隨著科技水平的不斷提高，人類產(chǎn)生的固體廢物也在逐年增加，大量堆放的固體廢物對(duì)生存環(huán)境造成很大威脅。固體廢物一般指人類在生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)及生活等過程中取用目的成分后棄去的固體物質(zhì)和泥漿狀物質(zhì)。按管理需要可分為3類：即工業(yè)固體廢棄物、有毒有害固體廢物和城市垃圾。這些廢棄物的存放不僅占用大量土地，而且堆放產(chǎn)生的固體粉塵對(duì)環(huán)境造成很大危害。固體廢棄物的綜合利用，對(duì)當(dāng)前我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。用于制備石油壓裂支撐劑的工業(yè)廢料是指具有較高含量氧化鋁、二氧化硅等有用成分的工業(yè)固體廢物，如赤泥、粉煤灰、陶瓷輥棒生產(chǎn)廢料等。采用這些固體廢棄物制備石油壓裂支撐劑，既可以廢物利用，又可以保護(hù)環(huán)境，是石油壓裂支撐劑發(fā)展的一個(gè)方向。

赤泥是用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的固體廢物，據(jù)估計(jì)，每年產(chǎn)生約6000萬t赤泥。我國(guó)的赤泥每年在400萬t以上，全國(guó)共累計(jì)堆存20億，但綜合利用率僅為15%左右。赤泥的堆放占用大量土地和農(nóng)田、耗費(fèi)較多的堆放建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，而且赤泥中的氟化物、堿等污染物在浸泡和淋溶下會(huì)大量溶出，污染地下水源；固體粉末也會(huì)造成塵土污染，影響生態(tài)環(huán)境和人體健康。利用赤泥制備陶粒支撐劑已有相關(guān)報(bào)道，尹國(guó)勛等采用赤泥為主要原料，輔以粉煤灰、煤矸石等其他物料，添加少量外加劑，制備了新型陶粒。所制備陶粒密度等級(jí)為600級(jí)，顆?？箟毫?10N，筒壓強(qiáng)度相當(dāng)于5.5MPa。中國(guó)申請(qǐng)公開了“利用赤泥制備耐酸壓裂支撐劑的方法”，原料質(zhì)量百分比為：赤泥20%~60%、含鋁物質(zhì)20%~60%、含鋇物質(zhì)5%~35%、增塑劑5%~15%。耐酸壓裂支撐劑的制備工藝過程是將赤泥和含鋁物質(zhì)放入球磨機(jī)中球磨，得到一定力度的粉體，隨后加入含鋇物質(zhì)、增塑劑球磨混料，制成半成品顆粒，在1200~1400℃燒結(jié)1~3h而成。Tian等進(jìn)行了利用赤泥制備耐酸壓裂支撐劑的研究，所用的原料主要是赤泥、耐火廢料、碳酸鋇、增塑劑。研究認(rèn)為：支撐劑耐酸性的提高歸因于燒結(jié)過程中所形成的單斜鋇長(zhǎng)石BaAl2Si2O8。

粉煤灰是煤粉在發(fā)電廠等鍋爐中燃燒后排出的工業(yè)廢渣，其化學(xué)成分中SiO2的含量最多（45%~60%），其次為Al2O3（18%~40%），其余為少量的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、燒失量等。娜仁圖雅以粉煤灰為主要原料，摻雜一定量黏土及少量成孔劑和水經(jīng)充分混合、制成微球、高溫焙燒制成了兩種粉煤灰陶粒，用于模擬含氟水除氟處理。翟冠杰等試制了高摻量粉煤灰燒結(jié)陶粒，該陶粒具有容重輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐火、抗?jié)B、吸音、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。不過，由于強(qiáng)度低等原因，這種陶粒不能用作石油壓裂支撐劑。

陶瓷輥棒廢料是陶瓷輥棒生產(chǎn)過程中的廢棄物，目前國(guó)內(nèi)陶瓷輥棒生產(chǎn)的邊角料、生產(chǎn)和使用中斷裂輥棒每年約8000~1000t。陶瓷輥棒廢料的化學(xué)成分中氧化鋁含量大于60%，用陶瓷輥棒廢料替代優(yōu)質(zhì)鋁礬土或工業(yè)氧化鋁粉制備石油壓裂支撐劑既可以降低生產(chǎn)成本，也可以保證質(zhì)量。

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