專利名稱：一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，屬于支撐劑生產(chǎn)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
油氣田在進行水力壓裂時，需要使用大量的石油支撐劑來填充油層裂縫，使油井 周圍的原油能夠透過石油支撐劑的空隙進入到油井井底，從而增加了油田的產(chǎn)油能力。在 進行水力壓裂時，壓裂設(shè)備和壓裂液的粘度與石油支撐劑的密度大小有著很重要的關(guān)系； 當(dāng)支撐劑體積密度越小時，水力壓裂工藝對壓裂設(shè)備和壓裂液的要求也越小，這樣會大大 降低壓裂成本。石油支撐劑一般分為石英砂和普通陶粒，它們的密度一般都非常大，石英砂的體 積密度一般在1. 6g/cm3左右，視密度在2. 6g/cm3左右；目前常見的陶粒砂的體積密度一般 大于1.6g/cm3。利用樹脂包覆石英砂，陶粒，玻璃珠等骨料制備的覆膜支撐劑，具有優(yōu)異的 強度和耐腐蝕性能，同時也有較低的體積密度和視密度。專利CN200410001002. 9公開了一種用于油井的低密度覆膜砂，它是先將石英砂 加熱到260°C，然后冷卻到200°C左右，利用3 1的比例酚醛樹脂和環(huán)氧混合樹脂包覆，利 用固化劑六次甲基四胺固化，在固化的同時可以加入偶聯(lián)劑或增塑劑改善性能，最后加入 潤滑劑防止顆粒之間固結(jié)。此方法制備的石英砂性能較大提高，但體積密度在1. 58g/cm3左 右，視密度在2. 35g/cm3左右，體積密度降低較少。專利US 2008013524和CN 200680027748公開了一種用于油氣井支撐劑的低密度 燒結(jié)球狀顆粒。其原料是65% 95%的粘土、鋁礬土或粘土 -鋁礬土混合物和5 35%的 犧牲相；其中粘土以高嶺土、硬水鋁石粘土、斑點高嶺土和燧土為主，犧牲相則主要是煤、小 麥粉、稻殼、木質(zhì)纖維、糖等有機物；其制備方法是將以上兩種主要原料按比例配合好，使用 造粒設(shè)備造粒成球，在1300°C 1540°C的高溫下燒結(jié)，制備出球形顆粒，然后使用樹脂包 覆得到產(chǎn)品。該產(chǎn)品的體積密度在1. 06 1. 33g/cm3之間，達到了低密度支撐劑的要求， 但是其強度太低，只能在抗壓強度為28MPa下使用，其使用的設(shè)備及成本都比較昂貴。本專利使用油頁巖渣和鋁礬土、錳礦粉以及粘結(jié)劑為原料，經(jīng)過充分混合后，投入 到盤式造粒機中造粒，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，制備出陶粒骨料，然后利用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂等有 機樹脂進行包覆，制備出合格的覆膜陶粒支撐劑。油頁巖渣是油頁巖在開采、煉油及燃燒過程中產(chǎn)生的剝離土和巖灰渣。它的來源 有油頁巖開采過程中剝離的圍巖、油頁巖干餾提取頁巖油后剩余的廢渣、油頁巖燃燒發(fā)電 后的廢渣和油頁巖作為燃料直接燃燒產(chǎn)生的爐渣等。油頁巖渣所含的主要礦物有石英、高 嶺石、赤鐵礦、云母、剛玉、白云石、硫鐵礦等，屬于含有少量殘?zhí)康念愃苹鹕交屹|(zhì)瘠性原料， 有一定的顆粒度。由于在干餾或燃燒過程中，去除了其中的揮發(fā)分、碳質(zhì)或其它有機酸等， 形成多孔結(jié)構(gòu)，具有很好的活性。油頁巖渣的主要成分為Si02、A1203、Fe203、MgO、CaO、SO3 等；若將油頁巖渣廢棄，將會占用大量土地，并且對土壤和環(huán)境造成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目是提供一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，該方法可大量 利用油頁巖渣，可解決油頁巖渣對環(huán)境的危害。為實現(xiàn)上述目的的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種利用油頁巖渣制備覆膜陶 粒支撐劑的方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土 50份，粘結(jié)劑 1 4份，選取油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的 10% -20%，得到生料球；4)將制備好的生料球在1200 1400°C燒結(jié)，保溫時間為30min 2小時，得到陶 粒骨料；5)按樹脂與陶粒骨料的重量比為(0. 1 10) 100，選取樹脂；按固化劑與陶粒 骨料的重量比為(0.1 0.4) 100，選取固化劑；按其他助劑與陶粒骨料的重量比為(0 0.6) 100，選取其他助劑；按潤滑劑與陶粒骨料的重量比為(0.1 0.25) 100，選取潤 滑劑；將陶粒骨料加熱至100 240°C，先向加熱的陶粒骨料中加入樹脂，并攪拌均勻， 使樹脂在陶粒骨料表面覆膜，然后再加入固化劑和其他助劑并攪拌均勻，包覆在陶粒骨料 表面的樹脂開始固化，再加入潤滑劑并攪拌均勻(在陶粒骨料、樹脂和固化劑的混合料出 現(xiàn)結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入)，冷卻后得到混合物；混合物破碎并過20/40目的篩，得到覆膜陶 粒支撐劑。所述的粘結(jié)劑可以是無機或有機中的一種，或其二種混合物；無機粘結(jié)劑有硅溶 膠、磷酸-磷酸鹽類混合體系或P -氧化鋁等；有機粘結(jié)劑有糊精、纖維素或樹脂等。所述的粘結(jié)劑為硅溶膠、磷酸_磷酸鹽類混合體系、P “氧化鋁、糊精、纖維素、樹 脂中的任意一種或任意二種以上(含任意二種)的混合，任意二種以上(含任意二種)混 合時為任意配比。所述的磷酸-磷酸鹽類混合體系為磷酸二氫鋁。所述的樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂中的任意一種任意二種以上(含 任意二種)的混合，任意二種以上(含任意二種)混合時為任意配比。所述的固化劑為三乙烯四胺、六次甲基四胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺中的任意一 種任意二種以上(含任意二種)的混合，任意二種以上(含任意二種)混合時為任意配比。所述的其他助劑為增塑劑鄰苯二甲基二甲脂、硅烷偶聯(lián)劑中的任意一種任意二種 的混合，任意二種混合時為任意配比。所述的潤滑劑為硬脂酸鈣。所述的鋁礬土為天然鋁礬土粉料，其粒徑小于200目(0. 074um)，主要成分如下 表表1鋁礬土化學(xué)成分
