[发明专利]一种陶粒及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高标号混凝土用陶粒集料及耐火、隔热材料用陶粒，也涉及一种石油、 天然气开采井下作业所使用的陶粒(也称为陶粒压裂裂缝支撑剂)。

背景技术

油、气井压裂裂缝支撑剂所采用的陶粒在石油、天然气开采井下作业过程中的高闭合压 力下，将其填充到低渗透矿床的岩石裂缝中，起到支撑裂缝不因应力释放而闭合，让油、气 从裂缝通道中汇集而出的材料，从而保证油、气的高导流能力，增加油、气井产量。

我国专利CN1085288其公开了一种以焙烧铝土矿为原料，经多级粉碎、配料、干法细磨 、加水混辗、盹料、造粒烧结而得的一种以α-AL₂O₃相的高密度强度陶粒支撑剂。

我国专利CN1393424其公开了一种以轻烧铝土矿为原料，辅以Fe₂O₃，MgO，MnO及希土氧化 物等辅料，经多级粉碎，特殊配料干法细磨等，与前CN1085288相似工艺制得的一种以α -AL₂O₃相为主晶相，高密度、高强度陶粒支撑剂。

我国专利CN1367306公开了一种以烧结铝矾土熟料及高岭土、红泥为原料，经干法细磨 等工艺制得的一种，以α-AL₂O₃相，莫来石为主晶相低密度陶粒支撑剂。

以上三种陶粒支撑剂均以铝矾土(熟料)为主要原料，这种原料越来越稀少并越来越昂 贵，特别是专利CN1367306在铝矾土中加入高岭土、红泥等原料势必导致制品的二次莫来石 化，产品质量难以稳定。且以上三法均采用干法细磨工艺，这种方法能耗高，投资大，研磨 后粒径大且分布不合理，难以达到高质量产品的要求；且无组织排放难以控制，环境污染严 重。

我国关于粉煤灰(渣)制造高标号混凝土用陶粒集料及耐火、隔热材料用陶粒的专利非 常多，但所制作的陶粒耐火、轻质隔热性能、强度不能满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用工业废弃物高铝粉煤灰或高铝粉煤渣生产的一 种低密度或超低密度、高强度、轻质、耐火的陶粒。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案其原料组分及重量配比为：

高铝粉煤灰或高铝粉煤渣(其化学成份均为AL₂O₃35％-55％，SiO₂40％-65％) 40％-99.5％；

粘结剂0.5-60％，所述粘接剂为粘土或者有机粘结剂，所述有机粘接剂选自CMC、聚乙烯 醇、糊精、淀粉、胶水中的一种或多种。

更进一步的是，所述陶粒的原料组分及重量配比还包括：辅助材料0.5-23％，所述辅助 材料为MgO(包括含MgO的矿物，以下同)、CaO(包括含CaO的矿物，以下同)、MnO、MnO₂(包括含MnO₂、MnO的矿物，以下同)、长石、BaCO₃、BaSO₄、硼酸(包括硼砂、含硼矿物， 以下同)中的至少一种。

更进一步的是，上述陶粒的原料组分及重量配比为：高铝粉煤灰或高铝粉煤渣40％-97％ ；粘土3-60％；粘土为软质、半软质、硬质，或其熟料均可；辅助材料0.5-23％，所述辅助材 料为MgO、CaO、MnO、长石、MnO₂、BaCO₃、BaSO₄、硼酸中的至少一种。特别是辅助材料包括 辅助材料1、辅助材料2、辅助材料3，辅助材料1为MgO、CaO、MnO、MnO₂、BaSO₄、BaCO₃中的 至少一种，其重量配比为1-5％；和或辅助材料2长石，重量配比为1-13％；和或辅助材料3硼 酸，重量配比为1-10％。