鋁釩土陶粒砂

鋁釩土陶粒砂做為陶粒砂的一種，主要用於石油壓裂支撐劑來使用。

概念

陶粒砂，顧名思義，就是陶質的顆粒，較細的稱之為砂。外觀特徵大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，而呈不規則碎石狀。陶粒的外觀顏色因所採用的原料和工藝不同而各異。焙燒陶粒的顏色大多為暗紅色、赭紅色，也有一些特殊品種為灰黃色、灰黑色、灰白色、青灰色等。鋁釩土陶粒砂如圖： 陶粒的粒徑一般為5～20㎜最大的粒徑為25㎜。陶粒一般用來取代混凝土中的碎石和卵石。

鋁釩土陶粒砂

因為生產陶粒的原料很多，陶粒的品種也很多，因而顏色也就很多。免燒陶粒因所用固體廢棄物不同，顏色各異，一般為灰黑色，表面沒有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。

輕質性是陶粒許多優良性能中最重要的一點，也是它能夠取代重質砂石的主要原因。陶粒的內部結構特徵呈細密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的，而不是連通型的。它是由於氣體被包裹進殼內而形成的，這是陶粒質輕的主要原因。

陶粒的細小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小於5㎜的細顆粒，在生產中用篩分機將這部分細小顆粒篩分出來，習慣上稱之為陶粒砂。陶粒砂的密度略高，化學和熱穩定性好。陶粒砂主要用於代替天然河砂或山砂配製輕集料混凝土、輕質砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細集料。主要品種有黏土陶砂頁岩陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶粒砂的目的也是為降低建築物自重。陶粒砂也可用於無土栽培和工業過濾。

以優質鋁釩土、煤等多種原材料，經過破碎，細碎，粉磨、制粒和高溫燒結等多道工藝製作而成，具有耐高溫、高壓、強度高、導流能力強、及耐腐蝕等特點，主要用於油田井下支撐，以增加石油天然氣的產量，屬環保產品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強度支撐劑的替代品，對增產石油天然氣有良好效果。也是目前需求量最大的陶粒砂品種之一，也叫石油壓裂支撐劑陶粒砂。

用途

石油天然氣深井開採時，高閉合壓力低滲透性礦床經壓裂處理後，使含油氣岩層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出。用高鋁支撐材料隨同高壓溶液進入地層充填在岩層裂隙中，起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合的作用，從而保持高導流能力，使油氣暢通，增加產量。實踐證明，使用高鋁支撐劑壓裂的油井可提高產量30－50%，還能延長油氣井服務年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開採、施工的關鍵材料。產品套用於深井壓裂施工時，將其填充到低滲透礦床的岩層裂隙中，進行高閉合壓裂處理，使含油氣岩層裂開，起到支撐裂隙不因應力釋放而閉合，從而保持油氣的高導流能力，不但能增加油氣產量，而且更能延長油氣井服務年限。

生產工藝

1、破碎：　開採的鋁礬土，塊度一般為300~500mm左右，含有少量的水分。一般採用顎式破碎機和錘式破碎機組成的二級破碎系統，將其粒度控制在≤8mm。　進廠後的鋁礬土，可以根據品位的不同，分開堆放。使用時根據指標搭配使用。在生產陶粒砂的過程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結溫度並將產品染成深色。目前國內大多廠家採用低品位(含量~50%)的錳礦或錳灰作為錳元素的來源。2、配料：　鋁礬土、錳粉、回料等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫，庫下設定調速皮帶秤實現物料自動配料計量。3、粉磨：　一般採用烘乾兼粉磨的球磨機，配套高效選粉機，組成閉路系統。這樣粉磨的效率高。　烘乾物料的熱風可以來自於迴轉窯的廢氣，做到餘熱利用；也可以設定專門的熱風爐。4、制球：　出磨的生料粉在生料庫內儲存。一般設定2~3個庫，可以單獨出料，也可以多庫搭配出料。　生料粉被送入一個小料倉，料倉下設定螺旋計量裝置或者調速皮帶秤裝置，計量生料量。該生料進入盤式制球機。同時，採用流量計可以計量水的多少，由管道泵把水噴入盤式制球機裡面。制球機旋轉過程中，可以製成各種粒徑的料球。　料球出盤後，由皮帶機送入篩分裝置，合格的進入迴轉窯，過大的返回到原料粉磨流程。　可以根據不同窯的產量，配備不同數量的盤式制球機。　該制球系統自動化程度高，工藝連續，配套袋式收塵器後，可以實現崗位粉塵達標，淨化崗位作業環境。5、煅燒：　料球進入帶有一定斜度的迴轉窯進行煅燒，隨著迴轉窯的旋轉，料球向窯頭滾動，同時煤粉從窯頭噴入窯內燃燒，料球在迴轉窯內被煅燒成強度很高的陶粒砂。　煤粉燃燒器可以採用單風道噴煤管，簡單可靠，一次風量高；也可以採用多風道燃燒器，一次風量可以降低為煤粉燃燒所需風量的8%，提高了入窯二次風量，節能效果顯著。多風道燃燒器分為外軸流風、煤風、內軸流風等，火焰形狀非常容易調節。　煤粉的計量可以採用轉子式計量秤或者科氏力秤，精確控制下煤量，穩定窯內熱工制度。6、煤粉製備：　煤粉的製備可以採用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風烘乾煤粉。採用動態選粉機可以任意調節煤粉細度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。7、成品冷卻：　陶粒砂的冷卻一般採用迴轉式冷卻機，工作簡單可靠，冷卻機的二次風完全入窯，配合多通道燃燒器的使用，更可以節約大量的能耗。出冷卻機的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來。8、篩分：　出冷卻機的陶粒砂，可以直接輸送到多級振動篩，按要求分為多個粒徑品級。　陶粒砂產品規格　Ⅰ型0.45－0.9mm（20目－40目）高強度中密度　Ⅱ型0.9－1.25mm（16目－20目）高強度中密度　Ⅲ型1.0－1.70mm（12目－18目）高強度中密度　Ⅳ型0.224－0.65mm（40目－60目）高強度中密度大塊返回原料破碎流程。

陶粒砂生產工藝