[发明专利]一种热膨胀裂石剂

摘要

本发明涉及一种热膨胀裂石剂，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。制备的裂石剂为颗粒状，便于钻孔中填充，无需用风镐、冲击钻等专用工具捣实便能达到裂石的填充密度要求，裂石声音小、速度快、效率高，且无需使用水作为反应原料，避免了水资源浪费及地表污染，使用过程清洁，使用操作简单、安全方便；所得产品质量好，贮存安全稳定；生产过程无“三废”排放，对人体和环境无危害，清洁环保无污染；使用过程无水环保、所需原料来源广，经济成本低。

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：所述自制挤压筒由内筒和外筒构成，内筒为直径为10～100cm的金属筒，内筒内部有挤压装置，内筒壁厚0.5～5mm，筒壁有直径为0.5～5mm直径的圆孔或边长为0.5～5mm的方孔，孔密度为每平方厘米3～80个；外筒为静止直径10～100cm的金属筒，由细金属丝编织而成，每个编织孔面积为内筒孔面积的3～15倍，外筒与内筒紧密贴合；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。