[发明专利]页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法及其回收系统

说明书

本发明公开了一种页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法，包括以下步骤：S1、将油泥干渣热风干洗，得到粗颗粒和细颗粒；S2、将所述细颗粒破碎，得到破碎后的细颗粒；S3、将所述破碎后的细颗粒进行筛分，得到筛分后的物料；S4、将所述筛分后的物料进行风力分级，即可得到岩屑和硫酸钡。本发明可以提取岩气钻井油泥干渣中低品位的硫酸钡，提取后硫酸钡达到工业品等级，得到硫酸钡品位达到80％以上，硫酸钡回收率70％以上，可返回钻井平台作为加重剂主要成分使用，实现硫酸钡循环利用，缓解对重晶石矿的开采需求。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源综合利用领域，具体为一种页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法及其回收系统。

背景技术

我国页岩气开采技术日趋成熟，开采量不断开大，在页岩气钻井过程中，硫酸钡作为钻井泥浆加重剂的主要成分，其需求量不断加大，工业级硫酸钡(品位80％以上)添加后将与岩屑、固井油等混合形成危废钻井油泥，经过危废无害化处理脱油脱水后，硫酸钡与岩屑混合形成钻井油泥干渣，这部分低品位(品位15～40％)硫酸钡随着干渣作为固体废弃物流失；与此同时，对硫酸钡不断加大的需求，增加重晶石矿开采的资源与环境负担，硫酸钡资源作为一次性消耗品白白流失。

重晶石原矿的选矿方法为人工分拣破碎，该方法不适用于已经呈粉状的油泥干渣；硫酸钡湿式选矿方法，多根据硫酸根的特性采用湿式重选或浮选手段，然而湿式选矿需要消耗大量的水作为介质，需要添加浮选药剂，产生大量工业废水等次生污染物，且成本高昂。

在油泥干渣中，岩屑颗粒较大，最大达到毫米级，而硫酸钡粒径在200目(0.075mm)以下；岩屑比重2.2～2.8之间，而硫酸钡为4.0～4.5之间；同时由于硫酸钡颗粒会附着在岩屑表面，颗粒之间会聚合结成团块，为分离带来一定的难度。为此，寻求一种能够用于油泥干渣中低品位硫酸钡的回收技术极为重要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法及其回收系统，无需添加水和化学药剂，不产生其余任何污染物，降低工业成本，且回收的硫酸钡尤其适用于钻井泥浆加重剂，实现硫酸钡的资源循环利用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法，包括以下步骤：

S1、将油泥干渣热风干洗，得到粗颗粒和细颗粒；

S2、将所述细颗粒破碎，得到破碎后的细颗粒；

S3、将所述破碎后的细颗粒进行筛分，得到筛分后的物料；

S4、将所述筛分后的物料进行风力分级，即可得到岩屑和硫酸钡。

优选的，所述S1中粗颗粒为大于40目的颗粒，细颗粒为小于等于40目的颗粒。

优选的，所述S1中粗颗粒的质量占油泥干渣质量的25％～40％。

优选的，所述S1中热风干洗过程中控制压力在0.6MPa以上。

优选的，所述S2中破碎后的细颗粒的粒度为200目以下。

优选的，所述S3中将所述破碎后的细颗粒进行多级筛分，得到的-200目～+325目、-325目～+400目、-400目～+500目、-500目～+700目、-700目～+900目、-900目共六个等级的物料。

本发明还提供一种实现上述页岩气钻井油泥干渣中回收硫酸钡的方法的系统，包括：给料装置、热风干洗装置、磨矿装置、筛分装置、风力分级装置；所述给料装置连接所述热风干洗装置，所述热风干洗装置包括第一出料口和第二出料口，所述第二出料口连接磨矿装置，所述磨矿装置的出料口连接筛分装置，所述筛分装置连接风力分级装置。

优选的，所述粗颗粒从第一出料口排出，所述细颗粒从第二出料口排出。