一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法.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CN107011886A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710228586.0(22)申请日2017.04.10(71)申请人中国铝业股份有限公司地址100082北京市海淀区西直门北大街62号(72)发明人马俊伟吴国亮张建强郭鑫田应忠姚杰刘春玲胡秋云刘中原张站云李素敏刘晰李莎莎杨昊(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人李迎春李子健(51)Int.Cl.C09K8/80(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法(57)摘要一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，具体涉及一种综合利用铝土矿选尾矿制备用于油田井下支撑低密高强陶粒支撑剂的方法。其特征在于其制备过程的步骤包括：(1)将铝土矿选尾矿进行磁选除铁；(2)将除铁后的选尾矿进行预烧，然后加入添加剂配料后进行粉碎；(3)将步骤(2)的物料进行搅拌、造粒，制成颗粒半成品；(4)将颗粒半成品进行烘干、烧结，制得陶粒支撑剂。本发明的方法，生产成本低，与采用常规原料生产低密高强陶粒支撑剂相比，不仅可实现铝土矿尾矿的高效利用，有效降低选尾矿堆存过程中的环境和安全风险，而且可以掌握低密高强石油陶粒支撑剂制备关键技术，为实现我国铝工业的战略转型提供技术支撑。CN107011886ACN107011886A权利要求书1/1页1.一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其制备过程的步骤包括：(1)将铝土矿选尾矿进行磁选除铁；(2)将除铁后的选尾矿进行预烧，然后加入添加剂配料后进行粉碎；(3)将步骤(2)的物料进行搅拌、造粒，制成颗粒半成品；(4)将颗粒半成品进行烘干、烧结，制得陶粒支撑剂。2.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于铝土矿选尾矿化学成分的重量百分比含量为：Al2O3：35％～55％；SiO2：20％～45％；Fe2O3≤5.0％；TiO2≤3.0％；K2O≤1.5％；Na2O≤0.3％；CaO≤0.4％；MgO≤1.0％。3.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(1)采用高梯度磁选机对铝土矿选尾矿进行磁选除铁，除铁后Fe2O3≤1.5％。4.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(2)的预烧温度为700～900℃下，预烧时间为1～3小时。5.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(2)加入的添加剂为硅酸钠、聚合氯化铝、磷酸铝中的一种，添加剂用量为原料总重量的0.5％-5％。6.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(2)配料粉碎后的细粉粒度小于400目。7.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于经制粒机制成的颗粒半成品粒径为18～35目。8.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(4)将颗粒半成品烘干至水分含量小于3％。9.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于其步骤(4)的烧结过程采用回转窑，在1350℃～1450℃结温下，烧结3～5小时。10.根据权利要求1所述的一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，其特征在于制得低密高强陶粒支撑剂的粒径为20～40目。2CN107011886A说明书1/4页一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法技术领域[0001]一种铝土矿选尾矿制备陶粒支撑剂的方法，具体涉及一种综合利用铝土矿选尾矿制备用于油田井下支撑低密高强陶粒支撑剂的方法。背景技术[0002]石油压裂支撑剂(陶粒支撑剂)是利用铝土矿、高岭土、石英以及少量烧结助剂通过配料、细磨混合、成球造粒，最后经高温烧结制成的粒度在0.4mm～1.2mm的球形陶瓷颗粒，主要用于油田井下支撑，以增加石油、天然气的产量。根据国家标准，按陶粒支撑剂堆积密度可将其分为高密(堆积密度＞1.80g/cm3)、中密(堆积密度1.66～1.80g/cm3)、低密(堆积密度1.45～1.66g/cm3)和超低密(堆积密度＜1.45g/cm3)四类。[0003]据不完全统计，2005年以来世界石油陶粒支撑剂用量以每年约20％的增长率快速增长。根据市场需求分析，中国中密度石油陶粒产能严重过剩，而高密高强陶粒和低密高强石油陶粒产能严重不足，尤其是堆积密度＜1.60g/cm3的陶粒，产品需求旺盛，而国内市场产量十分有限。低密高强陶粒支撑剂用于油气田开采时具有以下优点：(1)体积密度低，同等体积注入的质量少，属于节能材料；(2)视密度低，能在浓度较低的混砂液中悬浮，有利于混砂液的配置，压裂时