃
，并在
500℃
保温
10min
，然后从
500℃
以
30℃/min
的速度升温至
700℃
，并在
700℃
保温
10min
，接着从
700℃
以
20℃/min
的速度升温至
950
～
1100℃
，并在最终烧结温度处保温
20
～
60min。S5
冷却：对焙烧完成后处于高温状态的陶粒支撑剂采用保温缓降法进行冷却，从
1100℃
以1～
5℃/min
降温至
700℃
，温度降至
700℃
后以1～
3℃/min
降至
400℃
，随后采用随炉冷却降低至室温
。2.
根据权利要求1所述的一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法其特征在于：所述步骤
S1
中，配料按照所占质量分数为油基岩屑残渣：
40
～
60
份；低品位铝矾土：
10
～
20
份；废铝灰：
30
～
40
份；煤矸石：5～
10
份；湿法冶金锰渣：
10
～
15
份；玉米淀粉：
0.2
～1份；
ZrO2：1～4份；
LiF
：2～5份
。3.
根据权利要求1所述的一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法其特征在于：所述步骤
S1
中，利用对喷式气流磨在惰性保护气体的条件下对原料进行研磨，将压缩的气体通过喷嘴高速喷射入粉碎腔，在两股高压气流的交汇点处，原料被反复碰撞
、
摩擦
、
剪切而粉碎；由此破碎的粉末具有细度高且表面光滑，颗粒形状规整，比表面积大，且分散性好的优点
。4.
根据权利要求1所述的一种微波烧结油基岩屑残渣陶粒支撑剂及其制备方法其特征在于：所述步骤
S3
中，使用喷雾干燥
(
聚合均化成核
)
‑
强力混料机联合制粒，喷雾干燥制粒是溶液在高温下雾化后直接得到固体颗粒，雾滴比表面积大，热风温度高，干燥速度非常快，物粒的受热时间极短，具有较高的成球效率
。
随后将成核颗粒投入强力混料机中，调控陶粒支撑剂生坯球的粒径大小并对其进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨元意，陈虹先，雷证寰，刘洪武，宋力，方婉霞，李才英，杨婷婷，李辉，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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