本發明專利技術公開了一種由低品位鋁土礦制備高強度石油壓裂支撐劑的方法。以低品位鋁土礦作為原料，經過選礦方法處理后，提高鋁硅比，然后與輔料配比，制備高強度石油壓裂支撐劑。包括如下步驟：（1）采取有代表性的低品位鋁土礦礦樣，對原礦進行破碎磨礦，使用陰離子油酸類捕收劑正浮選或陽離子胺類捕收劑反浮選方法提高原料的鋁硅比，（2）將浮選得到的鋁硅比得到提高的鋁土礦磨礦后，與各種輔料按照一定比例混合，放入氣流粉碎機內進行進一步的混合與粉碎，而后進入包衣機內進行造粒處理，得到合適粒度的生坯。生坯進入回轉窯內進行燒結，便可得到高強度的石油壓裂支撐劑產品。本發明專利技術工藝簡單，可以使低品位鋁土礦得到應用，生產成本低，對環境友好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種使用低品位鋁土礦制備高強度石油壓裂支撐劑的生產方法，屬于新材料
技術介紹
石油壓裂支撐劑對石油、天然氣的開采起著非常重要的作用，是使深層巖石保持著裂開狀態的支撐物。石油天然氣深井開采時，高閉合壓力低滲透性礦床經壓裂處理后，使含油巖層裂開，油氣從裂縫處匯集而出。用支撐材料隨同高壓溶液進入地層充填在巖層裂隙中，可以起到使支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用，從而保持高導流能力，使油氣暢通，增加產量。目前常用的石油壓裂支撐劑有石英砂、陶粒以及各種樹脂包覆的復合顆粒等。其中石英砂的價格最便宜，相對密度較低，但石英砂的強度低、球度差、破碎率大，從而降低了 裂縫的導流能力，特別不適用于閉合壓力高的深井。而采用樹脂包覆石英砂的復合顆粒，球度有改善，耐腐蝕性可達到較高指標，即使內部的石英砂被壓碎，外面包覆的樹脂層可以包裹住碎塊，保持裂縫的導流能力。但該產品保質期短，造價高。
技術實現思路
本專利技術目的在于針對現在復雜成分的低品位鋁土礦不能直接作為原料制備石油壓裂支撐劑的不足，專利技術一種由低品位鋁土礦制備石油壓裂支撐劑的方法。本專利技術由低品位鋁土礦制備高強度石油壓裂支撐劑的方法的技術方案如下采用低品位鋁土礦作為原料，該原料成分重量百分比為=Al2O3 25 50% ； TiO2 1 8% ；Si02 5 30%，并含有以下工藝步驟(I)將低品位鋁土礦進行破碎磨礦，磨礦細度為50% 85%的-O. 074毫米，使用陰離子油酸類捕收劑正浮選或陽離子胺類捕收劑反浮選方法，得到高鋁硅比的鋁土礦產品；(2)將高鋁硅比的鋁土礦產品進行再磨礦，使其粒度達到270 48微米，之后與輔料按照一定比例進行混合，其中各種輔料的重量百分比約為5 20% ；( 3 )混合后的混合物料進入氣流粉碎機內進行粉碎后，進入包衣機內造粒，獲得粒度合適的小球粒生坯，球粒直徑大小為O. I I. O毫米，造好的球粒生坯在150 300°C溫度下烘干，使生還水分含量〈2% ；(4)烘干后的小球粒生坯投入回轉窯內，控制爐頭、爐中、爐尾的溫度以及轉速、燒結時間、冷卻方式；焙燒結束后便可達到合格的石油壓裂支撐劑產品。所述得到聞招娃比的招土礦廣品中Al2O3的品位提聞到40 80%范圍，SiO2的品位降低到I 10%范圍。所述步驟(2)的輔料為微硅粉、二氧化錳、鈦白粉、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化鋯、鋁灰中一種或幾種的混合物，各輔料的重量約占樣品總重量的5 20%，其中各輔料中，微硅粉O.I 60% ;二氧化錳0. 1% 10% ;鈦白粉0. 1% 20% ;碳酸鎂及氧化鎂0. 1% 10% ;二氧化鋯0. 1% 10% ;鋁灰1% 10%O所述的氣流粉碎機出來后的物料的粒度為5 100 μ m，包衣機出來的生坯的粒度為O. I I. O mm η所述的回轉窯的爐頭的溫度為1000 1500 °C，爐中部的溫度為800 1500 °C、爐尾的溫度為500 1000 V，回轉窯的轉速為O. 3 2 m/h。本專利技術工藝簡單，采用的原料價格低廉并且來源廣泛生產成本低。利用正浮選和反浮選兩種浮選技術先提高低品位鋁土礦的鋁硅比，而后將其用于制備高強度的石油壓裂支撐劑，解決了低品位鋁土礦因鋁硅比太低不能作為原料直接制備支撐劑的不足，并且利用正反浮選方法提高鋁硅比，回收率較高。通過試驗研究挑選出性能優越的輔料，大大增加了支撐劑的各項性能，使其產品能應用到實際生產中。 具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術做進一步說明。本專利技術制備的石油壓裂支撐劑以鋁硅比得到提高后的低品位鋁土礦作為主要原料，以微硅粉、二氧化錳、鈦白粉、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化鋯、鋁灰等物料作為輔料，各輔料的重量約占樣品總重量的5 20%。