CN115463948A - 一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法及生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油支撑剂生产技术领域，具体为一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法及生产装置，生产方法包括：尾矿预处理，包括：将尾矿清洗、干燥，通过破碎装置破碎，破碎装置中尾矿通过螺旋输料单元后进入破碎单元破碎，螺旋输料单元连接有烘干装置；破碎后的尾矿通过球磨机球磨，制成尾矿原料；尾矿原料与制备石油压裂支撑剂的其他原料加入搅拌装置中进行搅拌混合，将混合物加入制粒机中制得陶粒生料；将陶粒生料进行筛选，筛选出尺寸合格的陶粒生料；将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结。本发明解决了：现有利用尾矿制造石油压裂支撑剂的工艺中缺乏对尾矿的预处理，容易影响制备的石油压裂支撑剂的质量的问题。

Description

一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法及生产装置

技术领域

本发明涉及石油支撑剂生产技术领域，特别涉及一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法及生产装置。

背景技术

石油压裂支撑剂（陶粒砂）是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下岩缝支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。此产品利用优质铝矶土、粘土等多种原材料，将上述组分分别磨成细粉、过筛，混合搅拌均匀，在制粒机中经水气雾化滚动成球，然后烘干过筛，在遂道窑中经高温烧结而成，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。

目前，为了节省资源，利用尾矿制造石油压裂支撑剂，然后现有利用尾矿制造石油压裂支撑剂的工艺中缺乏对尾矿的预处理，容易影响制备的石油压裂支撑剂的质量。

发明内容

本发明提供一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法及生产装置，用以解决背景技术提出的：目前，为了节省资源，利用尾矿制造石油压裂支撑剂，然后现有利用尾矿制造石油压裂支撑剂的工艺中缺乏对尾矿的预处理，容易影响制备的石油压裂支撑剂的质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，包括：步骤一：尾矿预处理，包括：将尾矿清洗、干燥，然后通过破碎装置破碎，破碎装置中尾矿通过螺旋输料单元后进入破碎单元进行破碎，螺旋输料单元连接有烘干装置；

步骤二：将步骤一破碎后的尾矿通过球磨机进行球磨，制成尾矿原料；

步骤三：将尾矿原料与制备石油压裂支撑剂的其他原料加入搅拌装置中进行搅拌混合，并将混合物加入制粒机中制得陶粒生料；

步骤四：将步骤三得到的陶粒生料进行筛选，筛选出尺寸合格的陶粒生料；

步骤五：将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结，烧结完成后自然冷却得到石油压裂支撑剂。

优选的，将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结前，还包括：将尺寸合格的陶粒生料进行干燥至水分质量含量不高于2%。

优选的，尾矿为氧化铝尾矿或赤铁矿尾矿。

优选的，步骤一中通过破碎装置破碎至粒径为3-6mm，步骤二中尾矿原料的细度为200-400目。

一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产装置，应用于所述的基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，所述生产装置包括破碎装置，所述破碎装置包括：

破碎外壳，所述破碎外壳上设置有入料槽；

破碎单元包括：破碎腔，设置在破碎外壳内，所述破碎腔内设置破碎辊；

螺旋输料单元包括：

下料筒，连接在所述破碎外壳内，所述入料槽出口与下料筒入口连接，所述下料筒出口与破碎腔连接；下料筒连接有烘干装置；

电机二，所述电机二安装在破碎外壳顶端，所述电机二输出端连接驱动轴，所述驱动轴下端固定连接有下料轴，所述下料轴设置于下料筒中，所述下料轴上连接有螺旋下料板；

优选的，所述烘干装置包括：所述下料筒外壁缠绕的加热水管，水箱通过水泵与加热水管形成水循环，水箱连接有加热装置。

优选的，所述破碎装置还包括：

从动轴、传动腔，所述从动轴与驱动轴通过皮带传动装置一传动连接，所述从动轴下端固定连接有旋转板，所述旋转板上设置有凸形块，所述凸形块规律性高低起伏，破碎外壳还设置传动腔，所述传动腔设置于破碎腔左侧，从动轴与传动腔转动连接；

升降杆，所述升降杆包括第一竖直段、第一水平段、第二竖直段和第二水平段；

所述第一竖直段下端与凸形块滑动连接，所述第一水平段右端固定连接在所述第一竖直段上端，所述第二竖直段上端固定连接在所述第一水平段左端，所述第二竖直段穿透限位板，限位板与传动腔左侧内壁连接，所述第二水平段左端固定连接在第二竖直段下端右侧，所述第二水平段穿透支板一，支板一与传动腔下端内壁连接；所述第二水平段右端与支板二接触，所述支板二与支板一右侧铰接，所述支板二与支板一之间安装有弹簧一；

所述支板二上右侧固定连接有支杆一，所述支杆一末端安装有转向球，所述转向球上连接有支杆二，支杆二右端固定连接有支撑轴，支撑轴左部固定套接有支撑壳，支撑轴外转动套接有破碎辊、且破碎辊由旋转驱动装置驱动旋转，旋转驱动装置设置在支撑壳内，支撑轴右部活动贯穿至破碎腔右侧，所述破碎辊位于破碎腔内，破碎辊上安装有若干破碎刀片。

