CN118125854A - 一种陶粒支撑剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶粒支撑剂制备方法，陶粒支撑剂含铝灰35‑40份、焦宝石30‑38份、高岭土20‑25份、珍珠岩10‑20份、锰矿石8‑15份、秸秆5‑8份、2,5‑呋喃二甲酸（FDCA）3‑5份，步骤为：将秸秆先粗碎后再球磨成500目粉末，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、FDCA分别进行球磨至500目原料后按比例混合、造粒、成型，采用带式烘干机烘制，再转至回转窑烧制得到成品，本发明制备的陶粒支撑剂具有强度高、密度低、稳定性好、破碎低的优点，且采用回收原料，节能环保，工艺简单，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及支撑剂技术领域，尤其涉及一种陶粒支撑剂制备方法。
背景技术
石油是我国重要的资源，油田的有效开采和增产变得越来越重要，水力压裂技术是使用最多的油井增产措施，在水力压裂作业过程中，支撑剂是水力压裂的重要组成部分，支撑剂是低渗透油气井及页岩气开采压裂施工的关键材料，其性能决定着水力压裂技术的关键，影响油井增产能力的高低，也影响着油气井的服务年限，随着深井致密油层的不断开发，油井底部闭合压力随之增大，对支撑剂的强度要求也不断提高。
陶粒支撑剂是一种具有一定圆度和球度的固体颗粒，在油气井压裂施工时，将陶粒支撑剂填充到低渗透矿床的岩层裂隙中，进行高闭合压裂处理，使含油气岩层裂开，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持油气的高导流能力，使油气能够顺利从裂缝开采出来，不但能增加油气产量，而且能延长油气井服务年限。
目前市场油气开采所用的压裂支撑剂主要有石英砂支撑剂、树脂覆膜支撑剂和陶粒支撑剂等，石英砂支撑剂具有低成本、密度低、便于施工等优点，但强度低、破碎率高、圆球度差等不足降低了其导流能力；树脂覆膜支撑剂具有圆球度高、破碎率低、耐腐蚀性强、导流能力好等优点，但成本高、制备工艺复杂；陶粒支撑剂，密度高、球度好、耐腐蚀、耐高温、耐高压、成本低，因此越来越广泛的被油气田所采用。
陶粒支撑剂的主要原材料是铝钒土，目前制备高强度低密度陶粒支撑剂的方法主要是使用三氧化二铝含量较高的铝矾土为主要原料，通过添加氧化镁或氧化锰等添加剂进行配料来生产，但是由于铝矾土资源和分布有限，以及需要添加氧化镁或氧化锰等添加剂，使得制得的高强度低密度陶粒支撑剂的成本较高。
铝灰是电解铝或铸造铝生产过程中产生的，铝灰的主要成分是铝、氧化铝、二氧化硅、氧化钠、氧化镁、氧化钙、氧化钾和其他一些金属物质等组成，目前工业生产过程中产生的铝灰当成固体废弃物随意丢弃，铝灰中的铝、氧化铝、钙、钠等物质可能进入土壤和水源，破坏生态平衡并影响生物多样性，铝灰还可能释放有害气体，如二氧化碳、氨气和氢气，对大气造成负面影响，严重影响环境。
秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，通常来源于小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花和甘蔗等农作物在收获籽实后的剩余部分，秸秆的纤维素含量较高，占35～45%，由葡萄糖分子构成，半纤维素的含量为20～35%，主要由木糖、葡萄糖等组成，木质素的含量为10～20%，秸秆还含有氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，目前农村处理秸秆的方式为堆放和焚烧，焚烧会释放大量的二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫等温室气体和有害气体，同时产生大量颗粒物的浓烟，这些污染物对地球的生态环境和人类健康造成严重影响。
公告号CN 113956864 B公开了一种利用二氧化硅包覆的低密度高强度陶粒支撑剂及制备方法，将陶粒支撑剂与正硅酸乙酯混合得到混合物A，配制氨水溶液，得到溶液B，将溶液B加入到混合物A中，持续搅拌反应，自然冷却得到低密度高强度陶粒支撑剂，由于二氧化硅具有较高强度和较低密度，起到提高陶粒支撑剂强度并降低密度的作用，所得产品具有成本低、密度低、强度高等优点，有利于减轻压裂液对底层渗透率的损害，提高油气开采量，但此种生产方法是在原有制作陶粒支撑剂的基础上增加一道覆膜工艺，工艺较复杂，且增加了生产成本。
公告号CN 103910518B公开了制备陶粒支撑剂的原料组合物和陶粒支撑剂及其制备方法，该原料组合物含有铝土矿、粉煤灰和磷矿石，相对于100重量份的铝土矿，粉煤灰的含量为3-7重量份，磷矿石的含量为2-5重量份，由本发明提供的原料组合物制备的陶粒支撑剂具有高强度低密度，但以此方法制得的塔里支撑剂强度相对较低、破碎率较高，在52MPa压力下，破碎率达到了5％，且工业废渣粉煤灰成分较复杂，工业生产控制难度大，产品相对不稳定。
