利用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥制備的支撐劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及支撐劑。所述支撐劑其原料按重量百分比包括80-90wt%的組分A和10-20wt%的組分B；其中組分A中含有鎂礦尾礦、鐵礦尾礦或硅石粉和硼泥，或鎂礦尾礦和鐵礦尾礦或硅石粉，或鐵礦尾礦或硅石粉和硼泥，組分B為軟質(zhì)粘土。所述支撐劑的制備方法為：先將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，再粉磨；將處理后的鎂礦尾礦與鐵礦尾礦、硼泥混合壓制成球料，再將球料煅燒成熟料并粉磨：將軟質(zhì)粘土進(jìn)行干燥處理，再粉磨；然后按配比稱取原料A和B混合均勻得預(yù)混料；將預(yù)混料造粒、篩分；然后送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑。本發(fā)明的支撐劑具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高導(dǎo)流能力、低破碎率等特點(diǎn)，其制備方法能耗小，產(chǎn)能大。
【專利說明】利用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥制備的支撐劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓裂支撐劑及其制備方法，尤其涉及利用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥制備的壓裂支撐劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂是指采油或采氣過程中，利用水力作用，使油氣層形成裂縫的一種方法。油氣層壓裂工藝過程用壓裂車，把高壓大排量具有一定粘度的液體擠入油層，當(dāng)把油層壓出許多裂縫后，加入支撐劑(如石英砂等)充填進(jìn)裂縫，提高油氣層的滲透能力，以增加注水量(注水井)或產(chǎn)油量(油井)。壓裂工藝技術(shù)在石油、天然氣的開發(fā)中發(fā)揮重要的作用，而壓裂的成效又較大程度上取決于壓裂支撐劑的技術(shù)性能。
[0003]支撐劑是水力壓裂時(shí)地層壓開裂縫后，用來(lái)支撐裂縫不使裂縫重新閉合的一種固體顆粒。在使用過程中把支撐劑混入壓裂液中，利用高壓手段注入深層巖石裂縫中支撐巖層，以提高導(dǎo)油率，增加原油產(chǎn)量的目的。因此支撐劑是壓裂施工的關(guān)鍵材料。為確保地下深層壓裂縫的有效撐開，必需選用合適的支撐劑。
[0004]燒結(jié)陶粒由于強(qiáng)度高、圓球度好，是人們優(yōu)先選擇的壓裂支撐劑。傳統(tǒng)的陶粒支撐劑是以鋁礬土和硬質(zhì)粘土為原料，通過粉末造粒，高溫?zé)Y(jié)而成，制成品的結(jié)合相是高強(qiáng)剛玉莫來(lái)石相，如CN1085288A，CN101787270A所公開的支撐劑。但是隨著我國(guó)礦山資源大范圍的開發(fā)利用，傳統(tǒng)方法制造陶粒的主要原料鋁礬土不僅價(jià)格上漲幅度大，而且鋁礬土資源也日漸緊張。因此，尋找廉價(jià)的有效的可替代的原料生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒支撐劑一直是本領(lǐng)域的追求目標(biāo)之一。
[0005]鎂橄欖石-堇青石瓷當(dāng)其晶相中包括鎂橄欖石占26-60%、堇青石占10-28%、頑輝石占0.5-5%、鎂橄欖石的含量大于堇青石的含量時(shí)，這種瓷具有熱震穩(wěn)定好、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)證明利用這種.結(jié)合相生產(chǎn)的陶粒支撐劑可以滿足石油壓裂工藝的要求。我們國(guó)家蘊(yùn)藏豐富的菱鎂石、硼石、鐵礦石資源，但是隨著多年以來(lái)連續(xù)的開采已經(jīng)積攢了大量工業(yè)尾礦如硼泥、鐵礦尾礦、鎂礦尾礦等，這些工業(yè)尾礦的排放不僅占用了大量的農(nóng)田和山地，而且成為了環(huán)境污染的源頭、造成礦山資源合理利用率低、資源開發(fā)費(fèi)用高等惡性循環(huán)的現(xiàn)象。如何利用硼泥、鐵礦尾礦、鎂礦尾礦等廢棄的工業(yè)尾礦生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的陶粒支撐劑，是一件意義非凡的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一種低密度高強(qiáng)度陶粒支撐劑，本發(fā)明所提供的支撐劑利用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦或硅石粉、硼泥等工業(yè)尾礦和軟質(zhì)粘土為原料，通過原料加工、粉末造粒、高溫?zé)芍频?，制成品的結(jié)合相是鎂橄欖石堇青石復(fù)合陶瓷相，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高導(dǎo)流能力、低破碎率、抗熱震能力高等特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明所提供的支撐劑之一，其原料按重量百分比包括80_90wt%，例如為81wt%、84wt%、88wt% 等的組分 A 和 10_20wt%,例如為 llwt%、14wt%、17wt% 等的組分 B ；[0008]其中組分A 中含有 30-55wt%，例如為 32wt%、34wt%、38wt%、42wt%、46wt%、49wt%、、53wt% 等的鎂礦尾礦、20-35wt%，例如為 21wt%、24wt%、27wt%、29wt%、32wt%、34wt% 等的鐵礦尾礦或娃石粉和 30 ?55wt%,例如為 32wt%、34wt%、38wt%、42wt%、44wt%、48wt%、52wt%、54wt%的硼泥，及A組分可以為鎂礦尾礦、鐵礦尾礦和硼泥，也可以為鎂礦尾礦、硅石粉和硼泥，組分B為軟質(zhì)粘土；
[0009]所述支撐劑采用下述方法制備:
[0010](I)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0011](2)將鐵礦尾礦或硅石粉、硼泥和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦進(jìn)行混合，然后壓制成球料；
