一種鉆井廢棄物制磚方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種鉆井廢棄物制磚方法，包括以下步驟：采用消污干化藥劑對待處理鉆井廢棄物進行消污干化處理；向消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物中加入建筑膠凝材料和建筑骨料，混合均勻，從而得到制磚混合料；采用靜壓式制磚機將所述制磚混合料固化壓制成密實度不小于80％的磚坯；對所述的磚坯進行強度養(yǎng)護；采用水性防水涂料對完成強度養(yǎng)護的磚坯進行噴淋、涂覆或浸泡，從而在完成強度養(yǎng)護的磚坯的表面形成厚度為1～10mm的環(huán)保封堵層，即制得成品磚。本發(fā)明專利技術能夠低成本地將鉆井廢棄物處理成松散干燥、符合相關環(huán)保標準的制磚原料，并且可以最終制成抗壓強度、抗老化能力、抗水解能力、抗凍融能力、抗腐蝕能力和環(huán)保穩(wěn)定性都較為理想的成品磚，從而實現了鉆井廢棄物的無害化和資源化處理。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鉆井廢棄物處理
，尤其涉及一種鉆井廢棄物制磚方法。
技術介紹
鉆井廢棄物是石油、天然氣或其他礦物在深層鉆探和開采鉆井過程中產生的廢棄物，其中數量最大、最亟待處理的是鉆井廢棄泥漿和鉆屑。鉆井廢棄泥漿和鉆屑這兩類鉆井廢棄物成分復雜、外觀成粘稠或半流體、色度大、級配差、粘度大、pH值高、液相物含量高且自然干結過程極其緩慢，干結物遇水浸濕后易再度形成鉆井廢泥漿樣物，對排放點及附近地帶的環(huán)境會產生長期的不良影響，給人類生活帶來極大危害。目前，鉆井廢棄物處理方法主要是采用化學絮凝、沉降、機械分離、烘干等組合技術將鉆井廢棄物中的固相部分和液相部分分離，再分別對固相部分和液相部分進行處理；固相部分一般采取填埋、堆放的處理方式，這不僅會占用大量的土地資源，而且對環(huán)境的危害依然存在；液相部分經過處理后，一部分可以循環(huán)到鉆井環(huán)節(jié)重復利用，但不能重復使用的部分或鉆井完成后的液相部分需要凈化處理后才能排放，但這種凈化處理的成本過高，因此現在仍有大量未凈化的液相部分暫時存放在廢泥漿池中，這是一個極大的環(huán)保難題。綜合來看，目前的鉆井廢棄物處理方法都面臨最終產物的去向問題，而將鉆井廢棄物進行無害化和資源化處理是本領域的共同目標。將鉆井廢棄物固化成磚可以實現無害化和資源化處理，并且國內外有已經進行諸多嘗試，但現有技術中將鉆井廢棄物固化成磚的方法至少還存在以下問題：(1)尚沒有理想的破膠干化、消除污染的方法。鉆井廢棄物是液相和固相物質緊密結合的物質，一般為穩(wěn)定的膠凍狀，其中含有大量的各種鉆井液，這些鉆井液連同大量的水分被泥漿顆粒牢牢吸附，形成十分穩(wěn)定的膠狀體系，自然狀態(tài)下無法將其分離。目前一般采用板框壓濾、熱烘、離心機等方式與藥劑相配合將固液分離，再混合大量的水泥、石灰、粉煤灰、礦粉、粘土等材料進行固化制磚處理。但由于鉆井廢棄物固體顆粒上吸附著大量鉆井液中的表面活性劑，顆粒周邊的電層和水膜厚度大、粘度大、難分散，無法與外界物質融合，很多固化材料無法對其包裹形成連續(xù)相固化；且很多污染物沒有徹底消除；再加上這些鉆井液物質大多成分對水泥等固化材料有緩凝作用，很多固化材料因長時間得不到水化而失效，投放量很大，因此制作出來的磚抗壓強度等指標效果不理想。(2)尚沒有理想的制磚設備和方式。有嘗試過采取燒結方式制磚的先例，但在燒結過程中會有能源消耗并有新的污染產生，有的鉆井廢棄物根本就不適合燒制，再加上燒制出來的磚有變形、變色、強度低等諸多缺點，所以面燒結制磚的方式比較理想。而目前大多采用的通用型制磚機，尚沒有針對石油鉆井廢棄物制磚配套制磚設備，石油鉆井廢棄物級配差、粘度大、液相高，通用型制磚機壓制的磚抗壓強度等指標很不理想。要想將其壓制成磚，所需要制磚設備的其壓制方式、壓力大小、轉體的密實度等技術環(huán)節(jié)要有一定的針對性才可以。(3)免燒結磚的性能和環(huán)保穩(wěn)定性不理想。要想真正實現無害化和資源化的目標，磚的抗壓強度能達到要求還遠遠不夠，還有抗凍性、碳化性能、軟化性能、干燥收縮率和吸水率等磚的一些基本性能都達到相關要求才能真正實現資源化，目前尚無資料顯示有人做到了這些或做到了什么程度。實現了資源化，如果磚的環(huán)保指標不符合要求，仍然不能實現無害化，需要一個有效的產品或技術，將污染物進行有效的控制，使其達到環(huán)保要求，真正實現無害化、資源化。目前也沒有資料顯示有人對這種磚做了何種環(huán)保控制措施。(4)鉆井廢棄物的消耗量小、成本高。有一些鉆井廢棄物制磚技術，需要的輔助材料占到制磚材料的60％以上，成本過高，鉆井廢棄物的消耗量過小，而制成的磚性能指標和環(huán)保指標又不能完全達到相關標準，對鉆井廢棄物的治理意義不大。
