[发明专利]一种利用铜尾矿制备的超低密度陶粒支撑剂

摘要

本发明一种利用铜尾矿制备的超低密度陶粒支撑剂，并涉及所述支撑剂的制备方法，属于油田压裂用陶粒支撑剂技术领域；本发明提供一种大量采用铜尾矿制备超低密度陶粒支撑剂的方法，具体还要解决大量利用高铁铜尾矿导致的支撑剂破碎率、体积密度和视密度升高的问题；采用的技术方案为：一种利用铜尾矿制备超低密度陶粒支撑剂，所采用原料的重量份配比为：铝矾土35‑40份、铜尾矿40‑45份、石英石8‑10份、白云石1‑5份、粘土1‑2份；本发明采用对高温下形成的玻璃相进行频繁变相磁化的方式，提高支撑剂的整体强度，以及体积密度和视密度，使其依然达到原有发明优质支撑剂配方和方法所能达到的水平。

主权项

一种利用铜尾矿制备的超低密度陶粒支撑剂，其特征在于所采用原料的重量份配比为：铝矾土 35‑40份、铜尾矿40‑45份、石英石 8‑10份、白云石 1‑5份、粘土 1‑2份；其中铜尾矿的指标为铁氧化物含量27.4‑32.5wt%，SiO₂含量18.6‑24.5 wt %，Al₂O₃ 1.73‑1.92 wt %；按照如下步骤进行制备：将铝矾土、铜尾矿、石英石、白云石和粘土分别磨成大于325目的细粉，按照所述铝矾土、铜尾矿、石英石、白云石和粘土的重量份配比称取后混合均匀，进行加水制粒，制粒时间为60‑90min，然后将制成的颗粒经筛选后，在烘干窑内进行烘干，使水分含量不大于5wt%，进入回转窑进行烧成；所述回转窑中均匀分布有四组电磁铁，并且第一组电磁铁和第三组电磁铁相对设置，第二组电磁铁和第四组电磁铁相对设置；每组电磁铁由多个沿回转窑母线方向布置成一列的耐高温电磁铁组成，所述每组电磁铁中的多个耐高温电磁铁同时通断电设置；所述四组电磁铁设置成既可以同时通断电也可以单独通断电；单独一个耐高温电磁铁通电后维持的磁场强度为2‑3万高斯；烧成分别经过预热阶段、烧制阶段、第一冷却阶段和第二冷却阶段，其中预热阶段温度为500‑600℃，时间1‑1.5h；烧制阶段温度为1250‑1300℃，时间1‑1.5h；第一冷却阶段温度为700‑800℃；第二冷却阶段温度为200‑400℃，时间1‑1.5h，最后在100℃‑200℃冷却30‑50min制得成品陶粒支撑剂；所述陶粒支撑剂的体积密度<1.5g/cm³，视密度<2.7g/cm³，在52MPa闭合压力下破碎率小于5%；其中第一冷却阶段过程中，将控制温度调成700‑800℃，回转窑内的温度逐渐下降，当检测温度降至700‑800℃时，开始对四组电磁铁依次执行以下操作：操作一，依次对第一组电磁铁、第三组电磁铁、第二组电磁铁和第四组电磁铁通电8‑10s，前一组断电后，后一组立即通电；操作二，操作一完成后10s内，依次对对第一组电磁铁、第三组电磁铁、第二组电磁铁和第四组电磁铁通电5‑6s，前一组断电后，后一组立即通电；操作三，操作二完成后10s内，对四组电磁铁同时通电3‑5s；操作三完成后迅速进入第二冷却阶段。