[发明专利]一种利用低碳煤矸石制备页岩气专用压裂支撑剂的方法

摘要

一种利用低碳煤矸石制备页岩气专用压裂支撑剂的方法，将低碳煤矸石球磨过筛，取过筛后的煤矸石和焦炭、硅微粉、锰矿渣放入球磨机中湿磨形成混合泥浆，将混合泥浆采用喷雾干燥塔干燥，再经打散，以煤矸石母粒为种子，在糖衣机造粒中密实成球，后经焦炭粉包裹成型，成型颗粒放入坩锅中，并置于电炉内以自蔓延方式超低温烧结并自然冷却后取出，即得页岩气专用压裂支撑剂。本发明有助于节约优质的天然矿物资源，降低烧成温度，缩短烧成周期，节约能源，提高了产品的综合性能；采用二次成球工艺成型，发挥自蔓延烧结的优势，大大降低了能耗，操作更加方便易控，有利于工业化大生产；制备的支撑剂密度低，强度高，具有耐高温、耐腐蚀等优良特性。

主权项

一种利用低碳煤矸石制备页岩气专用压裂支撑剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将低碳煤矸石放入球磨机中干磨，然后过120目筛，得到煤矸石粉，未通过120目筛的低碳煤矸石过48目～70目筛，将两筛之间的筛余物颗粒收集成为煤矸石母粒，将焦炭放入球磨机中干磨，然后过180目筛，得到焦炭粉；2）按质量百分比，将68%～78%的煤矸石粉、15%～25%的锰矿渣、5%～10%的硅微粉、0.5%～1%的焦炭混合，得混合料；然后将混合料放入球磨机中湿磨混匀形成混合泥浆；将混合泥浆干燥，制成粉料颗粒；3）将粉料颗粒打散成微粉，得造粒粉料；4）以煤矸石母粒为种子，以造粒粉料为成长剂，采用糖衣机造粒，造粒过程中喷洒雾化水，造粒形成的颗粒过18目～30目筛，将两筛之间的筛余物颗粒收集成为成型颗粒；5）以成型颗粒为种子，以焦炭粉为成长剂，采用糖衣机造粒，造粒过程中喷洒雾化水，造粒形成的颗粒过10目～14目筛，将两筛之间的筛余物颗粒收集成为待烧颗粒；6）将待烧颗粒放入坩埚中，并置于电炉内，以3℃/min～5℃/min的加热速度自室温升至150℃，保温5min～10min，以5℃/min～15℃/min的加热速度升至750℃～850℃，保温1h～2h，随炉自然冷却后取出，过20目～40目筛，即得页岩气专用压裂支撑剂。