优选的，生产装置还包括筛选装置，用于执行步骤四，所述筛选装置包括：

筛选外壳，所述筛选外壳右侧内壁铰接有筛除槽一和筛除槽二，所述筛除槽一与筛除槽二之间连接有连接杆，所述筛除槽二下方左端固定连接有滑轮，所述筛除槽一与筛除槽二分别安装有直径不同的筛网；

传输管，所述传输管入口与筛除槽二出口连接；

主轴，所述主轴转动连接在筛选外壳内壁，所述主轴上从左到右依次安装有凸轮、直齿轮一和滑动块，所述直齿轮一与直齿轮二啮合，所述直齿轮二与电机一输出端连接，所述电机一固定连接在筛选外壳内壁，所述凸轮始终与滑轮相接触，所述滑动块滑动连接在主轴上、且滑动块与主轴之间通过键连接，所述滑动块上固定连接有锥齿轮一，所述滑动块随主轴一同转动；

安装板，所述安装板固定连接在筛选外壳内部，所述安装板上固定安装有水平电动伸缩杆，水平电动伸缩杆沿着左右方向伸缩，所述水平电动伸缩杆的伸缩端与移动块固定连接，所述滑动块通过轴承与移动块上部转动连接，所述移动块上转动连接有移动杆，所述移动杆顶端固定连接有锥齿轮二，所述移动杆底端固定连接有直齿轮三，所述移动杆穿透所述安装板；

中心杆一，所述中心杆一上端转动连接在安装板上，所述中心杆一下端固定连接有直齿轮四，所述直齿轮四与直齿轮三啮合，所述中心杆一上装有皮带传动装置二；

中心杆二，所述中心杆二上端转动连接在安装板上，所述中心杆二下端固定连接有直齿轮五，所述中心杆二上装有皮带传动装置三；

抛光桶，所述抛光桶与筛选外壳内壁固定连接，所述抛光桶的进口与所述传输管出口连接，所述抛光桶内转动设有抛光辊，所述抛光辊上装有抛光叶片，所述抛光辊与中心杆二通过所述皮带传动装置三传动连接；

滚圆槽，所述滚圆槽设置于筛除槽二下方，所述滚圆槽底部连接有转动座，所述转动座底端与筛选外壳转动连接，所述转动座上连接有转动杆，所述转动杆能带动滚圆槽转动，所述转动杆与中心杆一通过皮带传动装置二传动连接。

本发明的有益效果为：本发明通过将尾矿进行清洗，用于去除尾矿中的杂质（如泥土/灰尘等），避免由于尾矿中的杂质影响后续制备的石油压裂支撑剂的质量，然后再将尾矿干燥，避免尾矿含水量高影响后续制备石油压裂支撑剂，且通过破碎装置将尾矿进行预破碎后，再进行球磨，避免尾矿尺寸较大，影响球磨的效率及效果；

通过设置螺旋输料单元向破碎单元输入尾矿，一方面可以控制螺旋输料单元调整向破碎单元输入尾矿的速度，可减缓尾矿进入破碎单元的速度，防止尾矿速度过大破坏破碎单元的破碎辊的破碎刀片；另一方面螺旋输料单元设置烘干装置对尾矿进行烘干，避免其含水量高影响后续制备石油压裂支撑剂，螺旋输料单元的螺旋的输料路径可保证对尾矿的烘干效果。

本发明采用尾矿矿石作为原料，使尾矿矿石得到了废物再利用，减少了资源的浪费，降低了生产的成本，减少了对环境的污染，通过筛分陶粒生料的粒径，再采用高温煅烧，便于选择合格尺寸的石油压裂支撑剂。

本发明解决了：现有利用尾矿制造石油压裂支撑剂的工艺中缺乏对尾矿的预处理，容易影响制备的石油压裂支撑剂的质量的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明生产方法流程图；