因此，获得破碎率低、高强度、低密度、性质稳定的陶粒支撑剂，提高石油开采量和油气井的服务年限的同时，降低生产成本，成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶粒支撑剂，以解决上述背景技术中提出的在制备陶粒工艺过程中出现产品强度低、质量不稳定、破碎率高、工艺复杂、成本高等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶粒支撑剂，以铝灰、焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、秸秆、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）为原料，通过粉碎、制粒、烘制、高温烧制得到陶粒支撑剂，其步骤包括：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粉碎，粗碎机筛网的目数为50目，转速600-700转/分钟，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨机的转速90-100转/分钟，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料：铝灰35-40份、焦宝石30-38份、高岭土20-25份、珍珠岩10-20份、锰矿石8-15份、秸秆5-8份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）3-5份原料按比例采用三维混合机进行混合，混合机的频率为30-40Hz，混合时间为20-30分钟；
（3）将经过步骤（2）混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，制粒机设置压力为40-50MPa，同时加雾化水汽，加雾化水汽量为混合原料总质量的20-22％，至混合料形成圆粒，成型时间为2.5-3小时，过50目筛后得到圆球形陶粒支撑剂；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入带式烘干机中烘制，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为30-40cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制，低温烘制区设置温度为70-80℃，陶粒平铺厚度1.5-3cm，传送带转速为30-35转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为100-105℃，陶粒平铺厚度1.5-3cm，传送带转速为28-32转/小时；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，回转窑窑头温度1220-1240℃，窑尾温度300-315℃，回转窑的转速为15-30转/小时，得到成品。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的铝灰为一次电解铝和一次熔铸铝的混合物，混合质量比例为1.5-2:1。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的高岭土为熟高岭土，所述锰矿石为软锰矿。
作为本发明的一种优选技术方案，所述秸秆为玉米和甘蔗秸秆混合物，其质量比例为2-3:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在陶粒支撑剂制备过程中加入了铝灰和秸秆，减少固废对环境的污染，变废为宝，铝灰中含氧化钙可以起到膨胀剂作用，秸秆中含有大量的纤维素，使得陶粒支撑剂在高温烧制过程中产生大量的微孔，增大陶粒的比表面积，从而降低了陶粒支撑剂的密度，添加的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）在高温条件下和陶粒支撑剂中的纤维素、有机质、矿物质、氧化物等成分产生并促进化学反应，增加陶粒支撑剂中黏土颗粒的黏着力，提高陶粒支撑剂的内聚力和韧性，减少陶粒支撑剂的变形和开裂，从而提高其陶粒支撑剂的强度、耐磨性、稳定性，降低陶粒支撑剂的破碎率和密度。
2、本发明是将陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，这样先低温后高温的烘制方法可以减少陶粒支撑剂内外部温度梯度，避免直接高温烘制造成陶粒支撑剂表面水分已经蒸发，内部水分仍然很大的缺陷，从而减少热应力引起的陶粒支撑剂破碎，且在烘制过程中，低温烘制区中的陶粒支撑剂利用传送带的高度差落入高温烘制区，这样相当于对陶粒支撑剂进行翻料处理，使陶粒支撑剂受热更均匀，从而使得制成的陶粒支撑剂质量更加稳定，强度更大。
附图说明
图1为本发明的一种陶粒支撑剂的制备方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
铝灰是电解铝或铸造铝生产过程中产生的，不同生产过程来源的铝灰其成分含量有所差异，其中电解铝灰的成分主要由下列组分构成：铝25.58%、氧化铝31.55%、二氧化硅5.56%、氧化钠2～3%、氧化镁2.0～3.0%、氧化钙<2.00%、氧化铁和氧化锰<1.0%，熔铸铝灰主要由下列组分构成:铝10%、氧化铝50～60%、二氧化硅3.0～5.0%、氧化钠1.0～1.5%、氧化镁2.0～3.0%、氧化钙1. 5～3.0%、氧化铁和氧化锰<1.0%。铝灰分一次铝灰和二次铝灰，其中一次铝灰是生产铝过程中所产生的，二次铝灰是一次铝灰经过物理或化学方法提取金属铝后的残渣，其铝的含量较少。