[0012](3)將步驟(2)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0013](4)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0014](5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料；
[0015](6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒；
[0016](7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑；
[0017]任選進(jìn)行(8)將步 驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。篩分是用各種不同孔徑的篩片把粒度大小不同的混合物料分成各種粒度級(jí)別的作業(yè)。經(jīng)振動(dòng)篩可將制得的支撐劑產(chǎn)品篩分成20?40目、30?50目、40?70目等不同粒徑的支撐劑，不同粒徑的支撐劑所起的作用不同，粒徑對(duì)支撐劑的性能評(píng)價(jià)有很重要的影響，是正確選擇和使用支撐劑的基礎(chǔ)之一。所述原料的重量百分比之和為100%。
[0018]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的支撐劑之一，所述組分A含有40_55wt%的鎂礦尾礦、25-35wt%的鐵礦尾礦和40?50wt%的硼泥。所述組分的重量百分比之和為100%。
[0019]本發(fā)明提供的支撐劑之二，其原料按重量百分比包括80_90wt%，例如為81wt%、84wt%、88wt% 等的組分 A 和 10_20wt%,例如為 llwt%、14wt%、17wt% 等的組分 B ；
[0020]其中組分A 中含有 55-75wt%，例如為 57wt%、59wt%、63wt%、66wt%、69wt%、72wt%、74wt% 等的鎂礦尾礦和 20-45wt%，例如為 21wt%、24wt%、27wt%、29wt%、32wt%、34wt%、38wt%、42wt%等的鐵礦尾礦，組分B為軟質(zhì)粘土 ；
[0021]所述支撐劑采用下述方法制備:
[0022](I)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0023](2)將鐵礦尾礦或硅石粉和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦進(jìn)行混合，然后壓制成球料；
[0024](3)將步驟(2)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0025](4)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0026](5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料；
[0027](6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒；
[0028](7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑；
[0029]任選進(jìn)行(8)將步驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。篩分是用各種不同孔徑的篩片把粒度大小不同的混合物料分成各種粒度級(jí)別的作業(yè)。經(jīng)振動(dòng)篩可將制得的支撐劑產(chǎn)品篩分成20?40目、30?50目、40?70目等不同粒徑的支撐劑，不同粒徑的支撐劑所起的作用不同，粒徑對(duì)支撐劑的性能評(píng)價(jià)有很重要的影響，是正確選擇和使用支撐劑的基礎(chǔ)之一。所述原料的重量百分比之和為100%。
[0030]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的支撐劑之二，所述組分A含有70_75wt%鎂礦尾礦和25-35wt%的鐵礦尾礦，優(yōu)選含有75wt%鎂礦尾礦和25wt%的鐵礦尾礦。
[0031]本發(fā)明所提供的支撐劑之三，其原料按重量百分比包括80_90wt%，例如為81wt%、84wt%、88wt% 等的組分 A 和 10_20wt%,例如為 llwt%、14wt%、17wt% 等的組分 B ；
[0032]其中組分A 中含有 10_30wt%，例如為 llwt%、14wt%、17wt%、21wt%、24wt%、27wt%、29wt%等的鐵礦尾礦或娃石粉和70-90wt%的硼泥，例如為72wt%、74wt%、79wt%、8 lwt%>84wt%、88wt%等,組分B為軟質(zhì)粘土 ；
[0033]所述支撐劑采用下述方法制備:
[0034](I)將鐵礦尾礦或硅石粉和硼泥進(jìn)行混合，然后壓制成球料；
[0035](2)將步驟⑴所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0036](3)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0037](4)將步驟(2)粉磨后的熟料和步驟(3)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料；
[0038](5)將步驟(4)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒；
[0039](6)將步驟(5)所得.半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑；
[0040]任選進(jìn)行(7)將步驟(8)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
