[发明专利]一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法

说明书

本发明涉及石油化工技术领域，尤其为一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法，包括陶粒砂石油支撑剂和陶粒砂石油支撑剂制备方法。本发明公开了一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法，其原料组成为铝矾土15‑‑85份、炼铁水渣5‑‑15份，二者混合磨粉，过400目筛，再用圆盘造粒机造粒，将烘干的球粒在回转窑中烧结，烧结温度为1280‑‑‑1350℃。烧结区保温时间0.5‑‑1小时，产品冷却至室温，过筛、包装即为成品。本发明生产的陶粒砂石油支撑剂20/40型在52MPa闭合压力下破碎率≤6，体积密度≤1.75，完全满足化工部有关标准，且生产成本大幅降低。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体为一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法。

背景技术

在石油、天然气、页岩气及煤层气开采中广泛应用的陶粒砂石油支撑剂，其生产主料为铝矾土，并适当加入部分辅料以增加产品的硬度及降低生产时的烧结温度，这种辅料通常以白云石、锰粉、氧化镁及铬铁矿应用较多，生产成本高，利润低。

我国每年约有一亿多吨的炼铁高炉水渣产生，水渣是由铁矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂在高温时形成而浮于铁水上面，经置于水中急速冷却而得，其主要组成为硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸镁、硅酸铝、硅酸锰及少量的硅酸铁；化学成分为：SIO240-50％、CaO20-25％、AL2O315--18％、MgO15--20％、Fe2O31--3％。高炉水渣过去主要应用于矿渣水泥的生产，目前因为水泥行业低迷，水渣无法得到利用而废弃，因此，针对上述问题提出一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法，本发明以水渣为辅料，以铝矾土为主料生产的陶粒砂石油支撑剂在52MPa闭合压力下20/40产品破碎率≤6，体积密度≤1.75，完全符合化工部有关标准，且烧结温度比加入其他辅料降低50－80℃，开辟了一条炼铁水渣利用的新途径,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种以炼铁水渣为辅料的陶粒砂石油支撑剂及其制法，包括陶粒砂石油支撑剂和陶粒砂石油支撑剂制备方法，其特征在于：所述陶粒砂石油支撑剂原料包括铝矾土85-95份、炼铁水渣5-15份。

所述陶粒砂石油支撑剂制备方法包括如下步骤：

(1)按规定比例将铝矾土和水渣混合粉碎，过400目标准筛，过筛率大于95％；

(2)将粉碎后的物料加入圆盘造粒机，喷入水汽造粒，将制得的球过筛、烘干、最后入回转窑烧结，烧结温度为1280--1350℃，烧结区保温时间0.5--1小时，产品经冷却机冷却至室温、过筛即为成品。

所述陶粒砂石油支撑剂原料中，铝矾土的主要化学成分为AL2O3含量≥55％，且Fe2O3≤3％、CaO≤2％、K2O+Na2O≤1％，炼铁水渣的主要组成为硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸镁、硅酸铝、硅酸锰及少量的硅酸铁，化学成分为：SIO240-50％、CaO20-25％,AL2O315--18％,MgO15--20％,Fe2O31--3％，其中，炼铁水渣须经过磁铁除铁工艺。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以水渣为辅料，以铝矾土为主料生产的陶粒砂石油支撑剂在52MPa闭合压力下20/40产品破碎率≤6，体积密度≤1.75，完全符合化工部有关标准，且烧结温度比加入其他辅料降低50－80℃，产品较其它方法生产成本大幅降低，开辟了一条炼铁水渣利用的新途径。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。