4Al2O3Fe2O3SiO2TiO2K2ONa2OCaOMgO燒失72. 19%4. 11%6. 17%4. 08%0. 05%0. 15%0. 19%0. 12%12. 94% 所述的油頁巖渣中鋁的質(zhì)量含量> 20%，堿金屬和堿土金屬的質(zhì)量總和小于 8%，粒徑彡300目(0. 045mm)。所述油頁巖渣是油頁巖在開采、煉油及燃燒過程中產(chǎn)生的剝 離土和巖灰渣。本發(fā)明的原理是利用具有一定強度和很強韌性的樹脂，緊密包覆陶粒骨料，提高 支撐劑的強度，降低破碎率。添加增塑劑是為了提高樹脂的韌性，添加偶聯(lián)劑增加樹脂與陶 粒的粘結(jié)性能。本發(fā)明使用油頁巖渣作為主要原料之一，添加粘結(jié)劑，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下 突出有益成果1)使用了大量的工業(yè)廢棄物——油頁巖渣，消除了油頁巖渣對環(huán)境的危害；2)采用本方法制備的覆膜陶粒支撐劑(即覆膜陶粒的)體積密度和視密度遠(yuǎn)低于 常見的支撐劑，而強度也滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。3)可有效的降低油氣井水力壓裂的成本，以及施工的難度。實驗中的體積密度、視密度均采用國家標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)壓裂支撐劑性能測試推薦方法》測試，破碎率使用WHY-300萬能壓力機(上海華龍測試 儀器有限公司)測定，濁度采用TSS型濁度計濁度儀(北京天健創(chuàng)新儀表有限公司)測定。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為50份、鋁礬土 50份，粘結(jié)劑2份，選取 油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；所述的油頁巖渣的粒徑為40目；所述的鋁礬土為天然鋁 礬土粉料，其粒徑為40目；所述的粘結(jié)劑為P-氧化鋁(P-Al2O3)；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的 15%，得到生料球；4)將制備好的生料球在1300°C燒結(jié)，保溫時間為1小時，得到陶粒骨料；5)將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 190°C，加入2kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在 樹脂開始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破 碎、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 47g/ cm3，破碎率為7. 95%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例2:
一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例1 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至180°C， 加入4kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開 始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過 20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 41g/ cm3，破碎率為7. 61%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例3 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土 50份，粘結(jié)劑 1份，選取油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；所述的鋁礬土為天然鋁礬土粉料，其粒徑小于 200目；所述的粘結(jié)劑為硅溶膠；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的 10%，得到生料球；4)將制備好的生料球在1200°C燒結(jié)，保溫時間為30min小時，得到陶粒骨料；5)將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 185°C，加入6kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在 樹脂開始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破 碎、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 26g/ cm3，破碎率為5. 50%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例4 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土 50份，粘結(jié)劑 4份，選取油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；所述的鋁礬土為天然鋁礬土粉料，其粒徑小于 200目；所述的粘結(jié)劑為糊精；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的 20%，得到生料球；4)將制備好的生料球在1400°C燒結(jié)，保溫時間為2小時，得到陶粒骨料；5)將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 2000C，加入8kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在 樹脂開始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破 碎、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 22g/ cm3，破碎率為4. 34%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例5
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一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土 50份，粘結(jié)劑 3份，選取油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；所述的油頁巖渣的粒徑為40目；所述的鋁礬土 為天然鋁礬土粉料，其粒徑為40目；所述的粘結(jié)劑為P-氧化鋁(P-Al2O3)；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的 16%，得到生料球；4)將制備好的生料球在1350°C燒結(jié)，保溫時間為1小時，得到陶粒骨料；5)將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 190°C，加入2kg環(huán)氧樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在 樹脂開始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破 碎、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 39g/ cm3，破碎率為7. 