图2为本发明破碎装置的第一种实施例的主视结构示意图；

图3为本发明破碎装置的第二种实施例的主视结构示意图；

图4为图3中升降杆的结构示意图；

图5为本发明筛选装置的一种实施例的主视结构示意图；

图6为图5中A处结构放大图；

图7为本发明多功能分选装置的一种实施例的主视结构示意图；

图8为图7中B处结构放大图。

图中：1、破碎装置；2、破碎外壳；3、入料槽；4、下料筒；5、破碎腔；6、电机二；7、驱动轴；8、下料轴；9、螺旋下料板；10、从动轴；11、皮带传动装置一；12、旋转板；13、凸形块；14、升降杆；1401、第一竖直段；1402、第一水平段；1403、第二竖直段；1404、第二水平段；15、支板一；16、支板二；17、限位板；18、弹簧一；19、支杆一；20、支杆二；21、破碎辊；211、支撑轴；212、支撑壳；22、破碎刀片；23、转向球；24、传动腔；25、筛选装置；26、筛选外壳；27、筛除槽一；28、筛除槽二；29、连接杆；30、滑轮；31、传输管；32、主轴；33、直齿轮一；34、凸轮；35、滑动块；36、直齿轮二；37、电机一；38、锥齿轮一；39、安装板；40、水平电动伸缩杆；41、锥齿轮二；42、直齿轮三；43、移动杆；44、中心杆一；45、直齿轮四；46、皮带传动装置二；47、中心杆二；48、直齿轮五；49、皮带传动装置三；50、抛光桶；51、抛光辊；52、抛光叶片；53、滚圆槽；54、转动座；55、转动杆；56、移动块；57、多功能分选装置；571、分选箱；572、第一配合箱；573、第二配合箱；574、第一分选板；575、支撑座；576、滑动板；577、竖直套筒；578、T形座；579、驱动电机三；5710、进料管道；5711、竖直转轴；5712、配合锥齿轮一；5713、配合锥齿轮二；5714、水平配合转轴一；5715、配合直齿轮；5716、配合锥齿轮三；5717、配合块四；5718、水平配合转轴二；5719、配合锥齿轮四；5720、出风盘；5721、第二分选板；5722、定滑轮一；5723、配合块一；5724、竖直支撑杆一；5725、配合块二；5726、配合斜面一；5727、配合斜面二；5728、第三分选板；5729、第二拉绳；5730、定滑轮二；5731、配合块三；5732、竖直支撑杆二；5733、第一拉绳；5734、拨动杆；58、破碎辊驱动电机；59、从动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：本发明实施例提供了一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，如图1所示，包括：步骤一：尾矿预处理，包括：将尾矿清洗、干燥，然后通过破碎装置破碎，破碎装置中尾矿通过螺旋输料单元后进入破碎单元进行破碎，螺旋输料单元连接有烘干装置（其中，尾矿经过破碎装置1的烘干装置烘干前可预先通过其他干燥/烘干装置烘干）；

步骤二：将步骤一破碎后的尾矿通过球磨机进行球磨，制成尾矿原料；

步骤三：将尾矿原料与制备石油压裂支撑剂的其他原料（即除尾矿原料外的制备石油压裂支撑剂的其他原料，制备石油压裂支撑剂的其他原料及其处理方法均可采用现有技术；各原料的比例也可采用现有技术）加入搅拌装置中进行搅拌混合，并将混合物加入制粒机中制得陶粒生料；具体的制备石油压裂支撑剂的其他原料及作用原理均为现有技术，在此不再赘述。

步骤四：将步骤三得到的陶粒生料进行筛选，筛选出尺寸合格的陶粒生料；

步骤五：将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结，烧结完成后自然冷却得到石油压裂支撑剂。

可选的，将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结前，还包括：将尺寸合格的陶粒生料进行干燥至水分质量含量不高于2%；

可选的，尾矿为氧化铝尾矿或赤铁矿尾矿；

可选的，步骤一中通过破碎装置破碎至粒径为3-6mm，步骤二中尾矿原料的细度为200-400目；

上述技术方案的有益效果为：

本发明通过将尾矿进行清洗，用于去除尾矿中的杂质（如泥土/灰尘等），避免由于尾矿中的杂质影响后续制备的石油压裂支撑剂的质量，然后再将尾矿干燥，避免尾矿含水量高影响后续制备石油压裂支撑剂，且通过破碎装置将尾矿进行预破碎后，再进行球磨，避免尾矿尺寸较大，影响球磨的效率及效果；

通过设置螺旋输料单元向破碎单元输入尾矿，一方面可以控制螺旋输料单元调整向破碎单元输入尾矿的速度，可减缓尾矿进入破碎单元的速度，防止尾矿速度过大破坏破碎单元的破碎辊21的破碎刀片22；另一方面螺旋输料单元设置烘干装置对尾矿进行烘干，避免其含水量高影响后续制备石油压裂支撑剂，螺旋输料单元的螺旋的输料路径可保证对尾矿的烘干效果。

本发明采用尾矿矿石作为原料，使尾矿矿石得到了废物再利用，减少了资源的浪费，降低了生产的成本，减少了对环境的污染，通过筛分陶粒生料的粒径，再采用高温煅烧，便于选择合格尺寸的石油压裂支撑剂。

本发明解决了：现有利用尾矿制造石油压裂支撑剂的工艺中缺乏对尾矿的预处理，容易影响制备的石油压裂支撑剂的质量的问题。

实施例2：在实施例1的基础上，如图2-3所示，所述生产装置包括破碎装置1，所述破碎装置1包括：

破碎外壳2，所述破碎外壳2上设置有入料槽3；

破碎单元包括：破碎腔5，设置在破碎外壳2内，所述破碎腔5内设置破碎辊21（破碎辊21的结构和驱动原理均可参照现有技术）；

螺旋输料单元包括：

下料筒4，连接在所述破碎外壳2内，所述入料槽3出口与下料筒4入口连接，所述下料筒4出口与破碎腔5连接；下料筒4连接有烘干装置；

电机二6，所述电机二6安装在破碎外壳2顶端，所述电机二6输出端连接驱动轴7，所述驱动轴7下端固定连接有下料轴8，所述下料轴8设置于下料筒4中，所述下料轴8上连接有螺旋下料板9。