本專利技術石油壓裂支撐劑的特征在于采用低品位鋁土礦作為原料，其成分比例為Al2O3 25 60% ；Ti02 1 8% ；Si02 :5 30%。(I)將低品位鋁土礦礦樣進行破碎磨礦后，使其細度為70% 85% -O. 074毫米，將浮選捕收劑加入，在此使用了兩種浮選方法，一是使用陰離子油酸類捕收劑的正浮選方法，二是使用陽離子胺類捕收劑的反浮選方法，油酸用量為100 300g/t，胺類捕收劑用量為150 450g/t。經過浮選方法處理后得到的原料含Al2O3的40 80%，含SiO2 I 10%，提高了鋁硅比的原料將用于制備高強度石油壓裂支撐劑；(2)將浮選得到的鋁土礦精礦與輔料按照一定比例進行混合，其中各種輔料的重量百分比為5 20%; (4)混合后的混合物料進入氣流粉碎機內進行粉碎后，進入包衣機內造粒，獲得粒度合適的小球粒生坯，球粒直徑大小為O. 2 I毫米，造好的球粒生坯在150 300°C溫度下烘干，使生還水分含量〈1% ;(5)小球粒生坯投入回轉窯內，控制爐頭、爐中、爐尾的溫度以及轉速、燒結時間、冷卻方式。焙燒結束后便可達到合格的高強度石油壓裂支撐劑產品。實施例II)將含Al2O3 25 40%，TiO2 I 4%，SiO2 5 26%的低品位鋁土礦礦樣進行破碎磨礦，磨礦細度為74% -O. 074毫米。添加油酸150 240g/t，浮選得到高鋁硅比的鋁土礦泡沫產品含Al2O3 42 51%，TiO2 2 6%，SiO2 2 8% ；2)浮選得到的泡沫產品與輔料按照一定比例進行混合，輔料的重量百分比為10%，其中輔料中微硅粉50% ;二氧化錳5% ;鈦白粉5% ;碳酸鎂及氧化鎂4. 5% ;二氧化鋯O.5% ;鋁灰35%。3)混合后的混合物料進入氣流粉碎機內進行粉碎后，進入包衣及內造粒，獲得粒度合適的小球粒生坯。4)小球粒生坯投入回轉窯內，控制爐頭溫度1500°C、爐中部的溫度為800 1500°C、爐尾溫度1000°C、轉速I m/h。焙燒結束后獲得石油壓裂支撐劑產品。經檢測，產品各指標如下抗壓強度彡40MPa ；閉合壓力彡65MPa ;酸溶解度<4. 5% ;粒徑0. 40 O. 50 _ ;破碎率:< 3. 5% ;球度和圓度彡O. 8。實施例2I)將含Al2O3 29 51%，TiO2 I 2%，SiO2 6 28%的低品位鋁土礦礦樣進行破碎磨礦，磨礦細度為80% -O. 074毫米。添加胺類捕收劑180 260g/t，浮選得到的精礦產品含 Al2O3 42 56%，TiO2 I. 5 6%，SiO2 I 9% ；2)浮選得到的泡沫產品與輔料按照一定比例進行混合，輔料的重量百分比為5%， 其中輔料中微硅粉45% ;二氧化錳5% ;鈦白粉5% ;碳酸鎂及氧化鎂4. 5% ;二氧化鋯O. 5% ;鋁灰-AO0Zoo3)混合后的混合物料進入氣流粉碎機內進行粉碎后，進入包衣及內造粒，獲得粒度合適的小球粒生坯。4)小球粒生坯投入回轉窯內，控制爐頭溫度1000°C、爐中部的溫度為800°C、爐尾溫度500°C、轉速1.5 m/h。焙燒結束后獲得石油壓裂支撐劑產品。經檢測，產品各指標如下抗壓強度彡50MPa ；閉合壓力彡65MPa ;酸溶解度<4. 0% ;粒徑0. 45 O. 55 _ ;破碎率:< 3. 0% ;球度和圓度彡O. 9。實施例3I)將含Al2O3 34 60%，TiO2 3 7%，SiO2 8 30%的低品位鋁土礦本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種由低品位鋁土礦制備高強度石油壓裂支撐劑的方法，其特征在于：采用低品位鋁土礦作為原料，該原料成分重量百分比為：Al2O3：25～50%；?TiO2：1～8%；SiO2：5～30%，并含有以下工藝步驟：（1）將低品位鋁土礦進行破碎磨礦，磨礦細度為50%～85%的?0.074毫米，使用陰離子油酸類捕收劑正浮選或陽離子胺類捕收劑反浮選方法，得到高鋁硅比的鋁土礦產品；（2）將高鋁硅比的鋁土礦產品進行再磨礦，使其粒度達到270～48微米，之后與輔料按照一定比例進行混合，其中各種輔料的重量百分比約為5～20%；（3）混合后的混合物料進入氣流粉碎機內進行粉碎后，進入包衣機內造粒，獲得粒度合適的小球粒生坯，球粒直徑大小為0.1～1.0毫米，造好的球粒生坯在150～300℃溫度下烘干，使生坯水分含量<2%；（4）烘干后的小球粒生坯投入回轉窯內，控制爐頭、爐中、爐尾的溫度以及轉速、燒結時間、冷卻方式；焙燒結束后便可達到合格的石油壓裂支撐劑產品。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張漢平，劉玫華，宋濤，陳獻梅，喬吉波，湯優優，呂晉芳，梁溢強，張諶虎，楊林，印勇，劉述仁，
申請(專利權)人：昆明冶金研究院，
類型：發明
國別省市：
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