51%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例6 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至195°C， 加入4kg環(huán)氧樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開 始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過 篩、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 41g/cm3，視密度為2. 39g/ cm3，破碎率為7. 30%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例7 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至180°C， 加入6kg環(huán)氧樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開 始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過 篩、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 46g/ cm3，破碎率為7. 86%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例8 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至185°C， 加入8kg環(huán)氧樹脂并攪拌均勻，然后加入0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開 始固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過 篩，過20/40目的篩，得到了高強度低密度石油支撐劑。
通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 40g/cm3，視密度為2. 46g/ cm3，破碎率為7. 96%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例9 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至195°C， 加入2kg環(huán)氧樹脂和2kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲脂和0. IL硅烷 偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固化并且結(jié)塊成團 現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩、過20/40目的篩，得 到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 38g/cm3，視密度為2. 41g/ cm3，破碎率為7. 95%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例10 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至180 2000C，加入1. 33kg環(huán)氧樹脂和2. 67kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲 脂和0. IL硅烷偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固 化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩、過 20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 38g/cm3，視密度為2. 40g/ cm3，破碎率為7. 05%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例11 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將IOOkg陶粒骨料放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至185°C， 加入Ikg環(huán)氧樹脂和3kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲脂和0. IL硅烷 偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固化并且結(jié)塊成團 現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩、過20/40目的篩，得 到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 41g/cm3，視密度為2. 38g/ cm3，破碎率為7. 31%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例12 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將100kg、20/40目陶粒放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 190°C，加入3kg環(huán)氧樹脂和Ikg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲脂和0. IL 硅烷偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固化并且結(jié)塊 成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩、過20/40目的篩，得到了高強度低密度的得到覆膜陶粒支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 38g/ cm3，破碎率為6. 41%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例13 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將100kg、20/40目陶粒放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 180 200°C，加入2. 67kg環(huán)氧樹脂和1. 33kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基 二甲脂和0. IL硅烷偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始 固化并且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩， 得到了高強度低密度石油支撐劑。產(chǎn)品與傳統(tǒng)陶粒性能對比為表2覆膜前后支撐劑性能對比
