专利名称：一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种石油、天然气压裂工艺使用的支撑剂，特别是一种低密度陶粒支撑剂及其制备方法。
背景技术：
陶粒支撑剂一般由优质铝矾土生产而成，按照其密度可分为低密度、中密度和高密度三种类型，其中低密度陶粒支撑剂的生产难度较大，目前主要由国外一些公司生产
发明内容
本发明解决了低密度陶粒支撑剂生产成本高、价格昂贵的问题，提供了一种利用铝钒土尾矿制备的低密度陶粒支撑剂及其方法。本发明采用的技术方案是
一种低密度陶粒支撑剂，由下述重量份数的原料组成煅烧铝矾土尾矿100份、膨润土1-2份、铬铁矿1-2份、未煅烧铝矾土尾矿10-15份。原料中，招帆土尾矿为露天开采招fL 土废弃的矿洛，矿物组成为硬质耐火粘土和软质耐火粘土，其主要化学成分为Al2O3 38-45%、SiO2 35-44%, Fe2O3 ( I. 4% ;铬铁矿中含Cr2O3 彡 40% ο本发明还提供一种上述陶粒支撑剂的生产方法，包括步骤(1)所述铝矾土尾矿在600-900°C温度条件下煅烧O. 2-1. 5小时，粉碎后过500目筛，得A料；(2)所述膨润土、铬铁矿和未煅烧铝矾土尾矿，粉碎后过500目筛，以A料为基料，粉碎后的膨润土、铬铁矿和未煅烧铝矾土尾矿为辅料加入基料中，得B料；(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度控制为1400-1500°C，烧结时间为3-5小时。本发明以废弃的铝矾土尾矿为主要原料，经二次烧结、合理添加辅料的方法，生产出高质量的低密度陶粒支撑剂，该产品在52MPa的闭合压力下破碎率< 3%，体积密度(I. 65g/cm3,视密度< 2. 85g/cm3，酸溶解度< 5%，制备方法简单、生产成本低，可实现资源利用的最大化。
具体实施例方式实施例I
(1)将铝矾土尾矿在600°c温度条件下煅烧I.5小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 42%、SiO2 38%、Fe2O3I. 2% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土10kg、铬铁矿10kg、未煅烧铝矾土尾矿生料100kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1430°C，烧结时间4.5小时。实施例2
(1)将铝矾土尾矿在900°C温度条件下煅烧O.2小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，且过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al20345%、Si0236%、Fe203l. 1% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土20kg、铬铁矿20kg、未煅烧铝矾土尾矿生料150kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；
(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1500°C，烧结时间3小时。实施例3·
(1)将铝矾土尾矿在800°c温度条件下煅烧O.8小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，且过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 40%,SiO2 39%,Fe2O3I. 2% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土15kg、铬铁矿15kg，未煅烧铝矾土尾矿生料120kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；
(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1450°C，烧结时间为4小时。实施例4
(1)将铝矾土尾矿在700°c温度条件下煅烧I.O小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，且过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 42%,SiO2 37%,Fe2O3I. 2% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土10kg、铬铁矿20kg，未煅烧铝矾土尾矿100kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；
(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1480°C，烧结时间为3.5小时。实施例5
(1)将铝矾土尾矿在900°C温度条件下煅烧O.2小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，且过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 45%,SiO2 35%,Fe2O3I. 0% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土20kg、铬铁矿10kg，未煅烧铝矾土尾矿100kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1500°C，烧结时间为3小时。实施例6
(1)将铝矾土尾矿在600°C温度条件下煅烧I.5小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 38%、SiO2 35%、Fe2O3
0.8% ； (2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土10kg、铬铁矿15kg、未煅烧铝矾土尾矿生料100kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；
(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1400°C，烧结时间5小时。实施例7
(1)将铝矾土尾矿在900°C温度条件下煅烧O.2小时，经雷蒙磨粉碎后过500目筛，过筛率大于80%，得A料1000kg。铝矾土尾矿的主要化学成分为Al2O3 45%、SiO2 44%、Fe2O3
1.2% ；
(2)以A料为基料，在基料中加入以下辅料得B料膨润土10kg、铬铁矿10kg、未煅烧铝矾土尾矿生料120kg，以上辅料均过500目筛，过筛率大于80% ；
(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；
(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；
(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度为1500°C，烧结时间3小时。
权利要求
1.一种低密度陶粒支撑剂，其特征在于由下述重量份数的原料组成煅烧铝矾土尾矿100份、膨润土 1-2份、铬铁矿1-2份、未煅烧铝矾土尾矿10-15份。
2.根据权利要 求I所述的低密度陶粒支撑剂，其特征在于原料中，铝矾土尾矿为露天开采铝钒土废弃的矿渣，矿物组成为硬质耐火粘土和软质耐火粘土，其主要化学成分为Al2O3 38-45%、SiO2 35-44%、Fe2O3 ( I. 4% ;铬铁矿中含 Cr2O3 彡 40%。
3.根据权利要求I或2所述的陶粒支撑剂的生产方法，其特征在于包括步骤(1)所述铝矾土尾矿在600-900°C温度条件下煅烧O. 2-1. 5小时，粉碎后过500目筛，过筛率大于80%,得A料；(2)所述膨润土、铬铁矿和未煅烧铝矾土尾矿，粉碎后过500目筛，过筛率大于80% ;以A料为基料，粉碎后的膨润土、铬铁矿和未煅烧铝矾土尾矿为辅料加入基料中，得B料；(3)将B料连续均匀地加入成球机，在加入过程中喷入雾化水汽，制得球料过18-35目筛，得C料；(4)将C料在烘干机内烘干，使含水量小于3%，得D料；(5)将D料烧结后得到产品，烧结温度控制为1400-1500°C，烧结时间为3-5小时。
全文摘要
本发明公开了一种利用铝钒土尾矿制备的低密度陶粒支撑剂及其方法。低密度陶粒支撑剂由下述重量份数的原料组成煅烧铝矾土尾矿100份、膨润土1-2份、铬铁矿1-2份、未煅烧铝矾土尾矿10-15份。其生产方法是将所述铝矾土尾矿煅烧、粉碎，所述膨润土、铬铁矿和未煅烧铝矾土尾矿粉碎后加入煅烧铝矾土尾矿中，制成球料后烘干，烧结后得到产品。本发明以废弃的铝矾土尾矿为主要原料，经二次烧结、合理添加辅料的方法，生产出高质量的低密度陶粒支撑剂，制备方法简单、生产成本低，可实现资源利用的最大化。
文档编号C09K8/80GK102876315SQ201210386428
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月13日 优先权日2012年10月13日
发明者刘新民, 冯勇辉, 刘敏, 范冬梅 申请人:山西方兴耐火材料有限公司