技術實現思路
針對現有技術中的上述不足之處，本專利技術提供了一種鉆井廢棄物制磚方法，能夠低成本地將鉆井廢棄物處理成松散干燥、符合相關環(huán)保標準的制磚原料，并且可以最終制成抗壓強度、抗老化能力、抗水解能力、抗凍融能力、抗腐蝕能力和環(huán)保穩(wěn)定性都較為理想的成品磚，從而實現了鉆井廢棄物的無害化和資源化處理。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種鉆井廢棄物制磚方法，包括以下步驟：A、消污干化處理的步驟：從待處理鉆井廢棄物中選取鉆井廢棄物樣品進行消污干化藥劑選型及使用量的對比試驗，從而確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量；然后按照所述適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量，將消污干化藥劑加入到待處理鉆井廢棄物中，并在加入完成后10分鐘內開始攪拌，直至待處理鉆井廢棄物呈現松散狀態(tài)后停止攪拌，再在自然狀態(tài)下悶料晾曬至少72小時，從而即完成對待處理鉆井廢棄物的消污干化處理；B、固化壓制的步驟：向消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物中加入建筑膠凝材料，混合均勻，從而得到制磚混合料；采用靜壓式制磚機將所述制磚混合料固化壓制成密實度不小于80％的磚坯；其中，建筑膠凝材料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入10～15重量份建筑膠凝材料；建筑骨料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入5～15重量份建筑骨料；所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力為：式中，F2表示所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力；F1表示每平方米的最小壓力，至少為600噸；S1等于1m2；S2表示所壓磚的實際面積；H1表示磚的壓實后厚度，等于10cm；H2表示所壓磚的實際厚度；C、強度養(yǎng)護的步驟：對所述的磚坯進行強度養(yǎng)護；D、實施環(huán)保封堵層的步驟：采用水性防水涂料對完成強度養(yǎng)護的磚坯進行噴淋、涂覆或浸泡，從而在完成強度養(yǎng)護的磚坯的表面形成厚度為1～10mm的環(huán)保封堵層，即制得成品磚。優(yōu)選地，所述的從待處理鉆井廢棄物中選取鉆井廢棄物樣品進行消污干化藥劑選型及使用量的對比試驗，從而確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量包括：從金屬硫酸鹽或鉆井廢棄物專用消污干化產品中選用至少三種作為消污干化藥劑，每一種消污干化藥劑不少于三個試驗組，并且每個試驗組中每一種消污干化藥劑的使用量為每100重量份鉆井廢棄物樣品使用1～5重量份消污干化藥劑或所述鉆井廢棄物專用消污干化產品的廠家推薦量；將消污干化藥劑加入到鉆井廢棄物樣品中，攪拌均勻，并置于恒溫60℃的鼓風干燥箱內烘干24小時或置于至少5℃的自然狀態(tài)下晾曬72小時，然后確定出消污干化效果和成本俱佳的一個試驗組，并將該試驗組的消污干化藥劑及其使用量作為適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑的主藥劑及其使用量。優(yōu)選地，所述的從待處理鉆井廢棄物中選取鉆井廢棄物樣品進行消污干化藥劑選型及使用量的對比試驗，從而確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量還包括：根據待處理鉆井廢棄物的污染程度和液相含量高低確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的生石灰、重金屬去除劑和COD去除劑這些消污干化藥劑的輔助藥劑的選型及其使用量。優(yōu)選地，所述的水性防水涂料為硅烷類水性防水涂料、有機硅類水性防水涂料或甲級硅酸鹽類水性防水涂料中的至少一種。