[0041]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的支撐劑之一和之三中所述的硼泥是硼砂生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣。所述硼泥的顏色為淺棕色，屬于不易溶性物質(zhì)，具一定的黏性，可塑性較好，相對(duì)密度2.3g/cm3，堆積密度1.8g/cm3，粒徑150目左右，新產(chǎn)生的硼泥內(nèi)含30%左右的游離水。硼泥呈堿性，pH值為8?10。硼泥中含有氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉等堿性物質(zhì)。硼泥所排放之處，寸草不生，其堿液可溶入到地下水中，使周圍的農(nóng)田減產(chǎn)，嚴(yán)重者可以使農(nóng)作物絕產(chǎn)，并且對(duì)周圍的飲用水產(chǎn)生污染。由于硼泥顆粒較細(xì)，在失去水分以后，常常會(huì)隨風(fēng)飛散，對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生污染。硼泥對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染、大氣環(huán)境的污染已成為一種公害。因此，本發(fā)明將硼泥用于支撐劑的制備中，一方面使廢物得到了充分利用，改善了環(huán)境，另一方面還制得了極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的支撐劑。
[0042]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的支撐劑，其原料按重量百分比包括83wt%的組分A和17wt%的組分B。
[0043]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的支撐劑，所述的鎂礦尾礦為鎂礦除特級(jí)鎂石、一級(jí)鎂石、二級(jí)鎂石或三級(jí)鎂石或至少2者之外的不包括鈣塊的尾礦，例如為除特級(jí)鎂石或二級(jí)鎂石或三級(jí)鎂石之外不包括鈣塊的尾礦，或?yàn)槌丶?jí)鎂石和二級(jí)鎂石之外不包括鈣塊的尾礦，或?yàn)槌丶?jí)鎂石、一級(jí)鎂石和二級(jí)鎂石之外不包括鈣塊的尾礦，或?yàn)槌丶?jí)鎂石、一級(jí)鎂石、二級(jí)鎂石和三級(jí)鎂石之外不包括鈣塊的尾礦，優(yōu)選為營(yíng)口大石橋地區(qū)菱鎂礦除特級(jí)鎂石、一級(jí)鎂石、二級(jí)鎂石或三級(jí)鎂石或至少2者之外的不包括鈣塊的尾礦。
[0044]優(yōu)選地，所述的鐵礦尾礦為鐵礦除去鐵精礦后的尾礦，優(yōu)選為鐵礦經(jīng)磁選、浮選除去鐵精礦后的尾礦。
[0045]優(yōu)選地，所述的硅石粉為二氧化硅含量大于97%的120-200目硅石粉。此硅石粉可經(jīng)水磨而成。
[0046]優(yōu)選地，所述的軟質(zhì)粘土為球粘土，優(yōu)選為三級(jí)以上的球粘土，進(jìn)一步優(yōu)選為吉林水曲柳三級(jí)以上的球粘土。
[0047]由于硼礦、鐵礦、鎂礦資源的過度開采，資源保有量嚴(yán)重不足，尾礦嚴(yán)重浪費(fèi)。因此本發(fā)明所提供的更有效、充分的利用硼礦、鐵礦、鎂礦的尾礦，治理了尾礦，提高了資源利用率。
[0048]本發(fā)明利用鎂礦尾料、硼泥、鐵礦尾礦等廢棄的工業(yè)尾礦進(jìn)行制備支撐劑，既能替代日漸昂貴的鋁礬土資源，又能為廢棄的工業(yè)尾礦特別是營(yíng)口大石橋地區(qū)尋找到合適的用途，完善鎂礦、硼礦、鐵礦的產(chǎn)業(yè)鏈，更有價(jià)值的是找到一種非常實(shí)際的治理工業(yè)尾礦的方法。
[0049]本發(fā)明的目的之一還在于提供所述支撐劑的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0050](I)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0051](2)將鐵礦尾礦或硅石粉、硼泥和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦按本發(fā)明提供的支撐劑之一或之二或之三(此組合由于不含鎂礦尾礦，可將步驟(I)省略)所需原料、所需比例進(jìn)行混合，然后壓制成球料；
[0052](3)將步驟⑵所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0053](4)將軟質(zhì)粘土干 燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨；
[0054](5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按本發(fā)明所述的A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料；
[0055](6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒；
[0056](7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑；
[0057]任選進(jìn)行(8)將步驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
[0058]優(yōu)選地，步驟⑴中所述的輕燒處理的煅燒溫度為1000°C以上，例如為1020°C、1070°C、1110°C、1150°C、1170°C、1190°C、1200°C、123(rC等，優(yōu)選 1100 ?1250°C ;輕燒是在較低溫度下焙燒耐火原料，使其完成一部分物理化學(xué)反應(yīng)并使原料活化的一種工藝方法。對(duì)于已確定的物料有一最佳的輕燒溫度。輕燒溫度過高會(huì)使結(jié)晶程度增高，粒度變大，比表面積和活性下降，輕燒溫度過低則可能有殘留的未分解的母鹽而妨礙燒結(jié)。
[0059]優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為120目以上，例如為140目、170目、230目、270目等，優(yōu)選為120-200目，進(jìn)一步優(yōu)選為120目。
[0060]優(yōu)選地，步驟(2)中所述混合采用強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行；
[0061]優(yōu)選地，所述壓制采用壓球機(jī)進(jìn)行；
[0062]優(yōu)選地，步驟(3)中所述燒成的溫度為1000-1300°C，例如為1030。。、1060。。、115(TC、119(TC、121(rC、124(rC、127(rC、130(rC等，優(yōu)選為 1200-1250°c ；
[0063]優(yōu)選地，所述燒成的時(shí)間為0.5h以上，例如為0.7h、0.9h、l.2h、l.4h、l.6h、2.0h、
2.4h、2.8h、3.2h 等，優(yōu)選為 0.5-2h，進(jìn)一步優(yōu)選為 1.5h ；
