[发明专利]用于盾构工程泥浆的复合助滤剂的配方

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合助滤剂的配方，尤其是一种用于快速处理高粘度盾构工程泥浆的复合助滤剂配方。 

背景技术

过滤是一种固液分离技术，为了加快过滤速度和提高产品质量，需要加入助滤剂。助滤剂，就是在被过滤的固液混合物中加入的一种辅助型物质，该物质能改变原来固液混合物中颗粒分布及滤饼的渗透性能，起到促进过滤作用。由于助滤剂的加入，形成的滤饼具有大量的细小微孔，可截留滤液中颗粒和胶状物质，不致阻塞过滤介质的通道。在滤液中混入一定量的非压缩性助滤剂，能增加空隙，减小滤饼的压缩率，使过滤周期缩短。某些具有表面活性的助滤剂，还能捕吸一些极细胶状固体微粒，提高过滤效果，高粘度大流量的液体过滤过程中助滤剂是不可缺少的。目前国内外许多工业过程都使用了助滤剂。如石油化工、盾构工程、冶金、药品分离、废水处理、化学品和盾构工程泥浆的处理等。

助滤剂的应用为工业生产提供了有效的、科学的技术路线。随着现代工业及环保事业的发展，盾构工程、钻井工程发展迅速，上述工程产生大量的细颗粒泥浆，带来了细颗粒泥浆脱水的难题。虽然有一部分工程泥浆处理时改变了原有的工艺设备，如使用加压过滤工艺，并且需要投入大量的资金购买、安装其他设备，但是，对于需要原地处理、快速处理、大量处理泥浆处理的工程来说，还是不经济和不适用的。合理选择、使用化学助滤剂可在不改变工艺设备的条件下，达到降低滤饼含水率，缩短过滤周期。

常用助滤剂的种类有硅藻土助滤剂、珍珠岩助滤剂、碳助滤剂、纤维助滤剂、石棉助滤剂等。传统的助滤剂虽然有较好的助滤效果，但随着工程泥浆的多样性增加，其应用领域越来越受到限制，究其原因，硅藻土助滤剂不能用于强碱性原液的过滤；珍珠岩助滤剂吸附能力较差，滤液中含杂质量较高且耐压性质较差，所以其应用受到了限制；碳助滤剂价格比较昂贵；其他助滤剂单独使用时，有助滤效果不理想、需要混配缺点。因此开发高效、廉价的助滤剂是目前一个重要的研究方向。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于盾构工程泥浆的复合助滤剂配方，对各种盾构工程泥浆均有较好的助滤效果，压滤快速，压滤后滤饼含水率低，滤后水符合国家排放指标，经济、使用方便、环境友好，运输及储存方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于盾构工程泥浆的复合助滤剂的配方，它由以下组份（重量百分数）配制而成：

十二水硫酸铝铵9～14 %；20-100目粉煤灰45～60 %； 20-100目木纤维26～46 %，

上述各组分的优选重量百分比为：

十二水硫酸铝铵14% %； 20-100目粉煤灰45% %；20-100目木纤维41%。

将上述重量百分比的十二水硫酸铝铵 、20-100目粉煤灰、20-100目木纤维混合复配成复合助滤剂，密闭放置15～30天，无结块现象，对实验效果没有明显影响。但如长时间（3个月以上）暴露在空气中，容易结块，实验效果也会明显下降。因此，试剂混配后，因注意密闭、防潮，并及时使用。

本发明配制好的复合助滤剂的使用方法如下：

将上述混配好的复合助滤剂加入絮凝后的泥浆中，复合助滤剂的重量百分比为待处理的絮凝后泥浆重量的0.1～1.2%，中等强度搅拌1～3分钟，即可对泥浆进行加压过滤。

十二水硫酸铝铵，化学式为NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O，十二水硫酸铝铵中的三价铝离子具有强的离子极化能力，能作用于泥浆中的胶体粒子，对胶体粒子的双电层有强烈的压缩功能，并降低胶体粒子的ζ电位，使胶体粒子更容易团聚并在较短时间内释放出大量的水。

20-100目粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、 MgO、K₂O、Na₂O、SO₃、MnO₂，此外还有P₂O₅等。

    粉煤灰即具备不规则多面体外形，又具备大小不一的粒度，为泥浆提供储存水的空间；泥浆被施压后，20-100目粉煤灰的多面体则相互契合，将储于其间的水挤出，其表面羟基为水的输运提供了较小的内摩擦力。