由上述本專利技術提供的技術方案可以看出，本專利技術提供的鉆井廢棄物制磚方法采用直接向鉆井廢棄物中添加消污干化藥劑的方式一次性實現對鉆井廢棄物消污、干化和固化，并將鉆井廢棄物處理成松散干燥、符合相關環(huán)保標準的制磚原料，從而無需按照現有技術采用壓濾、離心、加熱等方式對鉆井廢棄物進行固液分離，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉆井廢棄物制磚方法，其特征在于，包括以下步驟：A、消污干化處理的步驟：從待處理鉆井廢棄物中選取鉆井廢棄物樣品進行消污干化藥劑選型及使用量的對比試驗，從而確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量；然后按照所述適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量，將消污干化藥劑加入到待處理鉆井廢棄物中，并在加入完成后10分鐘內開始攪拌，直至待處理鉆井廢棄物呈現松散狀態(tài)后停止攪拌，再在自然狀態(tài)下悶料晾曬至少72小時，從而即完成對待處理鉆井廢棄物的消污干化處理；B、固化壓制的步驟：向消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物中加入建筑膠凝材料，混合均勻，從而得到制磚混合料；采用靜壓式制磚機將所述制磚混合料固化壓制成密實度不小于80％的磚坯；其中，建筑膠凝材料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入10～15重量份建筑膠凝材料；建筑骨料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入5～15重量份建筑骨料；所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力為：F2=F1×S1×S2×H2H1]]>式中，F2表示所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力；F1表示每平方米的最小壓力，至少為600噸；S1等于1m2；S2表示所壓磚的實際面積；H1表示磚的壓實后厚度，等于10cm；H2表示所壓磚的實際厚度；C、強度養(yǎng)護的步驟：對所述的磚坯進行強度養(yǎng)護；D、實施環(huán)保封堵層的步驟：采用水性防水涂料對完成強度養(yǎng)護的磚坯進行噴淋、涂覆或浸泡，從而在完成強度養(yǎng)護的磚坯的表面形成厚度為1～10mm的環(huán)保封堵層，即制得成品磚。...

【技術特征摘要】
1.一種鉆井廢棄物制磚方法，其特征在于，包括以下步驟：A、消污干化處理的步驟：從待處理鉆井廢棄物中選取鉆井廢棄物樣品進行消污干化藥劑選型及使用量的對比試驗，從而確定出適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量；然后按照所述適用于該待處理鉆井廢棄物的消污干化藥劑及其使用量，將消污干化藥劑加入到待處理鉆井廢棄物中，并在加入完成后10分鐘內開始攪拌，直至待處理鉆井廢棄物呈現松散狀態(tài)后停止攪拌，再在自然狀態(tài)下悶料晾曬至少72小時，從而即完成對待處理鉆井廢棄物的消污干化處理；B、固化壓制的步驟：向消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物中加入建筑膠凝材料，混合均勻，從而得到制磚混合料；采用靜壓式制磚機將所述制磚混合料固化壓制成密實度不小于80％的磚坯；其中，建筑膠凝材料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入10～15重量份建筑膠凝材料；建筑骨料的加入量為每100重量份消污干化處理后的待處理鉆井廢棄物加入5～15重量份建筑骨料；所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力為：F2=F1×S1×S2×H2H1]]>式中，F2表示所述靜壓式制磚機的制磚所需壓力；F1表示每平方米的最小壓力，至少為600噸；S1等于1m2；S2表示所壓磚的實際面積；H1表示磚的壓實后厚度，等于10cm；H2表示所壓磚的實際厚度；C、強度養(yǎng)護的步驟：對所述的磚坯進行強度養(yǎng)護；D、實施環(huán)保封堵層的步驟：采用水性防水涂料對完成強度養(yǎng)護的磚坯進行噴淋、涂覆或浸泡，從而在完成強度養(yǎng)護的磚坯的表...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李金輝，甘秀雙，吳偉，趙利，
申請(專利權)人：北京涇渭智能環(huán)保有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11