[0064]優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為600目以上，例如為650目、750目、800目等，優(yōu)選為600-700目，進(jìn)一步優(yōu)選為600目。
[0065]優(yōu)選地，步驟⑷中所述干燥的溫度為300°C以上，例如為320°C、340°C、37(TC、395°C、420°C、440°C、480°C、51(rC等，優(yōu)選為 350°C 以上，進(jìn)一步優(yōu)選為 350_450°C ；[0066]優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為500目以上，例如為540目、650目、800目等，優(yōu)選為600-700目，進(jìn)一步優(yōu)選為600目；
[0067]優(yōu)選地，步驟(6)中所述半成品粒的粒度為12-70目；
[0068]優(yōu)選地，步驟(7)中所述燒成的溫度為1000°C以上，例如為1030°C、1060°C、115(TC、119(TC、121(rC、124(rC、127(rC、130(rC等，優(yōu)選為 1210 ?12800C ；
[0069]優(yōu)選地，所述的保溫時(shí)間為Ih以上，例如為1.2h、l.4h、l.6h、2.0h,2.4h、2.8h、
3.2h等，優(yōu)選為1.5?2.5h。
[0070]本發(fā)明利用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥等廢棄的工業(yè)尾礦，引進(jìn)一些的結(jié)合能力強(qiáng)的軟質(zhì)粘土，通過本發(fā)明的工藝技術(shù)路線，可以合成強(qiáng)度高、抗熱震性能穩(wěn)定的鎂橄欖石堇青石復(fù)合陶瓷相結(jié)合的陶粒支撐劑。
[0071]本發(fā)明具有如下積極有益的效果:
[0072]1.本發(fā)明陶粒產(chǎn)品表面光滑、致密，具有耐壓強(qiáng)度高、視密度低、化學(xué)穩(wěn)定性和耐酸性好的優(yōu)異性能，產(chǎn)品的成分組成見表1，有關(guān)性能指標(biāo)詳見表2。
[0073]2.本發(fā)明陶粒產(chǎn)品主要原料是鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥，物盡其用，取材精巧，成本低廉，來(lái)源廣泛。更為難得的是治理了尾礦，改造了環(huán)境，幫助礦山企業(yè)降低了尾礦排放的費(fèi)用，延長(zhǎng)了礦山的壽命，提高了資源的利用效率。
[0074]3.本發(fā)明改變了目前陶粒的生產(chǎn)原料使用高昂的鋁礬土資源，改變剛玉莫來(lái)石結(jié)合相，采用鎂礦尾礦、鐵礦尾礦、硼泥等廢棄資源，使用軟質(zhì)粘土使其合成鎂橄欖石堇青石復(fù)合陶瓷相。該晶相具有耐高溫、耐高壓、抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)異的特點(diǎn)，因此本發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)良的使用性能。
[0075]4.而且本發(fā)明的制備工藝能耗小，產(chǎn)能大。
【具體實(shí)施方式】
[0076]下面通過【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0077]實(shí)施例一
[0078]—種支撐劑,制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦45wt%、鐵礦尾礦25wt%和硼泥30wt%,取合成料83wt%和軟質(zhì)粘土 17wt%。
[0079]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0080](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1100°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至200目；
[0081](2)將(I)磨好的鎂礦尾礦200目粉、鐵礦尾礦和硼泥按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0082](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1200°C X Ih燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)40(TC干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0083](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0084](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0085](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1260°C下燒成，保溫Ih即得所述支撐劑；
[0086](7)將步驟(6)所得的高溫?zé)商樟＝?jīng)振動(dòng)篩篩分，得到不同規(guī)格的支撐劑；篩分后的產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0087]實(shí)施例二
[0088]—種支撐劑，制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦30wt%、娃石粉30wt%和硼泥40wt%,取合成料90wt%和軟質(zhì)粘土 10wt%。
[0089]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0090](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1140°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至140目；