可选的，所述烘干装置包括：所述下料筒4外壁缠绕的加热水管，水箱通过水泵与加热水管形成水循环，水箱连接有加热装置。

上述技术方案的工作原理为：尾矿从入料槽3投入，进入到下料筒4，控制电机二6工作，带动驱动轴7转动，驱动轴7带动下料轴8转动，尾矿经过螺旋下料板9进入到破碎腔5中通过破碎辊21进行破碎。

上述技术方案的有益效果为：通过螺旋输料单元向破碎单元输入尾矿，可以控制螺旋输料单元调整向破碎单元输入尾矿的速度，减缓尾矿进入破碎腔5的速度，防止尾矿速度过大破坏破碎辊21的破碎刀片22，同时也防止大量尾矿同时进入破碎腔5造成堵塞，破碎腔5完全封闭，增加了工作人员操作时的安全性。

实施例3：在实施例2的基础上，如图3-4所示，所述破碎装置1还包括：

从动轴10、传动腔24 ，所述从动轴10与驱动轴7通过皮带传动装置一11传动连接（具体的，皮带传动装置一11可包括：主动带轮，固定套接在驱动轴7上；从动带轮，固定套接在从动轴10上，主动带轮和从动带轮之间连接有皮带）；所述从动轴10下端固定连接有旋转板12，所述旋转板12上设置有凸形块13，所述凸形块13规律性高低起伏，破碎外壳2还设置传动腔24，所述传动腔24设置于破碎腔5左侧，从动轴10与传动腔24转动连接；

升降杆14，所述升降杆14包括第一竖直段1401、第一水平段1402、第二竖直段1403和第二水平段1404；

所述第一竖直段1401下端与凸形块13滑动连接，所述第一水平段1402右端固定连接在所述第一竖直段1401上端，所述第二竖直段1403上端固定连接在所述第一水平段1402左端，所述第二竖直段1403穿透限位板17，限位板17与传动腔24左侧内壁连接，所述第二水平段1404左端固定连接在第二竖直段1403下端右侧，所述第二水平段1404穿透支板一15，支板一15与传动腔24下端内壁连接；所述第二水平段1404右端与支板二16接触，所述支板二16与支板一15右侧铰接，所述支板二16与支板一15之间安装有弹簧一18；

所述支板二16上右侧固定连接有支杆一19，所述支杆一19末端安装有转向球23，所述转向球23上连接有支杆二20，支杆二20右端固定连接有支撑轴211，支撑轴211左部固定套接有支撑壳212，支撑轴211外转动套接有破碎辊21、且破碎辊21由旋转驱动装置驱动旋转，旋转驱动装置设置在支撑壳212内，支撑轴211右部活动贯穿至破碎腔5右侧，所述破碎辊21位于破碎腔5内，破碎辊21上安装有若干破碎刀片22。具体的，可参照图3，旋转驱动装置包括破碎辊驱动电机58，连接在支撑壳212上端内壁：主动齿轮，固定连接在破碎辊驱动电机58上；从动齿轮59，固定套接在破碎辊21上，主动齿轮与从动齿轮59啮合

上述技术方案的工作原理为：尾矿从入料槽3投入，进入到下料筒4，控制电机二6工作，带动驱动轴7转动，驱动轴7带动下料轴8转动，尾矿经过螺旋下料板9进入到破碎腔5中，驱动轴7通过皮带传动装置一11驱动从动轴10转动，从动轴10带动旋转板12转动，升降杆14通过接触旋转板12上的凸形块13不同部位，使得升降杆14不停上下移动，升降杆14向下移动时，升降杆14的第二水平段1404右端对支板二16施加推力，在弹簧一18的作用下，支板二16以与支板一15铰接处为圆心往复转动，支板二16通过支杆一19推动支杆二20左右移动，使破碎辊21左右移动，破碎刀片22及破碎辊21在旋转驱动装置的驱动下进行破碎工作。

上述技术方案的有益效果为：设置入料槽3，减缓尾矿进入破碎腔5的速度，且通过螺旋输料单元向破碎单元输入尾矿，可以控制螺旋输料单元调整向破碎单元输入尾矿的速度，也可减缓尾矿进入破碎腔5的速度，防止尾矿速度过大破坏破碎刀片22，同时也防止大量尾矿同时进入破碎腔5造成堵塞，破碎辊21可以左右移动，使破碎更加全面，防止部分尾矿处于死角影响破碎效果，增加了尾矿材料的利用率，提高了破碎的效率，降低了设备发生故障的概率，破碎腔5完全封闭，增加了工作人员操作时的安全性。

