一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電解鋁廢電解槽的再利用制備石油支撐劑的方法，特別是涉及一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國的鋁產(chǎn)量居世界首位，但平均每生產(chǎn)It電解鋁就產(chǎn)生30~50kg廢舊陰極材料和廢側(cè)壁材料，鋁電解槽廢舊陰極材料由于含有大量可溶性氟化物及少量氰化物而被列為危險廢棄物。氟化物以及氰化物進(jìn)入水源，嚴(yán)重危害周邊動植物的生長以及人類的健康。在雨雪天，鋁電解槽廢舊陰極和廢側(cè)壁材料中可溶性的氰化物和氟化物會隨雨水流入到江河、湖泊以及農(nóng)田，還會滲入到地下，造成嚴(yán)重的地表水污染，土壤污染和地下水污染。另外，鋁電解槽廢舊陰極和廢側(cè)壁材料中的氟化物加熱時易揮發(fā)，較高的溫度下將會從廢舊陰極材料中揮發(fā)出來進(jìn)入大氣中，造成大氣污染，使污染進(jìn)一步擴散。根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)——浸出毒性鑒別》規(guī)定，浸出液當(dāng)中氟化物的濃度大于50mg/L或氰化物的濃度大于5mg/L即為危險廢棄物。研究表明，我國鋁電解槽廢舊陰極及廢側(cè)壁材料中可溶F含量大約為2000mg/L，最高值可達(dá)6000mg/L，CN含量約為15mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家對危險廢棄物的鑒別標(biāo)準(zhǔn)，屬于危險固體廢物，禁止隨意丟棄。
[0003]石油支撐劑又叫石油壓裂支撐劑。在石油天然氣深井開采時，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時需要流體注入巖石基層，以超過地層破裂強度的壓力，使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫，形成一個具有高層流能力的通道，為保持壓裂后形成的裂縫開啟，油氣產(chǎn)物能順暢通過。
[0004]實踐證明，使用陶粒石油支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30-50%，還能延長油氣井服務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料，不但能增加油氣產(chǎn)量，而且更能延長油氣井服務(wù)年限。
目前常用的支撐劑主要有石英砂、鋁釩土陶粒砂及樹脂包覆的復(fù)合顆粒等。由于石英砂成本低，同時密度較低易于栗送，被大量使用，但石英砂強底低、球度差，降低裂縫導(dǎo)流能力，不適用于閉合壓力高的深井。樹脂包覆石英砂的復(fù)合顆粒，球度有改善，耐腐蝕性比較強，導(dǎo)流能力也較好，但產(chǎn)品保持期短，造價過高，在成本至上的今天推廣不易，而采用鋁釩土陶粒工藝的陶粒支撐劑，密度高，球度好，耐腐蝕，耐高溫，耐高壓，同時成本可以得到較好的控制，因此越來越廣泛的被油氣田所采
總體而言，在石油支撐劑方面，我國出口量仍小于進(jìn)口量。而且產(chǎn)品主要集中在附加值較低的中低端產(chǎn)品上，進(jìn)口的則是附加值高的高端產(chǎn)品，如性能優(yōu)秀的高強度石油壓裂支撐劑產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，該方法將電解鋁廢電解槽再利用制備石油支撐劑，將廢電解槽的絕緣側(cè)壁經(jīng)揀選，分離，破碎，整形，篩分后制備出中密度超高強度的石油支撐劑，解決電解鋁廢電解槽的廢絕緣側(cè)壁無法有效處理，長期堆放，污染環(huán)境的問題；
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，所述方法包括以下過程:
將廢電解槽的絕緣側(cè)壁從電解槽中拆分后，經(jīng)揀選、分離，用次氯酸鈉的水溶性處理后，消除廢側(cè)壁中的F-和CN-，然后進(jìn)行粗破碎，經(jīng)過酸洗，回收其中的A1F3，然后進(jìn)行細(xì)破碎，整形、篩分水洗和烘干處理，制備出石油支撐劑。
[0006]所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，所述石油支撐劑體積密度:1.9-2.60 g /cm3;視密度:3.00 ?3.30 g /cm3。
[0007]所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，所述石油支撐劑86MPa閉合壓力下破碎率0.50%?1.20%, 103 MPa。