2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是一种以再生资源糖、淀粉、秸秆、农林废弃物等为原料生产的新型生物质材料，具有可回收、生物可降解的环保特性，FDCA作为一种生物基平台化合物，将其加入到陶粒生产过程中，可以提高陶粒的稳定性和耐久性，增加陶粒各组分之间的粘度，从而降低陶粒开裂、变形的几率，提高陶粒的强度。
因陶粒支撑剂中加入秸秆原料，其在高温烧制过程中产生大量的微孔，增大陶粒支撑剂的比表面积，使其具有良好的机械性能和化学稳定性，秸秆中含大量纤维素，在高温条件下，FDCA可以和陶粒支撑剂中的纤维素、有机质、矿物质等成分相互作用，增加陶粒支撑剂中黏土颗粒的黏着力，提高陶粒支撑剂的内聚力和韧性，这种黏着力的增强有助于陶粒支撑剂在成型过程中更好地保持形状，减少陶粒支撑剂的变形和开裂，同时，FDCA和纤维素通过对陶粒支撑剂结构的强化，可以提高其强度和耐磨性，使其更加耐用。
焦宝石是多种含铝硅酸盐的混合物，主要化学成分是氧化铝（含量约48%）和二氧化硅（含量约35%）两种氧化物，还含有碱、碱土和铁、钛等氧化物，以及一些有机物，焦宝石具有耐热性和烧结性，煅烧后的焦宝石成分稳定，质地均匀，结构致密。
高岭土是一种非金属矿产，以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，其成分主要含二氧化硅约46.54%，氧化铝约39.5%。珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经过急剧冷却后形成的玻璃质岩石，其化学成分主要为二氧化硅60～70%、氧化铝10～15%、氧化铁2～3%、氧化钙0.9-2%、氧化镁0.3～0.8%、氧化钾0.2～0.5%。锰矿石是含锰矿物的集合体，比较有价值的锰矿石主要有硬锰矿、软锰矿、水锰矿、黑锰矿、褐锰矿，些矿物中二氧化锰的含量可达50～70%左右，是锰的重要工业矿物，还含少量的水及二氧化硅、氧化铁等，锰矿石中的二氧化锰主要起催化作用，在高温烧结过程中，锰矿石中的二氧化锰和焦宝石、铝灰中的氧化铝晶体发生固溶反应并最终形成固溶体晶格畸变和固溶强化作用，降低了系统反应所需活化能，促进了刚玉、莫来石晶体的形成，可以提高陶粒支撑剂的耐压性。
本发明在陶粒支撑剂制备过程中加入了铝灰和秸秆，减少固废对环境的污染，变废为宝，铝灰中含氧化钙可以起到膨胀剂作用，秸秆中含有大量的纤维素，使得陶粒支撑剂在高温烧制过程中产生大量的微孔，增大陶粒支撑剂的比表面积，从而降低了陶粒支撑剂的密度，添加的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）在高温条件下和陶粒中的纤维素、有机质、矿物质、氧化物等成分产生并促进化学反应，增加陶粒支撑剂中黏土颗粒的黏着力，提高陶粒支撑剂的内聚力和韧性，减少陶粒支撑剂的变形和开裂，从而提高其陶粒支撑剂的强度、耐磨性、稳定性，降低陶粒支撑剂的破碎率和密度。
本发明采用的带式烘干机是由低温烘制区和高温烘制区组成的单层带式烘干机，是将物料平均分布在传送带上，采用传送带将物料从入料口按一定的速度输送至烘制区内进行烘制，通过鼓风机将热源送入机器内部，使热风与物料进行热交换，从而蒸发并带走物料中的水分，本发明是将陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，这样先低温后高温的烘制方法可以减少陶粒支撑剂内外部温度梯度，避免直接高温烘制造成陶粒支撑剂表面水分已经蒸发，内部水分仍然很大的缺陷，从而减少热应力引起的陶粒支撑剂破碎，且在烘制过程中，低温烘制区中的陶粒支撑剂利用传送带的高度差落入高温烘制区，这样相当于对陶粒支撑剂进行翻料处理，使陶粒支撑剂受热更均匀，从而使得制成的陶粒支撑剂质量更加稳定，强度更大。
本发明所使用的原料均为市售原料。
实施例一
一种陶粒支撑剂的制备方法，其具体步骤为：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粉碎，粗碎机筛网的目数为50目，转速600转/分钟，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨机的转速90转/分钟，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料：铝灰（一次电解铝和一次熔铸铝质量比例为1.5:1）40份、焦宝石38份、高岭土25份、珍珠岩20份、锰矿石8份、秸秆（玉米和甘蔗秸秆质量比例为2:1）5份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）3-5份原料按比例采用三维混合机进行混合，混合机的频率为40Hz，混合时间为20分钟；