[0091](2)將(I)磨好的鎂礦尾礦140目粉、鐵礦尾礦和硼泥按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0092](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1250°C X 1.5h燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)40(TC干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0093](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0094](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0095](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1220°C下燒成，保溫1.5h即得所述支撐劑；
[0096](7)將步驟(6)所得的高溫?zé)商?粒經(jīng)振動(dòng)篩篩分，得到不同規(guī)格的支撐劑；篩分后的產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0097]實(shí)施例三
[0098]—種支撐劑,制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦40wt%、鐵礦尾礦20wt%和硼泥40wt%,取合成料83%wt和軟質(zhì)粘土 17wt%。
[0099]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0100](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1250°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至180目；
[0101](2)將(I)磨好的鎂礦尾180目粉、鐵礦尾礦和硼泥按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0102](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1250°C X0.5h燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)350°C干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0103](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0104](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0105](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1280°C燒成，保溫a即得所述支撐劑。
[0106]實(shí)施例四
[0107]—種支撐劑，制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦35wt%、娃石粉25wt%和硼泥40wt%,取合成料85wt%和軟質(zhì)粘土 15wt%。
[0108]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0109](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1100°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至120目；
[0110](2)將(I)磨好的鎂礦尾礦120目粉、鐵礦尾礦和硼泥按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0111](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1250°C X 1.5h燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)40(TC干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0112](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0113](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0114](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1260°C燒成，保溫2.0h即得所述支撐劑；
[0115](7)將步驟(6)所得的高溫?zé)商樟＝?jīng)振動(dòng)篩篩分，得到不同規(guī)格的支撐劑；篩分后的產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0116]實(shí)施例五
[0117]—種支撐劑，制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鐵礦尾礦20wt%和硼泥80wt%,取合成料83wt%和軟質(zhì)粘土 17wt%。
[0118]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0119](I)將鐵礦尾礦和硼泥按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0120](2)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1200°C X 1.0h燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)350°C干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0121](3)經(jīng)步驟(2)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0122](4)將步驟(3)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0123](5)將步驟⑷所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1260°C燒成，保溫此即得所述支撐劑；
[0124](6)將步驟(5)所得的高溫?zé)商樟＝?jīng)振動(dòng)篩篩分，得到不同規(guī)格的支撐劑；篩分后的產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0125]實(shí)施例六
