CN105062460B

CN105062460B - 一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法

Info

Publication number: CN105062460B
Application number: CN201510490216.5A
Authority: CN
Inventors: 曹大力
Original assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Current assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2035-08-12
Also published as: CN105062460A

Abstract

一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，涉及电解铝废电解槽的再利用制备石油支撑剂的方法，所述方法包括以下过程：将废电解槽的绝缘侧壁从电解槽中拆分后，经拣选、分离，用次氯酸钠的水溶性处理后，消除废侧壁中的F‑和CN‑，然后进行粗破碎，经过酸洗，回收其中的AlF3，然后进行细破碎，整形、筛分水洗和烘干处理，制备出石油支撑剂。本发明解决电解铝废电解槽的废绝缘侧壁无法有效处理，长期堆放，污染环境的问题；同时可解决我国石油支撑剂行业存在的产品主要集中在附加值较低的中低端产品，附加值高的高端产品，如性能优秀的高强度石油压裂支撑剂产品，依赖进口的问题。

Description

一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法

技术领域

本发明涉及一种电解铝废电解槽的再利用制备石油支撑剂的方法，特别是涉及一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法。

背景技术

目前，我国的铝产量居世界首位，但平均每生产 1t电解铝就产生 30~50kg废旧阴极材料和废侧壁材料，铝电解槽废旧阴极材料由于含有大量可溶性氟化物及少量氰化物而被列为危险废弃物。氟化物以及氰化物进入水源，严重危害周边动植物的生长以及人类的健康。在雨雪天，铝电解槽废旧阴极和废侧壁材料中可溶性的氰化物和氟化物会随雨水流入到江河、湖泊以及农田,还会渗入到地下，造成严重的地表水污染，土壤污染和地下水污染。另外，铝电解槽废旧阴极和废侧壁材料中的氟化物加热时易挥发，较高的温度下将会从废旧阴极材料中挥发出来进入大气中，造成大气污染,使污染进一步扩散。根据《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》规定,浸出液当中氟化物的浓度大于 50mg/L或氰化物的浓度大于 5mg/L即为危险废弃物。研究表明，我国铝电解槽废旧阴极及废侧壁材料中可溶F^-含量大约为 2000mg/L，最高值可达 6000mg/L，CN^-含量约为 15mg/L，远远高于国家对危险废弃物的鉴别标准，属于危险固体废物,禁止随意丢弃。

石油支撑剂又叫石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过。

实践证明，使用陶粒石油支撑剂压裂的油井可提高产量30-50%，还能延长油气井服务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采、施工的关键材料，不但能增加油气产量，而且更能延长油气井服务年限。

目前常用的支撑剂主要有石英砂、铝钒土陶粒砂及树脂包覆的复合颗粒等。由于石英砂成本低，同时密度较低易于泵送，被大量使用，但石英砂强底低、球度差，降低裂缝导流能力，不适用于闭合压力高的深井。树脂包覆石英砂的复合颗粒，球度有改善，耐腐蚀性比较强，导流能力也较好，但产品保持期短，造价过高，在成本至上的今天推广不易，而采用铝钒土陶粒工艺的陶粒支撑剂，密度高，球度好，耐腐蚀，耐高温，耐高压，同时成本可以得到较好的控制，因此越来越广泛的被油气田所采

总体而言，在石油支撑剂方面，我国出口量仍小于进口量。而且产品主要集中在附加值较低的中低端产品上，进口的则是附加值高的高端产品，如性能优秀的高强度石油压裂支撑剂产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，该方法将电解铝废电解槽再利用制备石油支撑剂，将废电解槽的绝缘侧壁经拣选，分离，破碎，整形，筛分后制备出中密度超高强度的石油支撑剂，解决电解铝废电解槽的废绝缘侧壁无法有效处理，长期堆放，污染环境的问题；

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，所述方法包括以下过程：

将废电解槽的绝缘侧壁从电解槽中拆分后，经拣选、分离，用次氯酸钠的水溶性处理后，消除废侧壁中的F-和CN-，然后进行粗破碎，经过酸洗，回收其中的AlF3，然后进行细破碎，整形、筛分水洗和烘干处理，制备出石油支撑剂。

所述的一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，所述石油支撑剂体积密度：1.9-2.60 g /cm³；视密度: 3. 00 ～ 3. 30 g /cm³ 。

所述的一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，所述石油支撑剂86MPa 闭合压力下破碎率0.50% ～ 1. 20%，103 MPa。

所述的一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，所述石油支撑剂闭合压力下破碎率1.60% ～2. 4%，耐酸性：0. 30%-0.53%。

本发明的优点与效果是：

1.本发明解决电解铝废电解槽的废绝缘侧壁无法有效处理，长期堆放，污染环境的问题；同时可解决我国石油支撑剂行业存在的产品主要集中在附加值较低的中低端产品，附加值高的高端产品，如性能优秀的高强度石油压裂支撑剂产品，依赖进口的问题。

2.本发明通过对电解铝废绝缘侧壁的无害化处理后，对其进行破碎、整形、筛分处理，制备出性能优秀的高强度石油压裂支撑剂。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法工艺如图1所示：将废电解槽的绝缘侧壁从电解槽中拆分后，经拣选、分离，用次氯酸钠的水溶性处理后，消除废侧壁中的F-和CN-，然后进行粗破碎，经过酸洗，回收其中的AlF3，然后进行细破碎，整形、筛分水洗和烘干处理，制备出石油支撑剂，其规格为：

Ⅰ型0.45－0.9mm（20目－40目）高强度中密度

Ⅱ型0.9－1.25mm（16目－20目）高强度中密度

Ⅲ型1.0－1.70mm（12目－18目）高强度中密度

Ⅳ型0.224－0.65mm（40目－60目）高强度中密度

经检验，其性能为：

体积密度：1.9-2.60 g /cm³；视密度: 3. 00 ～ 3. 30 g /cm³ ;

86MPa 闭合压力下破碎率0.50% ～ 1. 20%，103 MPa

闭合压力下破碎率1.60% ～2. 4%，耐酸性：0. 30%-0.53%，圆球度约为0. 9，综合性能优异，可用于深油井的石油压裂。

Claims

1.一种利用废电解槽的绝缘侧壁制备石油支撑剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：

将废电解槽的绝缘侧壁从电解槽中拆分后，经拣选、分离，用次氯酸钠的水溶液处理后，消除废侧壁中的F-和CN-，然后进行粗破碎，经过酸洗，回收其中的AlF3，然后进行细破碎，整形、筛分水洗和烘干处理，制备出石油支撑剂；石油支撑剂为：Ⅰ型0.45－0.9mm，高强度中密度；Ⅱ型0.9－1.25mm，高强度中密度；Ⅲ型1.0－1.70mm，高强度中密度；Ⅳ型0.224－0.65mm，高强度中密度；

所述石油支撑剂体积密度：1.9-2.60 g /cm³；视密度: 3. 00 ～ 3. 30 g /cm³ ；

所述石油支撑剂86MPa 闭合压力下破碎率0.50% ～ 1. 20%；

所述石油支撑剂103MPa闭合压力下破碎率1.60% ～2. 4%，耐酸性：0. 30%-0.53%。