铝钒土陶粒砂

陶质的颗粒

铝钒土陶粒砂做为陶粒砂的一种，主要用于石油压裂支撑剂来使用。

概念

陶粒砂，顾名思义，就是陶质的颗粒，较细的称之为砂。外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒的外观颜色因所采用的原料和工艺不同而各异。焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色，也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。铝钒土陶粒砂如图：陶粒的粒径一般为5～20㎜最大的粒径为25㎜。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。

因为生产陶粒的原料很多，陶粒的品种也很多，因而颜色也就很多。免烧陶粒因所用固体废弃物不同，颜色各异，一般为灰黑色，表面没有光泽度，不如焙烧陶粒光滑。

轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，也是它能够取代重质砂石的主要原因。陶粒的内部结构特征呈细密蜂窝状微孔。这些微孔都是封闭型的，而不是连通型的。它是由于气体被包裹进壳内而形成的，这是陶粒质轻的主要原因。

陶粒的细小颗粒部分称为陶砂。在陶粒中有许多小于5㎜的细颗粒，在生产中用筛分机将这部分细小颗粒筛分出来，习惯上称之为陶粒砂。陶粒砂的密度略高，化学和热稳定性好。陶粒砂主要用于代替天然河砂或山砂配制轻集料混凝土、轻质砂浆，也可作耐酸、耐热混凝土细集料。主要品种有黏土陶砂页岩陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶粒砂的目的也是为降低建筑物自重。陶粒砂也可用于无土栽培和工业过滤。

以优质铝钒土、煤等多种原材料，经过破碎，细碎，粉磨、制粒和高温烧结等多道工艺制作而成，具有耐高温、高压、强度高、导流能力强、及耐腐蚀等特点，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。也是目前需求量最大的陶粒砂品种之一，也叫石油压裂支撑剂陶粒砂。

用途

石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。用高铝支撑材料随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。实践证明，使用高铝支撑剂压裂的油井可提高产量30－50%，还能延长油气井服务年限，是石油、天然气低渗透油气井开采、施工的关键材料。产品应用于深井压裂施工时，将其填充到低渗透矿床的岩层裂隙中，进行高闭合压裂处理，使含油气岩层裂开，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合，从而保持油气的高导流能力，不但能增加油气产量，而且更能延长油气井服务年限。

生产工艺

1、破碎：　开采的铝矾土，块度一般为300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统，将其粒度控制在≤8mm。　进厂后的铝矾土，可以根据品位的不同，分开堆放。使用时根据指标搭配使用。在生产陶粒砂的过程中通常加入锰（Mn）元素以降低烧结温度并将产品染成深色。目前国内大多厂家采用低品位(含量~50%)的锰矿或锰灰作为锰元素的来源。2、配料：　铝矾土、锰粉、回料等几种物料，分别被输送到各自的料库，库下设置调速皮带秤实现物料自动配料计量。3、粉磨：　一般采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统。这样粉磨的效率高。　烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气，做到余热利用；也可以设置专门的热风炉。4、制球：　出磨的生料粉在生料库内储存。一般设置2~3个库，可以单独出料，也可以多库搭配出料。　生料粉被送入一个小料仓，料仓下设置螺旋计量装置或者调速皮带秤装置，计量生料量。该生料进入盘式制球机。同时，采用流量计可以计量水的多少，由管道泵把水喷入盘式制球机里面。制球机旋转过程中，可以制成各种粒径的料球。　料球出盘后，由皮带机送入筛分装置，合格的进入回转窑，过大的返回到原料粉磨流程。　可以根据不同窑的产量，配备不同数量的盘式制球机。　该制球系统自动化程度高，工艺连续，配套袋式收尘器后，可以实现岗位粉尘达标，净化岗位作业环境。5、煅烧：　料球进入带有一定斜度的回转窑进行煅烧，随着回转窑的旋转，料球向窑头滚动，同时煤粉从窑头喷入窑内燃烧，料球在回转窑内被煅烧成强度很高的陶粒砂。　煤粉燃烧器可以采用单风道喷煤管，简单可靠，一次风量高；也可以采用多风道燃烧器，一次风量可以降低为煤粉燃烧所需风量的8%，提高了入窑二次风量，节能效果显着。多风道燃烧器分为外轴流风、煤风、内轴流风等，火焰形状非常容易调节。　煤粉的计量可以采用转子式计量秤或者科氏力秤，精确控制下煤量，稳定窑内热工制度。6、煤粉制备：　煤粉的制备可以采用球磨或者立磨，可以从窑头罩抽取热风烘干煤粉。采用动态选粉机可以任意调节煤粉细度，为煤粉的充分燃烧提供了条件。7、成品冷却：　陶粒砂的冷却一般采用回转式冷却机，工作简单可靠，冷却机的二次风完全入窑，配合多通道燃烧器的使用，更可以节约大量的能耗。出冷却机的陶粒砂温度很低，可以用手抓起来。8、筛分：　出冷却机的陶粒砂，可以直接输送到多级振动筛，按要求分为多个粒径品级。　陶粒砂产品规格　Ⅰ型0.45－0.9mm（20目－40目）高强度中密度　Ⅱ型0.9－1.25mm（16目－20目）高强度中密度　Ⅲ型1.0－1.70mm（12目－18目）高强度中密度　Ⅳ型0.224－0.65mm（40目－60目）高强度中密度大块返回原料破碎流程。

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