实施例4：在实施例2或3的基础上，如图5-6所示，生产装置还包括筛选装置25，用于执行步骤四，所述筛选装置25包括：

筛选外壳26，所述筛选外壳26右侧内壁铰接有筛除槽一27和筛除槽二28，所述筛除槽一27与筛除槽二28之间连接有连接杆29，所述筛除槽二28下方左端固定连接有滑轮30，所述筛除槽一27与筛除槽二28分别安装有直径不同的筛网；

传输管31，所述传输管31入口与筛除槽二28出口连接；

主轴32，所述主轴32转动连接在筛选外壳26内壁，所述主轴32上从左到右依次安装有凸轮34、直齿轮一33和滑动块35，所述直齿轮一33与直齿轮二36啮合，所述直齿轮二36与电机一37输出端连接，所述电机一37固定连接在筛选外壳26内壁，所述凸轮34始终与滑轮30相接触，所述滑动块35滑动连接在主轴32上、且滑动块35与主轴32之间通过键连接，所述滑动块35上固定连接有锥齿轮一38，所述滑动块35随主轴32一同转动；

安装板39，所述安装板39固定连接在筛选外壳26内部，所述安装板39上固定安装有水平电动伸缩杆40，水平电动伸缩杆40沿着左右方向伸缩，所述水平电动伸缩杆40的伸缩端与移动块56固定连接，所述滑动块35通过轴承与移动块56上部转动连接，所述移动块56上转动连接有移动杆43，所述移动杆43顶端固定连接有锥齿轮二41，所述移动杆43底端固定连接有直齿轮三42，所述移动杆43穿透所述安装板39；

中心杆一44，所述中心杆一44上端转动连接在安装板39上，所述中心杆一44下端固定连接有直齿轮四45，所述直齿轮四45与直齿轮三42啮合，所述中心杆一44上装有皮带传动装置二46；

中心杆二47，所述中心杆二47上端转动连接在安装板39上，所述中心杆二47下端固定连接有直齿轮五48，所述中心杆二47上装有皮带传动装置三49；

抛光桶50，所述抛光桶50与筛选外壳26内壁固定连接，所述抛光桶50的进口与所述传输管31出口连接，所述抛光桶50内转动设有抛光辊51，所述抛光辊51上装有抛光叶片52，所述抛光辊51与中心杆二47通过所述皮带传动装置三49传动连接；

滚圆槽53，所述滚圆槽53设置于筛除槽二28下方，所述滚圆槽53底部连接有转动座54，所述转动座54底端与筛选外壳26转动连接，所述转动座54上连接有转动杆55，所述转动杆55能带动滚圆槽53转动，所述转动杆55与中心杆一44通过皮带传动装置二46传动连接。

上述技术方案的工作原理为：由制粒机出料口排出的陶瓷生料进入筛选装置25中首先进入到筛除槽一27中，直径过大的陶瓷生料在筛除槽一27中，其余陶瓷生料通过筛除槽一27的筛网落入筛除槽二28中，直径过小的陶瓷生料通过筛除槽二28的筛网落入滚圆槽53，其余直径合适的陶瓷生料通过传输管31送入抛光桶50中，开始筛除时，电机一37开始工作，电机一37的输出端带动直齿轮二36转动，直齿轮二36与直齿轮一33相啮合，直齿轮一33带动主轴32转动，主轴32带动凸轮34转动，凸轮34与滑轮30相接触，由于筛除槽二28与筛除槽一27之间有连接杆29连接，使筛除槽一27与筛除槽二28同步上下移动，可加快筛选（筛除）速率，从而加快了生产效率。滑动块35可以在水平电动伸缩杆40的驱动下在主轴32上左右滑动，滑动块35上的锥齿轮一38与锥齿轮二41啮合，当滑动块35在左边时，直齿轮三42与直齿轮四45啮合，直齿轮四45带动中心杆一44转动，转动杆55通过皮带传动装置二46与中心杆一44传动连接，转动杆55带动滚圆槽53转动（可用于搅拌），将过大直径的陶瓷生料打碎后投入滚圆槽53与半干混料、直径过小的陶瓷生料滚为直径合格的陶瓷生料，当滑动块35在右边时，直齿轮三42与直齿轮五48啮合，直齿轮五48带动中心杆二47转动，抛光辊51与中心杆二47通过皮带传动装置三49传动连接，抛光辊51带动抛光叶片52转动，抛光叶片52带动陶瓷生料互相摩擦，为直径合格的陶瓷生料抛光，抛光完成的陶瓷生料通过出料口排出。

上述技术方案的有益效果为：通过设置筛选装置25，将直径不合格的陶瓷生料筛除分离，保证了制得到的支撑剂的质量；并设置抛光桶50，为直径合格的陶瓷生料抛光，提升了石油压裂支撑剂的强度、耐压强度和密实度，将直径不合格的陶瓷生料投入滚圆槽53中滚圆为合格的陶瓷生料，保证了制得到的支撑剂的质量；减少了原材料的损耗，提升了材料的利用率，降低了生产的成本。