（3）将经过步骤（2）混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，制粒机设置压力为40MPa，同时加雾化水汽，加雾化水汽量为混合原料总质量的20％，至混合料形成圆粒，成型时间为2.5小时，过50目筛后得到圆球形陶粒；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入带式烘干机中烘制，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为30cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制，低温烘制区设置温度为70℃，陶粒平铺厚3cm，传送带转速为30转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为105℃，陶粒平铺厚度3cm，传送带转速为28转/小时；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，回转窑窑头温度1220℃，窑尾温度300℃，回转窑的转速为15转/小时，得到成品。
实施例二
一种陶粒支撑剂的制备方法，其具体步骤为：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粉碎，粗碎机筛网的目数为50目，转速700转/分钟，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨机的转速100转/分钟，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料：铝灰（一次电解铝和一次熔铸铝质量比例为2:1）35份、焦宝石30份、高岭土20份、珍珠岩10份、锰矿石15份、秸秆（玉米和甘蔗秸秆质量比例为3:1）8份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）3份原料按比例采用三维混合机进行混合，混合机的频率为30Hz，混合时间为30分钟；
（3）将经过步骤（2）混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，制粒机设置压力为50MPa，同时加雾化水汽，加雾化水汽量为混合原料总质量的22％，至混合料形成圆粒，成型时间为3小时，过50目筛后得到圆球形陶粒；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入带式烘干机中烘制，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为40cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制，低温烘制区设置温度为80℃，陶粒平铺厚度1.5cm，传送带转速为35转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为100℃，陶粒平铺厚度1.5cm，传送带转速为32转/小时；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，回转窑窑头温度1220～1240℃，窑尾温度300～315℃，回转窑的转速为30转/小时，得到成品。
实施例三
一种陶粒支撑剂的制备方法，其具体步骤为：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粉碎，粗碎机筛网的目数为50目，转速650转/分钟，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨机的转速95转/分钟，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料：铝灰（一次电解铝和一次熔铸铝质量比例为2:1）38份、焦宝石35份、高岭土22份、珍珠岩15份、锰矿石10份、秸秆（玉米和甘蔗秸秆质量比例为3:1）6份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）4份原料按比例采用三维混合机进行混合，混合机的频率为35Hz，混合时间为25分钟；
（3）将经过步骤（2）混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，制粒机设置压力为45MPa，同时加雾化水汽，加雾化水汽量为混合原料总质量的21％，至混合料形成圆粒，成型时间为2.5小时，过50目筛后得到圆球形陶粒；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入带式烘干机中烘制，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为30cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制，低温烘制区设置温度为75℃，陶粒平铺厚度2cm，传送带转速为32转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为100℃，陶粒平铺厚度2cm，传送带转速为30转/小时；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，回转窑窑头温度1230℃，窑尾温度310℃，回转窑的转速为20转/小时，得到成品。
