本发明涉及烧结砖,具体涉及一种基于水基岩屑制备烧结砖的方法。
背景技术:
1、水基岩屑是油气开发过程中产生的一种固体废物,其主要是水基钻井过程中,钻头切削地层岩石产生的碎屑。其属于常规固体废物,特点是量大、存在重金属污染风险,但整体风险较小。
2、由于水基岩屑量大的特性,需要将其用于资源化利用,比如用于制备水泥、制砖等。由于水基岩屑的成分和黏土等制备烧结砖的原料成分相近,加上烧结砖的用量大,因此,目前常考虑将其用于制备烧结砖。然而,相对于常规的黏土等原料,水基岩屑存在着粘土矿物含量低或者活性低、可塑性低等风险,因此,目前成熟的技术是将水基岩屑作为少量的添加剂添加至砖坯中,其加量通常不超过20%,导致水基岩屑的利用率过低,井场仍然有大量的水基岩屑被固化填埋。有部分厂家尝试添加更高比例的水基岩屑,但最终制得的烧结砖的强度变低。
技术实现思路
1、鉴于以上技术问题,本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供了一种基于水基岩屑制备烧结砖的方法,水基岩屑的加量高,制备的烧结砖的强度较高,性能较好。
2、本发明采用以下技术方案:一种基于水基岩屑制备烧结砖的方法,包括以下步骤:
3、取质量比为10:4~15的稻壳灰和铝矾土并粉碎,后加入稻壳灰和铝矾土总质量35~80%的水并使其在80~100℃条件下陈化12~24h,后将其烘干得到改性材料;
4、以质量份计,取30~45份水基岩屑、5~12份内燃材料、3~10份改性材料、2~5份玻璃粉、1~5份碳酸钠或碳酸钾、3~15份塑性泥料,加水并使其混合均匀,对其挤压成型,得到砖坯;所述玻璃粉的软化点温度不高于800℃;
5、取砖坯,程序升温至900~1000℃,保温2~4h,保温结束后,降温至第一温度并保温0.5~2h,保温结束后,降温至室温即得;所述第一温度比所述玻璃粉的软化点温度高20~100℃。
6、本发明的一种实施方式在于,所述稻壳灰的含碳量不高于20%。
7、本发明的一种实施方式在于,所述内燃材料为粉煤灰、煤矸石中的一种。
8、本发明的一种实施方式在于,所述塑性泥料为页岩、粘土中的一种。
9、本发明的一种实施方式在于,所述水基岩屑、内燃材料、改性材料的尺寸均不大于2mm。
10、本发明的一种实施方式在于,所述水基岩屑的尺寸分为至少两级:第一级直径为1~2mm,第二级直径为0.2~0.5mm;以所述水基岩屑的总质量为基准,所述第一级水基岩屑的重量比至少为10%,所述第二级水基岩屑的重量比至少为35%。
11、进一步的,所述第一级水基岩屑的重量比不超过30%。
12、本发明的一种实施方式在于,所述水基岩屑在使用前,加入5~10wt%的碱,同时加水使其含水率为40~70%,在80~100℃条件下陈化15~48h。
13、本发明的一种实施方式在于,所述程序升温的升温速率为40~60℃/h。
14、本发明的有益效果是:本发明将水基岩屑用于制备烧结砖,且烧结砖中水基岩屑的添加量大,能够达到烧结砖总质量的50%以上,对水基岩屑的利用率更高。
1.一种基于水基岩屑制备烧结砖的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稻壳灰的含碳量不高于20%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述内燃材料为粉煤灰、煤矸石中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述塑性泥料为页岩、粘土中的一种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水基岩屑、内燃材料、改性材料的尺寸均不大于2mm。
6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述水基岩屑的尺寸分为至少两级:第一级直径为1~2mm,第二级直径为0.2~0.5mm;以所述水基岩屑的总质量为基准,所述第一级水基岩屑的重量比至少为10%,所述第二级水基岩屑的重量比至少为35%。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一级水基岩屑的重量比不超过30%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水基岩屑在使用前,加入5~10wt%的碱,同时加水使其含水率为40~70%,在80~100℃条件下陈化15~48h。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述程序升温的升温速率为40~60℃/h。
