[发明专利]一种热膨胀裂石剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种热膨胀裂石剂的制备方法，属于材料科学与新能源交叉领域。按照配方称取粒径为1～100μm的固体粉末，混合均匀，得到混合粉；向混合粉中加入淀粉胶；搅拌均匀后，揉制、捏合，直至呈软硬适中的面团状；经过造粒后得到粒状热膨胀裂石剂。该制备工艺简单，容易操作，适应现有工业化生产设备条件；能够实现热膨胀裂石剂从实验室基础理论研究及小规模生产到工业化生产的转化，大大提高了热膨胀裂石剂的制备产量和工业规模；生产过程安全可靠；该裂石剂破裂时间短、效率高且不会对环境造成污染。

主权项

一种热膨胀裂石剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、按照配方称取粒径为1～100μm的固体粉末，混合均匀，得到混合粉；步骤二、向步骤一所得的混合粉中加入淀粉胶；搅拌均匀后，揉制、捏合，直至呈软硬适中的面团状；淀粉胶由溶剂和溶质组成，溶剂为水，水的添加质量根据步骤一中混合粉各组分的质量决定：每公斤煤粉添加0.4kg～0.7kg水，每公斤过氧化钙粉末添加0.4kg～0.7kg水，每公斤高氯酸钾粉末添加0.3kg～0.65kg水，每公斤煤矸石粉末添加0.3kg～0.7kg水，每公斤粉末A添加0.4kg～0.75kg水；淀粉胶的溶质根据步骤一中所得混合粉的总质量决定：淀粉胶溶质总质量占步骤一混合粉的总质量的0.5％～5％；淀粉胶的溶质包括淀粉、苯酚、白油、亲水性硅油，质量比为95～99.99：0.5～8：1.5～5：0.5～4；步骤三、将制得的面团状物通过10～100目数的自制挤压筒，调整外筒转速ω为每分钟0.5～1000转，得到长度l为0.02～5mm的颗粒；颗粒长度l与外筒转速ω的计算关系为：l＝v/ω，v为面团状物的挤出速度，其数值大小由挤压筒装置直接测量显示；步骤四、将步骤三所得颗粒置于阴凉通风处，晾至半干状态后，对部分发生粘结的造粒粗品通过触碰，使其自然分离，然后转移至干燥箱内，于50～150℃下烘至干燥，自然冷却至室温后取出，得到热膨胀裂石剂干燥粗品；步骤五、将步骤四所得热膨胀裂石剂干燥粗品，在10～100目的铜筛中多次过筛，所得筛下物进行粒径分级，即得目标粒径的热膨胀裂石剂的颗粒；其中，所述步骤二结束后通过试造粒可对面团软硬程度进行检查，具体方法为：将面团在铜筛一侧挤压，面团在挤压作用下呈细条状连续通过铜筛，细条长度达到0.5～1.5cm后自动断开，通过铜筛后细条互不粘结，细条在1米高度垂直落地后，亦互不粘结，表明面团软硬适中，适合造粒；所述粉末A为玉米秸秆粉、水稻秸秆粉、小麦秸秆粉、玉米轴粉、木屑粉或坚果壳粉；所述步骤一中配方为配方一到配方十六的任意一种：配方一、煤粉、煤矸石粉、过氧化钙粉、高氯酸钾粉与粉末A，质量比依次为10～45：5～40：15～35：2～15：5～25；配方二、煤粉、煤矸石粉、过氧化钙粉、高氯酸钾粉，质量比依次为20～45：15～40：15～35：2～15；配方三、煤粉、煤矸石粉、过氧化钙粉与粉末A，质量比依次为10～40：15～35：15～45:5～15；配方四、煤粉、煤矸石粉、过氧化钙粉，质量比依次为25～45：10～30：25～45；配方五、煤粉、煤矸石粉、高氯酸钾粉与粉末A，质量比依次为15～35：12～35：10～25:10～35；配方六、煤粉、煤矸石粉、高氯酸钾粉，质量比依次为25～55：15～45：5～30；配方七、煤矸石粉、过氧化钙粉、高氯酸钾粉与粉末A，它们的质量比依次为25～50：20～40：5～15:10～35：配方八、煤矸石粉、过氧化钙粉、高氯酸钾粉，质量比依次为35～60：25～45：5～20；配方九、煤矸石粉、过氧化钙粉与粉末A，它们的质量比依次为35～55：25～50:15～35；配方十、煤矸石粉、过氧化钙粉，质量比依次为35～70：30～65；配方十一、煤矸石粉、高氯酸钾粉与粉末A，它们的质量比依次为30～60：15～35:5～35；配方十二、煤矸石粉、高氯酸钾粉，质量比依次为60～85：15～40；配方十三、煤粉、高氯酸钾粉与粉末A，它们的质量比依次为30～45：20～35:20～35；配方十四、煤粉、高氯酸钾粉，质量比依次为55～85：15～45；配方十五、煤粉、过氧化钙粉与粉末A，它们的质量比依次为25～60：25～45:5～30；配方十六、煤粉、过氧化钙粉，质量比依次为30～65：35～70。