[0008]所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，所述石油支撐劑閉合壓力下破碎率1.60%?2.4%，耐酸性:0.30%-0.53%o
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.本發(fā)明解決電解鋁廢電解槽的廢絕緣側(cè)壁無法有效處理，長期堆放，污染環(huán)境的問題；同時可解決我國石油支撐劑行業(yè)存在的產(chǎn)品主要集中在附加值較低的中低端產(chǎn)品，附加值高的高端產(chǎn)品，如性能優(yōu)秀的高強度石油壓裂支撐劑產(chǎn)品，依賴進(jìn)口的問題。
[0010]2.本發(fā)明通過對電解鋁廢絕緣側(cè)壁的無害化處理后，對其進(jìn)行破碎、整形、篩分處理，制備出性能優(yōu)秀的高強度石油壓裂支撐劑。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例
[0013]—種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法工藝如圖1所示:將廢電解槽的絕緣側(cè)壁從電解槽中拆分后，經(jīng)揀選、分離，用次氯酸鈉的水溶性處理后，消除廢側(cè)壁中的F-和CN-，然后進(jìn)行粗破碎，經(jīng)過酸洗，回收其中的A1F3，然后進(jìn)行細(xì)破碎，整形、篩分水洗和烘干處理，制備出石油支撐劑，其規(guī)格為:
I型0.45 — 0.9mm (20目一 40目)高強度中密度 II型0.9 — 1.25mm (16目一 20目)高強度中密度 III型1.0—1.70mm (12目一18目)高強度中密度 IV型0.224 - 0.65mm (40目一 60目)高強度中密度經(jīng)檢驗，其性能為:
體積密度:1.9-2.60 g /cm3;視密度:3.00 ?3.30 g /cm3 ;
86MPa閉合壓力下破碎率0.50%?1.20%, 103 MPa
閉合壓力下破碎率1.60%?2.4%，耐酸性:0.30%-0.53%，圓球度約為0.9，綜合性能優(yōu)異，可用于深油井的石油壓裂。
【主權(quán)項】
1.一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程: 將廢電解槽的絕緣側(cè)壁從電解槽中拆分后，經(jīng)揀選、分離，用次氯酸鈉的水溶性處理后，消除廢側(cè)壁中的F-和CN-，然后進(jìn)行粗破碎，經(jīng)過酸洗，回收其中的A1F3，然后進(jìn)行細(xì)破碎，整形、篩分水洗和烘干處理，制備出石油支撐劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，其特征在于，所述石油支撐劑體積密度:1.9-2.60 g /cm3;視密度:3.00?3.30 g /cm3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，其特征在于，所述石油支撐劑86MPa閉合壓力下破碎率0.50%?1.20%，103 MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，其特征在于，所述石油支撐劑閉合壓力下破碎率1.60%?2.4%，耐酸性:0.30%-0.53%o
【專利摘要】一種利用廢電解槽的絕緣側(cè)壁制備石油支撐劑的方法，涉及電解鋁廢電解槽的再利用制備石油支撐劑的方法，所述方法包括以下過程：將廢電解槽的絕緣側(cè)壁從電解槽中拆分后，經(jīng)揀選、分離，用次氯酸鈉的水溶性處理后，消除廢側(cè)壁中的F-和CN-，然后進(jìn)行粗破碎，經(jīng)過酸洗，回收其中的AlF3，然后進(jìn)行細(xì)破碎，整形、篩分水洗和烘干處理，制備出石油支撐劑。本發(fā)明解決電解鋁廢電解槽的廢絕緣側(cè)壁無法有效處理，長期堆放，污染環(huán)境的問題；同時可解決我國石油支撐劑行業(yè)存在的產(chǎn)品主要集中在附加值較低的中低端產(chǎn)品，附加值高的高端產(chǎn)品，如性能優(yōu)秀的高強度石油壓裂支撐劑產(chǎn)品，依賴進(jìn)口的問題。
【IPC分類】C09K8/80
【公開號】CN105062460
【申請?zhí)枴緾N201510490216
【發(fā)明人】曹大力
【申請人】沈陽化工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月12日