[发明专利]一种废弃泥浆制免烧砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种废弃钻井泥浆制免烧砖的方法，原料组分包括：钻屑、胶结剂、活性激发剂、缓凝剂、增强剂、污染物控制剂、其他助剂以及水。制备过程：将上述组分按照一定顺序和比例进行充分混合，再经陈化后制得熟料。往熟料中二次加入胶结剂、水再次轮碾，放入钢制模具中成型，脱模得到砖坯。砖坯经养护后可码垛，最终自然干燥至成品。本发明方法制备的免烧砖具有较高的抗压及抗折强度，其浸出液各项指标均达到《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599‑2001），且成本较低。

技术领域

本发明属于免烧砖及其制备和应用领域，特别涉及一种废弃泥浆制免烧砖以及制备方法。

背景技术

随着现代石油工业的发展，石油工业生产规模日益扩大。钻井采油过程中产生的钻井废泥浆，成为重要的环境污染物。钻井废弃泥浆中含有盐碱类、重金属离子、石油烃类以及大分子有机物及其分解产物等多种污染物，成分复杂，若不处理对周围环境的危害极大，主要表现在以下几个方面：①污染地表水资源和地下水资源，且由于钻井生产的流动性造成污染面积大、区域广；②污染土壤，造成土壤板结，致使土地不能复耕，土壤中的重金属影响植物的生长和微生物的繁殖，间接危害人类和动物的健康；③水体中COD、BOD 浓度高，引发水体富营养化，影响水生生物的正常生长。由于堆场面积小，容量有限，而且堆放严重破坏了井区生态环境，所以，产生的钻屑废泥浆必须进行处理达标排放或进行综合利用，变废为宝，以提高经济和环境效益。

钻屑废泥浆目前处理方法主要有：固化回填、注入安全地层、焚烧处理、脱水回收、循环再利用等。国内外油气田行业对钻井废弃泥浆的处理做了较多的研究，目前我国采用的处理钻井废弃泥浆的方法主要还是固化处理法，对微生物处理技术、钻井泥浆制备免烧砖技术以及钻井废弃泥浆随钻处理技术的研究也较为成熟，但尚未大规模应用。

固化回填处理方法，是将废弃泥浆经过化学处理脱稳、絮凝、固液分离，分离出的污水经二次处理达到国标后排放；固液分离出的固相物加固化剂进行固化处理，处理后测浸出液达标后填埋。固化填埋钻井废弃物的处理方式逐渐暴露出很多问题和不足：一是固化法由于大量固化剂的加入，最终固废量在原来的基础上增加了30%，为后续的处置或综合利用带来很大困难；二是固化填埋后依然存在环境风险，固化只是将污染物固定在固化池内，并非把污染物质消解掉，从长远看，一旦有害物质在固化体内发生变化，向外界泄露，对环境存在一定污染风险。为了消除污染、保护环境、变废为宝，钻井废弃泥浆管理越来越向无害化、资源化利用方向发展。

几千年以来，粘土砖作为最大量应用最广的建筑材料在人类生活和生产中发挥了无法估量的作用。虽然近年来各种新型建筑材料不断涌现，但粘土砖目前仍是我国主要的墙体材料。可是这种发展在很大程度上是以可耕种的土地的毁坏，不可再生的能源过度的消耗以及环境污染为代价的。由于烧制粘土砖毁坏的耕地达15万公顷以上，每年生产粘土砖的煤耗大约为7000万吨，SO₂的年排放量为98万吨，CO₂的年排放量为156万吨，它们成为大气中的主要污染物之一。粘土砖带来的上述问题，均是关系到国计民生的大事。因此，寻找粘土砖的替代建材或新的墙体材料是一项不可容缓的研究课题。

发明内容

鉴于以上制备粘土砖的原料来源的不足，和烧制粘土砖的高能耗高污染，本发明提供了一种废弃泥浆制免烧砖及其制备方法，不仅拓宽了建筑用砖的来源，减少了污染，还实现废弃物的资源化利用。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种废弃泥浆制免烧砖，按重量份数，原料组分包括：钻屑40-80份、胶结剂15-35份、活性激发剂2-15份、缓凝剂0-6份、增强剂2-10份、污染物控制剂0-10份、水5-15份；所述钻屑由钻井产生的废弃泥浆依次经干燥、粉碎得到。

进一步的，所述胶结剂为水泥或粘土；所述活性激发剂为生石灰、熟石灰或者消石灰；所述缓凝剂为生石膏、α-半水石膏或者β-半水石膏；所述增强剂为粉煤灰或硅氧化物或粘土；所述污染物控制剂为河沙、石子或者煤渣。