实施例四
一种陶粒支撑剂的制备方法，其具体步骤为：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粉碎，粗碎机筛网的目数为50目，转速680转/分钟，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨机的转速100转/分钟，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料：铝灰（一次电解铝和一次熔铸铝质量比例为1.5:1）35份、焦宝石36份、高岭土23份、珍珠岩16份、锰矿石13份、秸秆（玉米和甘蔗秸秆质量比例为2:1）7份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）3份原料按比例采用三维混合机进行混合，混合机的频率为37Hz，混合时间为24分钟；
（3）将经过步骤（2）混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，制粒机设置压力为46MPa，同时加雾化水汽，加雾化水汽量为混合原料总质量的20％，至混合料形成圆粒，成型时间为2.5小时，过50目筛后得到圆球形陶粒；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入带式烘干机中烘制，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制，低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为40cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制，低温烘制区设置温度为75℃，陶粒平铺厚度2cm，传送带转速为32转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为105℃，陶粒平铺厚度2cm，传送带转速为28转/小时；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，回转窑窑头温度1230℃，窑尾温度310℃，回转窑的转速为25转/小时，得到成品。
对比例一：在实施例一的基础上，将步骤（1）中铝灰去除，其余与实施例一相同。
对比例二：在实施例一的基础上，将步骤（1）中秸秆去除，其余与实施例一相同。
对比例三：在实施例一的基础上，将步骤（1）中2,5-呋喃二甲酸（FDCA）去除，其余与实施例一相同。
对比例四：在实施例一的基础上，将步骤（1）中秸秆和2,5-呋喃二甲酸（FDCA）去除，其余与实施例一相同。
对比例五：在实施例一的基础上，取消步骤（4）中陶粒支撑剂低高温烘制，其余与实施例一相同。
将实施例与对比例所得低密度高强度陶粒支撑剂按照SY/T 5108-2006、SY/T5108 进行测试，测试结果如表1所示：
表1
综合以上数据，实施例一、二、三、四中体积密度和视密度均较低，属于超低密度陶粒支撑剂，对比例一、二、四、五体积密度和视密度较大，达到中密度和高密度的标准，且对比例三、四、五中陶粒支撑剂破碎率大，抗压强度小，因此，在陶粒支撑剂中添加铝灰、秸秆、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）可以有效的降低陶粒支撑剂的密度，且添加秸秆、2,5-呋喃二甲酸（FDCA），采用低高温烘制法能显著提高陶粒支撑剂强度，降低破碎率，由此可得本发明生产的陶粒支撑剂具有较高强度、较低密度、质量稳定、破碎率低、成本低，具有广阔的应用前景。
国际上对支撑剂密度标准划分如表2 。
表2
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于，以铝灰、焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、秸秆、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）为原料，通过粉碎、制粒、烘制、高温烧制得到陶粒支撑剂，工艺步骤为：
（1）将秸秆投入到粗碎机中粗碎，将粗碎后的秸秆再经过球磨机球磨，球磨后的秸秆目数为500目，将焦宝石、高岭土、珍珠岩、锰矿石、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）原料分别进行球磨至目数为500目；
（2）将经过步骤（1）球磨得到的粉料铝灰35-40份、焦宝石30-38份、高岭土20-25份、珍珠岩10-20份、锰矿石8-15份、秸秆5-8份、2,5-呋喃二甲酸（FDCA）3-5份原料按比例进行混合；
（3）将混合后的原料加入制粒机中造粒、成型，同时加雾化水汽，至混合料形成圆粒，过50目筛后得到圆球形陶粒支撑剂；
（4）将制成的陶粒支撑剂放入烘干机中烘制；
