[发明专利]一种水基钻屑吸附滤料的制备方法以及应用方法

说明书

本发明公开了一种水基钻屑吸附滤料的制备方法以及应用方法，所述吸附滤料包括以下重量份的组分：水基钻屑100份；复合增强剂0‑30份；成型剂2‑30份；引气剂0‑20份；水2‑20份；所述复合增强剂为硅氧化合物、硅藻土以及粉煤灰中的一种或者几种的组合；所述成型剂为亲水性高分子化合物和/或粘土；所述引气剂为碳酸钠和/或碳酸氢钠；所述制备方法包括如下步骤：（1）、将水基钻屑、复合增强剂、成型剂、引气剂、其他助剂及水混匀，然后造粒成型；（2）、预热后焙烧，即得陶粒吸附滤料。本发明方法制备的吸附滤料具有发达的孔结构、较大的比表面积、较高的抗压强度及较好的吸附效果，其各项物理性能指标明显优于我国的行业标准。

技术领域

本发明属于吸附滤料及其制备和应用领域，特别涉及一种基于水基钻屑制备吸附滤料及其应用。

背景技术

多孔吸附滤料是一种经高温烧成，体内具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料，它主要以气孔为主相。烧制滤料的主要成分为黏土和其他添加剂，而钻井废弃泥浆本身是由加重剂、粘土、化学处理剂、水、油及钻屑等组成的，其主要成分为黏土和钻屑，其也是多孔陶瓷滤料烧结的主要原料，完全可以作为滤料烧制的骨料。但是目前钻井废弃泥浆未能实现资源的回收利用，既浪费了资源，又加大了后续的环保压力。

发明内容

鉴于以上水基钻屑资源化利用的不足，本发明提供了一种水基钻屑制备吸附滤料的方法，实现废弃物的资源化利用。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种水基钻屑吸附滤料的制备方法，所述吸附滤料包括以下重量份的组分：水基钻屑100份；复合增强剂0-30份；成型剂2-30份；引气剂0-20份；水2-20份；所述复合增强剂为硅氧化合物、硅藻土以及粉煤灰中的一种或者几种的组合；所述成型剂为亲水性高分子化合物和/或粘土；所述引气剂为碳酸钠和/或碳酸氢钠；

所述制备方法包括如下步骤：

（1）、将水基钻屑、复合增强剂、成型剂、引气剂、其他助剂及水混匀，然后造粒成型；

（2）、预热后焙烧，即得陶粒吸附滤料。

进一步的，所述亲水性高分子化合物为淀粉或者聚丙烯酰胺。由于在成型过程中需要加入水造型，因此亲水性高分子化合物加入水后，能吸水塑形，利于造型。

进一步的，所述水基钻屑由钻井废泥浆依次经干燥、粉碎得到。所述钻井废泥浆组分主要包括石英、长石、方解石等铝硅酸盐矿物及其衍生化合物以及含盐水膨润土泥浆。

进一步的，所述钻井废泥浆干燥之前还加入脱稳控水剂，所述脱稳控水剂为铝硅酸盐、高铁酸盐、硫酸铝以及具有高支化度的丙烯酰胺类聚合物中的一种或者几种的组合。所述脱稳控水剂的用量为钻井废泥浆质量的1-3%。

进一步的，所述脱稳控水剂优选为具有高支化度的丙烯酰胺类聚合物，比如甲基丙烯酸甲酯乙二胺树枝状聚合物，其用量为钻井废泥浆质量的2.0%。

通过采用不同的脱稳控水剂对于不同的钻井废泥浆体系的处理，我们发现具有高支化度的丙烯酰胺类聚合物的效果最好，其处理后COD降低率、脱水率、分离水色度均优于其他的脱稳控水剂，并且随脱稳控水剂加量增加，处理效果变好，当加量达到一定量时，再增加其用量，效果变化不大。当具有高支化度的丙烯酰胺类聚合物加量达到2.0%时，处理效果最佳，其处理后废液COD及水相色度明显改善。

进一步的，所述吸附滤料中各组分的用量为：水基钻屑100份；复合增强剂15份；成型剂6份；引气剂2份；其中所述复合增强剂选择为硅藻土，所述成型剂选择为淀粉，所述引气剂选择为碳酸钠。实践证明上述配比能够获得较优吸附滤料，此时滤料具有较小密度与较好抗压强度。