[发明专利]利用页岩气钻井固废固化填埋体制备水泥熟料的方法

说明书

本发明涉及一种水泥熟料的制备方法，特别是利用页岩气钻井固废固化填埋体制备水泥熟料的方法。包括配料、制水泥生料、制水泥熟料，配料中具有页岩气钻井固废固化填埋体30～75重量份、硅藻土10～35重量份、贝壳粉10～35重量份、硫酸渣1～5重量份。本发明能够利用页岩气钻井固废固化填埋体制备出合格的水泥熟料，以实现页岩气钻井固废的资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种水泥熟料的制备方法，特别是利用页岩气钻井固废固化填埋体制备水泥熟料的方法。

背景技术

页岩气钻探过程中产生大量的钻井固废，包括钻井岩屑、废弃泥浆、废水絮凝体及其他废弃物，其成分主要是黏土、钻屑、污水、化学处理试剂及污油等组成的多种稳态胶体悬浮体系，有害成分复杂。目前对于页岩气钻井固废，普遍采用的处置方式是在井场废水池中通过固化剂直接进行固化填埋处置，该方式简单易行。比如重庆市某页岩气一期工程，两百余口井的水基钻屑、废弃水基泥浆及污水污泥、油基钻屑脱油后的灰渣均采取水泥固化填埋处置，固化填埋池约200余个，占地面积广。可见，固化填埋的处置方式占用了大量的土地资源,并且该种处置方式也有着较大的安全隐患。比如四川普光气田因池体出现渗漏，不得不将填埋的固废固化填埋体全部挖出进行再处置。当前国家环保要求力度日益增加、态势高压，为了符合日益严格的环境保护要求，将页岩气固废固化填埋体进行资源化综合利用是当前及今后的发展方向和趋势。

与此同时，我国的建材工业特别是传统建材工业却是天然矿物资源和能源消耗高的行业，每年生产各种建筑材料要消耗50亿吨各种资源，消耗能源2.3亿吨标准煤，给资源和环境带来了沉重的负担，水泥企业要求自身生存与发展，必须树立为环境保护做贡献的思想，节约资源、节约能源、变废为宝，使单一的水泥生产企业，转变成资源综合利用的企业。

众所周知，水泥窑炉具有燃烧炉温高和处理物料量大等特点，且水泥厂均配备有大量的环保设施，是环境自净能力强的装备。利用水泥回转窑处理固体废物，不仅具有焚烧法的减容、减量化特征，且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分，不需要对焚烧灰进行二次处理，是一种两全其美的资源化处理途径。

利用页岩气钻井固废固化填埋体等固体废物生产水泥熟料，既拓宽了原材料来源，减少了大量天然资源的消耗，大大降低了水泥生产的成本，又保护了自然环境，有利于水泥工业可持续发展；目前，直接用页岩气钻井固废固化填埋体做原料生产水泥熟料的方案，还未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用页岩气钻井固废固化填埋体制备水泥熟料的方法，能够利用页岩气钻井固废固化填埋体制备出合格的水泥熟料，以实现页岩气钻井固废的资源化利用。

本发明所述利用页岩气钻井固废固化填埋体制备水泥熟料的方法，包括以下步骤：

(1)配料：页岩气钻井固废固化填埋体30～75重量份、硅藻土10～35重量份、贝壳粉10～35重量份、硫酸渣1～5重量份；

(2)制水泥生料：将页岩气钻井固废固化填埋体破碎成粒径为5～15mm的颗粒，硅藻土破碎成粒径为5～15mm的颗粒，与硫酸渣一起进入生料磨，得粒径为53～75μm方孔筛余在8～15％的水泥生料；

(3)制水泥熟料：将水泥生料经斜槽输送入预热器进行分级、预热后送至回转窑；贝壳粉是贝壳经湿法球磨成粒径为53～75μm方孔筛余在8～15％的浆体，贝壳粉浆体含水率为60～80％，将贝壳粉浆体泵送至回转窑中，与回转窑内的物料一起煅烧，温度1300～1700℃，时间35～50分钟，即得水泥熟料。

所述硅藻土是一种纯天然的非金属矿物质，由海洋或湖泊中硅藻类残骸逐渐形成的沉积岩。

所述贝壳粉是由扇贝壳或/和螺蛳壳经湿法球磨成的浆体。