实施例5：在实施例2或3的基础上，如图7-8所示，还包括多功能分选装置57，用于执行步骤四或将步骤一破碎后的尾矿进行分选，所述多功能分选装置57包括：

分选箱571，分选箱571上端设置进料管道5710；

第一配合箱572，连接在分选箱571上端，且位于进料管道5710左侧；

第二配合箱573，连接在分选箱571上端，且位于进料管道5710右侧；

第一分选板574，上下滑动连接在进料管道5710内；其中，可选的，第一分选板574下端设置复位弹簧一，进料管道5710内壁设置支撑块，复位弹簧两端分别与第一分选板574下端及支撑块上端固定连接；

两个对称设置在第一分选板574左右两侧的第一配合组件，两个第一配合组件分别设置在第一配合箱572及第二配合箱573内；所述第一配合组件包括：支撑座575，固定连接在第一配合箱572或第二配合箱573相互靠近的一侧的内壁；滑动板576，沿着左右方向滑动连接在支撑座575上端，滑动板576滑动贯穿进料管道5710左侧或右侧；拨动杆5734，连接在滑动板576相互靠近的一侧；竖直套筒577，固定连接在滑动板576下端；T形座578，上端沿着上下方向滑动连接在竖直套筒577内，T形座578的水平段的上端设置配合齿；弹簧二，一端与竖直套筒577连接，弹簧二另一端与第一配合箱572或第二配合箱573内壁固定连接；驱动电机三579，固定连接在第一配合箱572或第二配合箱573上端内壁；竖直转轴5711，固定连接在驱动电机三579的输出端；配合锥齿轮一5712、配合锥齿轮二5713，上下间隔的固定套接在竖直转轴5711上；水平配合转轴一5714，与第一配合箱572或第二配合箱573的前侧内壁和后侧内壁转动连接；配合直齿轮5715、配合锥齿轮三5716，前后间隔的固定套接在水平配合转轴一5714上，配合直齿轮5715用于与T形座578的配合齿啮合（初始状态下，配合直齿轮5715不与T形座578的配合齿啮合），配合锥齿轮三5716与配合锥齿轮二5713啮合；水平配合转轴二5718，第一端与第一配合箱572或第二配合箱573相互靠近的一侧贯穿的转动连接；配合锥齿轮四5719，固定连接在水平配合转轴二5718上，配合锥齿轮四5719与配合锥齿轮一5712啮合；出风盘5720，连接在水平配合转轴二5718的第一端，所述出风盘5720连通有热风源；

第二配合组件，包括：第二分选板5721，第二分选板5721位于第一分选板574下方，第二分选板5721左右两端滑动贯穿第一配合箱572和第二配合箱573相互靠近的一侧；第一拉绳5733，一端与第一分选板574上端左部固定连接，第一拉绳5733的另一端与第二分选板5721左侧壁固定连接；若干定滑轮一5722，间隔连接在第一配合箱572外侧壁，第一拉绳5733绕在定滑轮一5722上；配合块一5723，固定连接在第一分选板574左侧上端，配合块一5723上端设置左低右高的配合斜面一5726；竖直支撑杆一5724，上端滑动连接在左侧的T形座578的水平段的下端；配合块二5725，固定连接在竖直支撑杆一5724下端，配合块一5723上端设置左低右高的配合斜面二5727，配合斜面二5727用于与配合斜面一5726接触配合；其中，第二分选板5721与第一配合箱572左侧内壁之间设置复位弹簧二；

第三配合组件，包括：第三分选板5728，位于第二分选板5721下方，第三分选板5728左右两端滑动贯穿第一配合箱572和第二配合箱573相互靠近的一侧；第二拉绳5729，一端与第一分选板574上端右部固定连接，第二拉绳5729的另一端与第二分选板5721右侧壁固定连接；若干定滑轮二5730，间隔连接在第二配合箱573外侧壁，第二拉绳5729绕在定滑轮二5730上；配合块三5731，固定连接在第三分选板5728右侧上端，配合块二5725上端设置左高右低的配合斜面三；竖直支撑杆二5732，上端滑动连接在右侧的T形座578的水平段的下端；配合块四5717，固定连接在竖直支撑杆二5732下端，配合块四5717上端设置左高右低的配合斜面四，配合斜面四用于与配合斜面三接触配合。其中，第三分选板5728与第二配合箱573右侧内壁之间设置复位弹簧三（图中未示出）；

