[发明专利]一种煤矸石制备煤层气井用陶粒支撑剂及其制备方法

摘要

一种利用煤矸石制备煤层气井用陶粒支撑剂及其制备方法，属于陶瓷材料和煤层气压裂施工开采用支撑剂技术领域，它包括煤矸石和铝矾土，其特征是：陶粒支撑剂原料组成及其重量百分比含量为：煤矸石80~90%，铝矾土10~20%，将煤矸石、铝矾土矿分别磨粉至粒径小于325目标准筛的筛孔尺寸，得到初始粉料；将初始粉料均匀混合，得到混合粉料；混合粉料添加临时粘结剂后置于造粒机中造粒；将球形颗粒坯体烘干，然后依次通过18目、40目筛得到球形颗粒坯体；将筛分出的坯体烧结，随炉冷却至室温后，坯体依次通过20目、40目筛，即获得20目~40目粒径的陶粒支撑剂。本发制备的陶粒支撑剂，降低煤层气开采成本，实现煤矸石固废物的资源化利用，减少固废物堆积及环境污染。

主权项

1.一种煤矸石制备煤层气井用陶粒支撑剂的制备方法，其特征是制备过程如下：1）、将煤矸石、铝矾土矿分别磨粉至粒径小于325目标准筛的筛孔尺寸，得到初始粉料；2）、将前步1）制得的初始粉料按煤矸石：铝矾土重量百分比含量为80~90% ：10~20%配料，并将初始粉料均匀混合，得到混合粉料；所述煤矸石原料组成及其重量百分比含量为：Al2O3含量为20~25%，SiO2含量为60~65%，K2O含量为1~5%，Fe2O3含量为3~5%，其他不可避免的杂质含量为0.5~2%，所述煤矸石原料组合物中各组分原料的重量百分比含量之和为100%；所述铝矾土原料组成及其重量百分比含量为：Al2O3含量为58~65%，SiO2含量为15~26%，Fe2O3含量为5~10%，TiO2含量为2~5%，其他不可避免的杂质含量为0.5~1%，所述铝矾土原料组合物中各组分原料的重量百分比含量之和为100%；3）、将前步2）制得的混合粉料置于造粒机中，添加临时粘结剂后进行造粒，所述临时粘结剂为浓度为5g/mL的聚乙烯醇稀溶液，添加的所述临时粘结剂含量为混合粉料质量的10~15%；4）、将前步3）制得的球形颗粒坯体置于干燥箱中烘干，坯体烘干后依次通过18目筛、40目筛，得到18目~40目粒径的球形颗粒坯体；5）、将前步4）制得的18目~40目粒径的球形颗粒坯体置于烧结炉中，以5℃/min的升温速度升温至1200~1250℃，保温1~2h后随炉冷却至室温，最后将球形颗粒依次通过20目筛、40目筛筛分，即获得20目~40目粒径陶粒支撑剂。