一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112375559A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011146179.3(22)申请日2020.10.23(71)申请人吴途鸿地址613109四川省乐山市井研县竹园镇桥湾村19组20号(72)发明人吴途鸿刘彬陈晓东(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人李昆蔚(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法，涉及压裂支撑剂领域。所述低品位铝矾土制备陶粒支撑剂由如下质量份数的原料组成：铝矾土废料100～120份、粘土1～4份、铁氧化合物0.5～2份、二氧化钛0.8～1.6份、铬铁矿1～3份、二氧化锰1～7份、煤灰粉2～5份和磷矿石2～5份。本发明还公开了上述低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的制备方法。本发明的低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，在获得较低烧结温度的同时还能够有效的提高强度，降低破碎率。CN112375559ACN112375559A权利要求书1/1页1.一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，其特征在于，由如下质量份数的原料组成：铝矾土废料100～120份、粘土1～4份、铁氧化合物0.5～2份、二氧化钛0.8～1.6份、铬铁矿1～3份、二氧化锰1～7份、煤灰粉2～5份和磷矿石2～5份。2.如权利要求1所述的低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，其特征在于，所述铬铁矿的粒径为35～50μm。3.如权利要求1所述的低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，其特征在于，所述铝矾土废料中Al2O3的重量百分比为40～70％，所述铝矾土废料的粒径为35～45μm。4.如权利要求1-3任一项所述的低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，其特征在于，所述铁氧化合物为Fe2O3和/或Fe3O4。5.一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别称取如下质量份数的原料：铝矾土废料100～120份、粘土1～4份、铁氧化合物0.5～2份、二氧化钛0.8～1.6份、铬铁矿1～3份、二氧化锰1～7份、煤灰粉2～5份和磷矿石2～5份，均研磨成颗粒，得到颗粒混合物；S2：取占步骤S1所述颗粒混合物总质量10～15％的水，与步骤S1所述颗粒混合物混合后，干燥去除水分后，得到半成品球坯；S3：将步骤S2的所述半成品球坯进行烧结，冷却后，即得到低品位铝矾土制备陶粒支撑剂。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述颗粒的平均粒径为30～50μm。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述干燥的温度为100～180℃。8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述半成品球坯的粒径为200～400μm。9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结的温度为1290～1420℃。10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结后，需保温1～3h。2CN112375559A说明书1/5页一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于压裂支撑剂领域，具体涉及一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂及其制备方法。背景技术[0002]目前石油和天然气主要由石英砂支撑剂和陶粒支撑剂为主。随着石油和天然气开采的技术难度增大，具有高强度低密度的陶粒支撑剂的使用将会愈来愈多。[0003]在现有技术中，陶粒支撑剂主要采用Al2O3的重量含量为60％以上的铝矾土为主原料，并添加少量增塑剂和烧结助剂，通过隧道窑或回转窑高温烧制而成。但是，现有的陶粒支撑剂(以425～212μm为例)普遍存在烧结温度高(1450℃以上)和破碎率高(69Mpa闭合压力下大于10％)的问题，在现有技术很难同时解决上述两个问题。因此，如何获得一种烧结温度低且破碎率低的陶粒支撑剂问题是本领域亟需解决的技术问题。发明内容[0004]本发明为了解决上述技术问题，提供了一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂。[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低品位铝矾土制备陶粒支撑剂，由如下质量份数的原料组成：铝矾土废料100～120份、粘土1～4份、铁氧化合物0.5～2份、二氧化钛0.8～1.6份、铬铁矿1～3份、二氧化锰1～7份、煤灰粉2～5份和磷矿石2～5份。[0006]本发明的低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的有益效果是：[0007]本发明在获得较低烧结温度的同时还能够有效的提高强度，降低破碎率。一方面，本发明加入铁氧化合物和铬铁矿，在高温下，铁氧化合物和铬铁矿中的氧化物熔融，有利于形成液相，从而能够降低烧结温度。另一方面，铬铁矿中的各组分在较低的烧结温度下能