[0126]一種支撐劑，制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦70wt%、鐵礦尾礦30wt%,取合成料83wt%和軟質(zhì)粘土 17wt%。
[0127]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0128](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1100°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至210目；
[0129](2)將(I)磨好的鎂礦尾礦210目粉、鐵礦尾礦按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0130](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1200°C X Ih燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；軟質(zhì)粘土經(jīng)40(TC干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0131](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0132](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0133](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1210°C下燒成，保溫2h即得所述支撐劑；
[0134](7)將步驟(6)所得的高溫?zé)商樟＝?jīng)振動(dòng)篩篩分，得到不同規(guī)格的支撐劑；篩分后的產(chǎn)成品經(jīng)檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
[0135]實(shí)施例七[0136]—種支撐劑，制備原料構(gòu)成為:先按以下比例生產(chǎn)合成料:鎂礦尾礦75wt%、娃石粉25wt%，取合成料85wt%和軟質(zhì)粘土 15wt%。
[0137]上述高強(qiáng)陶粒支撐劑的制備方法，包括如下步驟:
[0138](I)將鎂礦尾礦經(jīng)1000°C的煅燒溫度進(jìn)行輕燒處理，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨至230目；
[0139](2)將(I)磨好的鎂礦尾礦230目粉、鐵礦尾礦按比例經(jīng)強(qiáng)制攪拌機(jī)混合均勻后經(jīng)壓球機(jī)壓制成球；
[0140](3)將壓好的球料經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯1250°C X 1.5h燒成后所得的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨700目；軟質(zhì)粘土經(jīng)350°C干燥處理，再分別經(jīng)球磨機(jī)粉磨600目；
[0141](4)經(jīng)步驟(3)處理后的原料按比例配成混合料，并混合均勻得預(yù)混料；
[0142](5)將步驟(4)所得的混合均勻的預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒12-70目；
[0143](6)將步驟(5)所得的半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，1260°C燒成，保溫2.0h即得所述支撐劑。
[0144]將實(shí)施例一至實(shí)施例七所制成的陶粒進(jìn)行成分含量測(cè)試，結(jié)果見表1，和性能測(cè)試，結(jié)果見表2。
[0145]表I
[0146]
【權(quán)利要求】
1.一種支撐劑，其特征在于，其原料按重量百分比包括80-90wt%的組分A和10-20wt%的組分B ； 其中組分A中含有30-55wt%的鎂礦尾礦、20-35wt%的鐵礦尾礦或硅石粉和30?55wt%的硼泥，組分B為軟質(zhì)粘土； 所述支撐劑采用下述方法制備: (1)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (2)將鐵礦尾礦或硅石粉、硼泥和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦進(jìn)行混合，然后壓制成球料； (3)將步驟(2)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (4)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料； (6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒； (7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑； 任選進(jìn)行(8)將步驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
2.一種支撐劑，其特征在于，其原料按重量百分比包括80-90wt%的組分A和10-20wt%的組分B ；` 其中組分A中含有55-75wt%的鎂礦尾礦和20-45wt%的鐵礦尾礦或硅石粉，組分B為軟質(zhì)粘土 ； 所述支撐劑采用下述方法制備: (1)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (2)將鐵礦尾礦或硅石粉和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦進(jìn)行混合，然后壓制成球料； (3)將步驟(2)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (4)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料； (6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒； (7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑； 任選進(jìn)行(8)將步驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
