[发明专利]一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及环保技术领域，具体公开一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法和应用。所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5‑10L)：(3‑6L)：(150‑600g)，所述有机无机复配液由MgCl₂溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl₂、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5‑12)：(5‑15)：(5‑15)。本发明提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，絮凝效率高，重金属离子的去除效果好。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法。

背景技术

石油钻井工程中使用钻井液起到携带岩屑、平衡压力、冷却润滑钻具、传递水动力等作用。钻井液主要由膨润土、有机添加剂、水组成一种稳定的胶体体系。钻井结束后，钻井液返回地面形成钻井废弃物。由于钻井液中含有多种化学成分，同时携带的岩屑中含有重金属等有害物质，因此具有极大的环境危害性。废弃钻井液的处理是一大难题，但我国因技术条件的限制和处理成本问题，一直采用就地掩埋的处理措施，长期潜在危险性很大，并造成了对土地资源和生态环境的严重破坏。2015年国家实施《环境保护法》后，钻井废弃物要求必须进行不落地处理，以最大限度实现消除危害、回收利用的目的。

对钻井废弃物的处理，首先是破坏其稳定的胶体悬浮体系，实现固液分离，然后再分别对固态废弃物(泥饼)和废液进行深化处理。目前废弃钻井液破胶剂主要采用无机盐破胶剂(包括钙盐、铁盐等)或有机-无机复配体系的破胶剂(如氯化钙、硫酸铝、硬脂酸按、二丁基蔡磺酸等)，以降低钻井液电位，破坏其胶体体系。而破胶失稳的钻井废液需进一步絮凝、沉淀，絮凝效率的高低则直接决定了下一步固液分离的效果。常用的絮凝剂包括有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)、无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝、聚硅酸铁、聚合硫酸铝等，天然高分子絮凝剂如淀粉、壳聚糖、羧甲基纤维素等，但是这些絮凝剂对石油废弃钻井泥浆的处理效果均不理想，处理后水的色度大，重金属离子的去除效果差，加大了后续处理的难度。

发明内容

针对现有絮凝剂存在的对石油废弃钻井泥浆的处理后水的色度大、重金属离子的去除效果差及其导致的后续处理难度大等问题，本发明提供一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂及其制备方法和应用。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，包括有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土，且所述有机无机复配液、金属螯合剂、硅藻精土的比例为(5-10L)：(3-6L)：(150-600g)，

所述有机无机复配液由MgCl₂溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液组成，其中，MgCl₂、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺质量比为(5-12)：(5-15)：(5-15)。

相对于现有技术，本发明提供的用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂，在钻井废浆体系中电离出与胶体粒子具有不同电性的离子并发生凝结作用，并通过优化pH值来提高絮凝效率，由于胶体粒子失去稳定作用或发生电性中和，在互相碰撞时形成较大的颗粒；其中重金属螯合剂则可以进一步提高重金属离子的吸附、絮凝效率，使多重有害杂质一次去除，有助于后续处理的进行；而加入的硅藻精土为多孔介质，由于颗粒较小，具有很好的成核作用，同时多孔性导致巨大的比表面积，可快速吸附颗粒聚集、成团并迅速沉淀，且在吸附作用下可大幅度提高沉淀效率，显著降低澄清液中的固相和有害物质含量，降低处理后水的色度。

进一步地，本发明还提供所述用于钻井废浆处理的硅藻土基絮凝剂的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述MgCl₂溶液、聚合硫酸铝溶液和聚丙烯酰胺溶液进行混料处理，得到有机无机复配液；