多功能分选装置57，用于执行步骤四或将步骤一破碎后的尾矿进行分选，当陶粒生料还需要进一步干燥可用该多功能分选装置分选陶粒生料；

其中，第一分选板574、第二分选板5721、第三分选板5728的孔径依次减小；其中，拨动杆5734可设置为电动伸缩杆，并且可在该电动伸缩杆下端连接拨动块，可根据需要通过电动伸缩杆调整拨动块的高度；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：步骤一破碎后的尾矿或步骤三得到的陶粒生料通过进料管道5710进入第一分选板574，在步骤一破碎后的尾矿或步骤三得到的陶粒生料的重量下，使得第一分选板574向下运动，第一分选板574向下运动通过第一拉绳5733带动第二分选板5721向左移动，第一分选板574向下运动通过第二拉绳5729带动第三分选板5728向右移动，同时配合复位弹簧二和复位弹簧三，从而实现第二分选板5721及第三分选板5728左右移动，以加快筛选；且通过出风盘5720输出热风至进料管道5710内，对进料管道5710内的步骤一破碎后的尾矿或步骤三得到的陶粒生料进行干燥（其中，可选的，分选箱571上端内壁也可设置出风盘5720），通过控制对应的驱动电机三579转动，可带动对应的竖直转轴5711转动，竖直转轴5711转动通过配合锥齿轮一5712以及配合锥齿轮四5719的作用，带动对应的水平配合转轴二5718旋转，从而使得对应的出风盘5720旋转，以加快空气流通，加快烘干；

且当第二分选板5721向左移动至配合斜面一5726与配合斜面二5727配合时，第二分选板5721继续向左移动，在配合斜面一5726与配合斜面二5727配合下，使得竖直支撑杆一5724向上移动，带动左侧的T形座578的配合齿与左侧的配合直齿轮5715的啮合，带动左侧的T形座578沿着左右方向移动，左侧的T形座578带动左侧拨动杆5734运动；且当第三分选板5728向右移动至配合斜面三与配合斜面四配合时，第三分选板5728继续向右移动，在配合斜面三与配合斜面四配合下，使得竖直支撑杆二5732向上移动，带动右侧的T形座578的配合齿与右侧的配合直齿轮5715的啮合；且竖直转轴5711转动通过配合锥齿轮二5713以及配合锥齿轮三5716的作用，带动配合直齿轮5715旋转，配合直齿轮5715通过与配合齿的啮合带动T形座578左右移动，T形座578左右移动带动拨动杆5734在第一分选板574上左右拨动，避免第一分选板574上物料堆积，影响筛选效率；从而实现左侧和右侧的拨动杆5734均周期性的进行拨动。通过上述多功能分选装置57，具有使得第二分选板5721、第三分选板5728左右移动加快筛选功能，对第一分选板574上的物料拨动功能，加快筛选速率，从而加快了生产效率，且具有加快烘干功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，其特征在于，包括：

步骤一：尾矿预处理，包括：将尾矿清洗、干燥，然后通过破碎装置破碎，破碎装置中尾矿通过螺旋输料单元后进入破碎单元进行破碎，螺旋输料单元连接有烘干装置；

步骤二：将步骤一破碎后的尾矿通过球磨机进行球磨，制成尾矿原料；

步骤三：将尾矿原料与制备石油压裂支撑剂的其他原料加入搅拌装置中进行搅拌混合，并将混合物加入制粒机中制得陶粒生料；

步骤四：将步骤三得到的陶粒生料进行筛选，筛选出尺寸合格的陶粒生料；

步骤五：将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结，烧结完成后自然冷却得到石油压裂支撑剂。

2.如权利要求1所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，其特征在于，将尺寸合格的陶粒生料送入高温回转窑进行高温烧结前，还包括：将尺寸合格的陶粒生料进行干燥至水分质量含量不高于2%。

3.如权利要求1所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，其特征在于，尾矿为氧化铝尾矿或赤铁矿尾矿。

4.如权利要求1所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，其特征在于，步骤一中通过破碎装置破碎至粒径为3-6mm，步骤二中尾矿原料的细度为200-400目。

5.一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产装置，应用于如权利要求1-4中任一项所述的基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产方法，其特征在于，所述生产装置包括破碎装置（1），所述破碎装置（1）包括：

破碎外壳（2），所述破碎外壳（2）上设置有入料槽（3）；

破碎单元包括：破碎腔（5），设置在破碎外壳（2）内，所述破碎腔（5）内设置破碎辊（21）；

螺旋输料单元包括：

下料筒（4），连接在所述破碎外壳（2）内，所述入料槽（3）出口与下料筒（4）入口连接，所述下料筒（4）出口与破碎腔（5）连接；下料筒（4）连接有烘干装置；

电机二（6），所述电机二（6）安装在破碎外壳（2）顶端，所述电机二（6）输出端连接驱动轴（7），所述驱动轴（7）下端固定连接有下料轴（8），所述下料轴（8）设置于下料筒（4）中，所述下料轴（8）上连接有螺旋下料板（9）。

6.如权利要求5所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产装置，其特征在于，所述烘干装置包括：所述下料筒（4）外壁缠绕的加热水管，水箱通过水泵与加热水管形成水循环，水箱连接有加热装置。

7.如权利要求5所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产装置，其特征在于，所述破碎装置（1）还包括：