3.一種支撐劑，其特征在于，其原料按重量百分比包括80-90wt%的組分A和10-20wt%的組分B ； 其中組分A中含有10-30wt%的鐵礦尾礦或硅石粉和70-90wt%的硼泥，組分B為軟質(zhì)粘土 ; 所述支撐劑采用下述方法制備: (1)將鐵礦尾礦或硅石粉和硼泥進(jìn)行混合，然后壓制成球料； (2)將步驟(I)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (3)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (4)將步驟(2)粉磨后的熟料和步驟(3)粉磨后的軟質(zhì)粘土按所述A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料；(5)將步驟(4)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒； (6)將步驟(5)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑；任選進(jìn)行(7)將步驟(8)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的支撐劑，其特征在于，其原料按重量百分比包括83wt%的組分A和17wt%的組分B。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐劑，其特征在于，所述組分A含有40-55wt%鎂礦尾礦、25-35wt%的鐵礦尾礦和40?50wt%的硼泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支撐劑，其特征在于，所述組分A含有70-75wt%鎂礦尾礦和25-35wt%的鐵礦尾礦或硅石粉，優(yōu)選含有75wt%鎂礦尾礦和25wt%的鐵礦尾礦或硅石粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3-5任一項(xiàng)所述的支撐劑，其特征在于，所述的硼泥是硼砂生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的支撐劑，其特征在于，所述的鎂礦尾礦為鎂礦除特級(jí)鎂石、一級(jí)鎂石、二級(jí)鎂石或三級(jí)鎂石或至少2者之外的不包括鈣塊的尾礦，優(yōu)選為營(yíng)口大石橋地區(qū)菱鎂礦除特級(jí)鎂石、一級(jí)鎂石、二級(jí)鎂石或三級(jí)鎂石或至少2者之外的不包括鈣塊的尾礦； 優(yōu)選地，所述的鐵礦尾礦為鐵礦除去鐵精礦后的尾礦，優(yōu)選為鐵礦經(jīng)磁選、浮選除去鐵精礦后的尾礦； 優(yōu)選地，所述的硅石粉為二氧化硅含量大于97%的120-200目硅石粉； 優(yōu)選地，所述的軟質(zhì)粘土為球粘土，優(yōu)選為三級(jí)以上的球粘土，進(jìn)一步優(yōu)選為吉林水曲柳三級(jí)以上的球粘土。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述支撐劑的制備方法，所述方法包括如下步驟: (1)將鎂礦尾礦進(jìn)行輕燒處理，經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (2)將鐵礦尾礦或硅石粉、硼泥和步驟(I)球磨后的鎂礦尾礦按權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述比例進(jìn)行混合，然后壓制成球料； (3)將步驟(2)所得球料在回轉(zhuǎn)窯中燒成熟料，再經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (4)將軟質(zhì)粘土干燥后經(jīng)球磨機(jī)粉磨； (5)將步驟(3)粉磨后的熟料和步驟(4)粉磨后的軟質(zhì)粘土按權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)A組分和B組分的比例混合均勻得到預(yù)混料； (6)將步驟(5)所得預(yù)混料經(jīng)圓盤制粒機(jī)造粒，經(jīng)篩分得到半成品粒； (7)將步驟(6)所得半成品粒送入回轉(zhuǎn)窯中，燒成，保溫即得所述支撐劑； 任選進(jìn)行(8)將步驟(7)所得支撐劑經(jīng)振動(dòng)篩篩分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟⑴中所述的輕燒處理的煅燒溫度為1000°c以上，優(yōu)選1100?1250°C ； 優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為120目以上，優(yōu)選為120-200目，進(jìn)一步優(yōu)選為120目； 優(yōu)選地，步驟(2)中所述混合采用強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行； 優(yōu)選地，所述壓制采用壓球機(jī)進(jìn)行； 優(yōu)選地，步驟(3)中所述燒成的溫度為1000-1300°C，優(yōu)選為1200-1250°C ； 優(yōu)選地，所述燒成的時(shí)間為0.5h以上，優(yōu)選為0.5-2h，進(jìn)一步優(yōu)選為1.5h ; 優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為600目以上，優(yōu)選為600-700目，進(jìn)一步優(yōu)選為600目。優(yōu)選地，步驟(4)中所述干燥的溫度為300°C以上，優(yōu)選為350°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為350-450 0C ； 優(yōu)選地，所述粉磨的粒度為500目以上，優(yōu)選為600-700目，進(jìn)一步優(yōu)選為600目； 優(yōu)選地，步驟￠)中所述半成品粒的粒度為12-70目； 優(yōu)選地，步驟(7)中所述燒成的溫度為1000°C以上，優(yōu)選為1210?1280°C ； 優(yōu)選地，所述 的保溫時(shí)間為Ih以上，優(yōu)選為1.5?2.5h。
【文檔編號(hào)】C04B33/132GK103436248SQ201310338241
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】楊松, 聶旺發(fā), 王大鵬 申請(qǐng)人:楊松