樣品體積密度(g/cm3)視密度(g/cm3)破碎率(％ )陶粒骨料1. 292. 5420. 64實施例131. 382. 351. 16實施例14:一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將100kg、20/40目陶粒放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 180 200°C，加入2kg環(huán)氧樹脂和4kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲脂 和0. IL硅烷偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固化并 且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩，得到了 高強度低密度石油支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1.41g/cm3，視密度為2.38g/ cm3，破碎率為2. 39%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。實施例15 一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，它包括如下步驟陶粒骨料的制備同實施例5 ；將100kg、20/40目陶粒放入到混砂機中進行攪拌，先加熱到240°C，然后降溫至 180 200°C，加入2kg環(huán)氧樹脂和6kg酚醛樹脂并攪拌均勻，然后0. 5L鄰苯二甲基二甲脂 和0. IL硅烷偶聯(lián)劑的混合物和0. 4L固化劑三乙烯四胺，使樹脂模固化，在樹脂開始固化并 且結(jié)塊成團現(xiàn)象前加入0. 25kg潤滑劑硬脂酸鈣并攪拌均勻，最后冷卻、破碎、過篩，得到了 高強度低密度石油支撐劑。通過實驗驗證，所得覆膜陶粒支撐劑的體積密度為1. 37g/cm3，視密度為2. 38g/ cm3，破碎率為5. 86%，體積密度和視密度小，強度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
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本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時間等)的上下限、區(qū) 間取值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。
權(quán)利要求
一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土50份，粘結(jié)劑1～4份，選取油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑，備用；2)將油頁巖渣、鋁礬土和粘結(jié)劑混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，使用噴霧法加水，加水量為混合料質(zhì)量的10％ 20％，得到生料球；4)將制備好的生料球在1200～1400℃燒結(jié)，保溫時間為30min～2小時，得到陶粒骨料；5)按樹脂與陶粒骨料的重量比為(0.1～10)∶100，選取樹脂；按固化劑與陶粒骨料的重量比為(0.1～0.4)∶100，選取固化劑；按其他助劑與陶粒骨料的重量比為(0～0.6)∶100，選取其他助劑；按潤滑劑與陶粒骨料的重量比為(0.1～0.25)∶100，選取潤滑劑；將陶粒骨料加熱至100～240℃，先向加熱的陶粒骨料中加入樹脂，并攪拌均勻，使樹脂在陶粒骨料表面覆膜，然后再加入固化劑和其他助劑并攪拌均勻，包覆在陶粒骨料表面的樹脂開始固化，再加入潤滑劑并攪拌均勻，冷卻后得到混合物；混合物破碎并過20/40目的篩，得到覆膜陶粒支撐劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的粘結(jié)劑為硅溶膠、磷酸_磷酸鹽類混合體系、P _氧化鋁、糊精、纖維素、樹脂中的 任意一種任意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的磷酸_磷酸鹽類混合體系為磷酸二氫鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂中的任意一種任意二種以上的混合，任 意二種以上混合時為任意配比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的固化劑為三乙烯四胺、六次甲基四胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺中的任意一種任 意二種以上的混合，任意二種以上混合時為任意配比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的其他助劑為增塑劑鄰苯二甲基二甲脂、硅烷偶聯(lián)劑中的任意一種任意二種的混 合，任意二種混合時為任意配比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在 于所述的潤滑劑為硬脂酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法。一種利用油頁巖渣制備覆膜陶粒支撐劑的方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取按各原料所占質(zhì)量份數(shù)為油頁巖渣50份、鋁礬土50份，粘結(jié)劑1～4份，選取；2)混合均勻，得到混合料；3)將混合料投入到盤式造粒機中制粒，得到生料球；4)燒結(jié)，得到陶粒骨料；5)將陶粒骨料加熱至100～240℃，先向加熱的陶粒骨料中加入樹脂，并攪拌均勻，使樹脂在陶粒骨料表面覆膜，然后再加入固化劑和其他助劑并攪拌均勻，再加入潤滑劑并攪拌均勻，冷卻后得到混合物；混合物破碎并過20/40目的篩，得到覆膜陶粒支撐劑。該方法可大量利用油頁巖渣，可解決油頁巖渣對環(huán)境的危害。
文檔編號C04B35/01GK101906297SQ20101024260
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者嚴(yán)春杰, 欒英偉, 趙俊, 雷新榮, 馬睿 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)