（5）将烘制后的陶粒支撑剂转至回转窑中烧制，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：所选用的铝灰为一次电解铝和一次熔铸铝的混合物，混合质量比例为1.5-2:1，所选用的高岭土为熟高岭土，锰矿石为软锰矿。
3.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：所选用的秸秆为玉米和甘蔗秸秆，其质量比例为2-3:1。
4.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：粗碎机筛网的目数为50目，转速600-700转/分钟，球磨机的转速90-100转/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：步骤（2）中的混合是采用三维混合机混合，频率为30-40Hz，混合时间为20-30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：步骤（3）中造粒、成型压力为40-50MPa，成型时间为2.5-3小时，加雾化水汽量为混合原料总质量的20-22％。
7.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：步骤（4）中烘干机为带式烘干机，陶粒支撑剂先在烘干机低温烘制区烘制后再通过传送带转至高温烘制区烘制。
8.根据权利要求7所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：低温烘制区设置温度为70-80℃，陶粒平铺厚度1.5-3cm，传送带转速为30-35转/小时；高温烘制区设置温度为烘干机设置温度为100-105℃，陶粒支撑剂平铺厚度1.5-3cm，传送带转速为28-32转/小时。
9.根据权利要求7或8所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：低温烘制区传送带高度高于高温烘制区传送带高度，高度差为30-40cm，利用传送带的转动和高度差将低温烘制区末端的陶粒支撑剂转入高温烘制区并在高温烘制区中烘制。
10.根据权利要求1所述的一种陶粒支撑剂制备方法，其特征在于：回转窑窑头温度1220-1240℃，窑尾温度300-315℃，回转窑的转速为15-30转/小时。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0879805A1 (de) * | 1997-05-20 | 1998-11-25 | Wulff GmbH U. Co. | Trockenmasse für hochelastische, emissionsarme Beschichtungen und Beschichtungsverfahren unter Verwendung dieser Massen |
| CN104909816A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-16 | 古耀坤 | 一种用淤泥生产的烧结膨胀型超轻质陶粒及其制造方法 |
| CN105754581A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-07-13 | 沈阳化工大学 | 一种利用铝灰铝渣制备石油支撑剂的方法 |
| CN109320281A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-12 | 垣曲县刚玉陶粒有限责任公司 | 一种以工业废料为原料的低密度陶粒支撑剂 |
| CN111517752A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 山西大学 | 固硫灰陶粒及其制备方法 |
| CN114735975A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-12 | 东易日盛智能家居科技(枣庄)有限公司 | 一种阻燃型耐腐蚀板材及其制备方法 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0879805A1 (de) * | 1997-05-20 | 1998-11-25 | Wulff GmbH U. Co. | Trockenmasse für hochelastische, emissionsarme Beschichtungen und Beschichtungsverfahren unter Verwendung dieser Massen |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周佳栋;曹飞;余作龙;文斌斌;崔莉燕;汤智群;黄婷;韦萍;: "生物基聚酯单体2, 5-呋喃二甲酸的制备及应用研究进展", 高分子学报, no. 01, 20 January 2016 (2016-01-20), pages 2 * |
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