从动轴（10）、传动腔（24），所述从动轴（10）与驱动轴（7）通过皮带传动装置一（11）传动连接，所述从动轴（10）下端固定连接有旋转板（12），所述旋转板（12）上设置有凸形块（13），所述凸形块（13）规律性高低起伏，破碎外壳（2）还设置传动腔（24），所述传动腔（24）设置于破碎腔（5）左侧，从动轴（10）与传动腔（24）转动连接；

升降杆（14），所述升降杆（14）包括第一竖直段（1401）、第一水平段（1402）、第二竖直段（1403）和第二水平段（1404）；

所述第一竖直段（1401）下端与凸形块（13）滑动连接，所述第一水平段（1402）右端固定连接在所述第一竖直段（1401）上端，所述第二竖直段（1403）上端固定连接在所述第一水平段（1402）左端，所述第二竖直段（1403）穿透限位板（17），限位板（17）与传动腔（24）左侧内壁连接，所述第二水平段（1404）左端固定连接在第二竖直段（1403）下端右侧，所述第二水平段（1404）穿透支板一（15），支板一（15）与传动腔（24）下端内壁连接；所述第二水平段（1404）右端与支板二（16）接触，所述支板二（16）与支板一（15）右侧铰接，所述支板二（16）与支板一（15）之间安装有弹簧一（18）；

所述支板二（16）上右侧固定连接有支杆一（19），所述支杆一（19）末端安装有转向球（23），所述转向球（23）上连接有支杆二（20），支杆二（20）右端固定连接有支撑轴（211），支撑轴（211）左部固定套接有支撑壳（212），支撑轴（211）外转动套接有破碎辊（21）、且破碎辊（21）由旋转驱动装置驱动旋转，旋转驱动装置设置在支撑壳（212）内，支撑轴（211）右部活动贯穿至破碎腔（5）右侧，所述破碎辊（21）位于破碎腔（5）内，破碎辊（21）上安装有若干破碎刀片（22）。

8.如权利要求5所述的一种基于尾矿利用的石油压裂支撑剂生产装置，其特征在于，生产装置还包括筛选装置（25），用于执行步骤四，所述筛选装置（25）包括：

筛选外壳（26），所述筛选外壳（26）右侧内壁铰接有筛除槽一（27）和筛除槽二（28），所述筛除槽一（27）与筛除槽二（28）之间连接有连接杆（29），所述筛除槽二（28）下方左端固定连接有滑轮（30），所述筛除槽一（27）与筛除槽二（28）分别安装有直径不同的筛网；

传输管（31），所述传输管（31）入口与筛除槽二（28）出口连接；

主轴（32），所述主轴（32）转动连接在筛选外壳（26）内壁，所述主轴（32）上从左到右依次安装有凸轮（34）、直齿轮一（33）和滑动块（35），所述直齿轮一（33）与直齿轮二（36）啮合，所述直齿轮二（36）与电机一（37）输出端连接，所述电机一（37）固定连接在筛选外壳（26）内壁，所述凸轮（34）始终与滑轮（30）相接触，所述滑动块（35）滑动连接在主轴（32）上、且滑动块（35）与主轴（32）之间通过键连接，所述滑动块（35）上固定连接有锥齿轮一（38），所述滑动块（35）随主轴（32）一同转动；

安装板（39），所述安装板（39）固定连接在筛选外壳（26）内部，所述安装板（39）上固定安装有水平电动伸缩杆（40），水平电动伸缩杆（40）沿着左右方向伸缩，所述水平电动伸缩杆（40）的伸缩端与移动块（56）固定连接，所述滑动块（35）通过轴承与移动块（56）上部转动连接，所述移动块（56）上转动连接有移动杆（43），所述移动杆（43）顶端固定连接有锥齿轮二（41），所述移动杆（43）底端固定连接有直齿轮三（42），所述移动杆（43）穿透所述安装板（39）；

中心杆一（44），所述中心杆一（44）上端转动连接在安装板（39）上，所述中心杆一（44）下端固定连接有直齿轮四（45），所述直齿轮四（45）与直齿轮三（42）啮合，所述中心杆一（44）上装有皮带传动装置二（46）；

中心杆二（47），所述中心杆二（47）上端转动连接在安装板（39）上，所述中心杆二（47）下端固定连接有直齿轮五（48），所述中心杆二（47）上装有皮带传动装置三（49）；

抛光桶（50），所述抛光桶（50）与筛选外壳（26）内壁固定连接，所述抛光桶（50）的进口与所述传输管（31）出口连接，所述抛光桶（50）内转动设有抛光辊（51），所述抛光辊（51）上装有抛光叶片（52），所述抛光辊（51）与中心杆二（47）通过所述皮带传动装置三（49）传动连接；

滚圆槽（53），所述滚圆槽（53）设置于筛除槽二（28）下方，所述滚圆槽（53）底部连接有转动座（54），所述转动座（54）底端与筛选外壳（26）转动连接，所述转动座（54）上连接有转动杆（55），所述转动杆（55）能带动滚圆槽（53）转动，所述转动杆（55）与中心杆一（44）通过皮带传动装置二（46）传动连接。

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