[发明专利]一种以海上钻井废弃泥浆制备免烧砖的方法

说明书

本发明公开了一种以海上钻井废弃泥浆制备免烧砖的方法，步骤如下：S1、将海上钻井废弃泥浆进行固液分离，固相物进行压滤脱水，得到滤饼；S2、滤饼经过烘干，破碎，球磨，水洗除去氯离子，得到基料；S3、将基料中加入水泥、石膏、聚乙烯醇、集料，混合均匀，得到混合料，向混合料中加水，得到半干状混合料；集料包括粗集料和细集料；粗集料为打碎的卵石，粒径分布在5mm～10mm之间，堆积密度为1663kg/m³；细集料为河砂，细度模数2.4。S4、将半干混合料制成砖坯，砖坯脱模后再经自然养护28d后得免烧砖。本发明的制备方法实现了海上钻井废弃泥浆的安全环保处置和资源化综合利用问题。

技术领域

本发明涉及钻井废弃资源化利用技术领域，尤其是一种以海上钻井废弃泥浆制备免烧砖的方法。

背景技术

海洋蕴含丰富的油气资源，高效开发海洋油气对缓解我国能源危机具有决定性意义。而在海上油气田钻井作业过程中不可避免会产生大量钻井废弃泥浆，主要由膨润土、重晶石和泥浆处理剂等组成，若直接排海会对海洋环境造成巨大破坏。渤海属于一级海域，不允许海上油气田钻井废物直接排海，故而海上钻井废弃泥浆均需在海上经处理后运回内陆处置。钻井废弃泥浆运回内陆后，不仅占用大量土地资源，还存在潜在的环境安全隐患，急需探索有效的末端处置工艺。

建材资源化路径不仅可以实现废弃泥浆最终处置，还可变废为宝，产生一定的经济效益，符合当前国家环保节能政策的处理措施。免烧砖是一大类不经烧结的符合可持续发展方向的，建材性能达标的砖体，其利土节废、节能环保，已有多年的发展经验，陆上油气田也多用此工艺处置废弃钻井泥浆。然而海上钻井废弃泥浆因其高含盐特性，陆上工艺无法完全照搬。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用海上钻井废弃泥浆制备免烧砖的工艺方法。

本发明提供的以海上钻井废弃泥浆制备免烧砖的方法，其步骤如下：

S1、将海上油气田钻井废弃泥浆经固液分离后，固相物经板式压滤机压滤脱水得块状固相滤饼并封存装袋，由托运船转运上岸。固液分离采用的装置为振动筛、分选筛、离心机和压滤机。

S2、上岸滤饼经105℃±5℃烘干至含水率低于5％，利用鄂式破碎机破碎至6mm以下再经过球磨机球磨，并利用80目方孔筛筛分至粒径低于0.5mm，最后在液固比为4条件下水洗30min，将原料中的氯离子快速去除，得到制备砖的基料。水洗工艺是利用水作为介质，在离心力作用下，将可溶性物质转移至水中的工艺方法，通过合理设计水固比、搅拌时间可以有效去除滤饼中所含的游离氯离子，减少氯离子对免烧砖的影响。

S3、将基料中加入水泥、石膏、聚乙烯醇、粗集料、细集料，混合均匀，得到混合料，向混合料中加水，得到半干状混合料。其中，粗集料为打碎的卵石，粒径分布在5mm～10mm之间，堆积密度为1663kg/m³；细集料为河砂，细度模数2.4，属于中砂范畴，各颗粒之间级配良好。各组分质量比为：水泥20～25％；石膏4％；聚乙烯醇0.5％；基料5～15％；粗集料8％；细集料47.5％～62.5％；水固比为0.12。

S4、将半干状混合料装入模具中，利用液压压砖机施加静压压力约8-10MPa并保压约30s，制得砖坯，砖坯脱模后再经自然养护28d后得免烧砖。

优选的是，所述水泥为普通硅酸盐水泥P.O.42.5，初凝时间2h、终凝时间为4h，标准稠度用水量为25.4％，28d抗压强度为47.68MPa。其中C₃S、C₂S等矿物与水反应生成水化硅酸钙等，是免烧砖强度、耐久性主要来源，同时生成的氢氧化钙作为碱性激发剂，可激活滤饼潜在活性。

优选的是，所述石膏为二水硫酸钙，氯化物含量小于0.002％；所述聚乙烯醇为200目筛余小于3％。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：