CN105295889A

CN105295889A - 一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法

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Publication number: CN105295889A
Application number: CN201410372873.5A
Authority: CN
Inventors: 李磊; 冯晓宁
Original assignee: BEIJING DIVINE EXCELLENCE PETROLEUM TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING DIVINE EXCELLENCE PETROLEUM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN105295889B

Abstract

本发明属于应用于油田压裂的支撑剂领域，特别涉及一种利用轻烧中、低品位铝土矿制备低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法。该方法以铝土矿轻烧后得到的轻烧中、低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行磨粉、第一次造粒、第二次造粒、干燥、烧结、筛分步骤后，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂。本发明选用由铝土矿生矿轻烧得到的低中品位铝土矿为基本原料，扩大了低品位铝土矿的应用范围，降低了生产成本；本发明在制备过程中经过两次造粒步骤，得到的内外粉料粒径不同的陶粒支撑剂，该支撑剂性能优越，具有低密度、高强度、高圆度，能广泛运用于各种深度的石油压裂。

Description

一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法

技术领域

本发明属于应用于油田压裂的支撑剂领域，特别涉及一种以铝土矿轻烧后得到的轻烧中、低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，制备得到低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法的制备方法。

背景技术

随着大型水力压裂工艺的不断推广、应用和落实，低密度高强度支撑剂的开发成为压裂工艺中一项重要技术。支撑剂密度的降低，可大大减少化工物料的使用，减少用水量，减少储层伤害和环境污染，从而大幅降低压裂成本。尤其是在工厂化作业以及页岩气开采中，效果更加明显。

大规模压裂及页岩气开采所用压裂技术一般在低渗透地层中进行，对支撑剂的性能有如下要求：(1)高强度，由于我国油气储层埋藏较深，地层压强大，要求压裂支撑剂具有更高强度，即使在压强很大情况下，也不易变形破碎；(2)低密度，用于大规模压裂及页岩气开采的水力压裂技术所用压裂液粘度低，携砂能力较弱，要保持支撑剂在低粘度压裂液中悬浮性能良好，就要求支撑剂密度较低，这同时也能降低压裂液成本；(3)圆球度，页岩气储层致密，储层中裂缝非常细小甚至不发育，渗透率极低，因而需要支撑剂粒径较小，圆球度好，以提高页岩气导流能力。

国外已有公司开发出密度约为1.30g/cm³的陶粒砂，但价格高昂，不适合中国国情。国内近些年也一直在研究开发低密度陶粒砂，但技术上没有实质性突破。主要存在以下问题：(1)强度较低，密度降低的同时强度也降低，只能用于浅层油井开采；(2)破碎率大，一般在15％～25％；(3)密度大，对压裂液携砂能力要求高；(4)圆度较差，裂缝导流能力差。

因此，研究一种在低密度的同时又具有高强度，且破碎率低的压裂支撑剂是当前压裂工艺急需优化的关键，是保证所造裂缝具有高导流能力的关键。低密度高强度支撑剂无需高粘度压裂液携带，可极大的降低增稠剂、交联剂等化工材料的使用，不仅有利于降低压裂材料成本，而且能够减少化学添加剂对地层以及压裂作业现场的危害，因此研究适合的低密度高强度石油压裂陶粒支撑剂具有良好的经济、环境效益。

中国专利申请“利用中、低品位铝土矿制备中密度高强度支撑剂的方法”(申请号201310486637.1，公布号CN103525396A，公布日2014年1月22日)中记载的支撑剂制备方法，采用铝土矿煅烧后得到的轻烧中、低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行造粒、干燥、烧结、冷却、筛分处理，得到20～40目的中密度高强度支撑剂。该方法的缺陷为：仅经过一次造粒处理，得到的产品体积密度较高，为1.67～1.79g/cm³；且产品的强度有限，69MPa压力下破碎率就达3.5％。

因此，目前在油田压裂领域需要改进支撑剂的生产方法，获得一种更低密度、更高强度的支撑剂应用于油田作业。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，该方法以铝土矿轻烧后得到的轻烧中、低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行磨粉、第一次造粒、第二次造粒、干燥、烧结、筛分步骤后，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂。该方法以低中品位铝土矿为原料，经过两次造粒步骤，得到的内外粉料粒径不同的陶粒支撑剂，具有低密度和高强度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，以铝土矿轻烧后得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行磨粉、第一次造粒、第二次造粒、干燥、烧结、筛分步骤后，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂，具体包括如下步骤：

轻烧步骤：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在800～1000℃下进行轻烧处理1～3h，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿在950～1100℃下进行轻烧处理1～3h，形成轻烧低品位铝土矿；

磨粉步骤：

按以下比例称取各原料，所述轻烧中品位铝土矿88～95％，粘土2～5％，氧化镁粉0.5～2％，二氧化锰粉2～6％，混匀处理后得到原料A；

按以下比例称取各原料，所述轻烧低品位铝土矿88～95％，粘土2～5％，氧化镁粉0.5～2％，二氧化锰粉2～6％，混匀处理后得到原料B；

将所述原料A、原料B分别进行磨粉处理，得到原料A磨成的细粉和原料B磨成的细粉；

第一次造粒步骤：

将所述原料A磨成的细粉进行第一次造粒处理，得到原料A形成的坯球；

第二次造粒步骤：

以所述原料A形成的坯球和所述原料B磨成的细粉进行第二次造粒处理，得到颗粒生坯；

干燥步骤：

将所述颗粒生坯进行干燥处理，得到干燥后的半成品；

烧结步骤：

将所述干燥后的半成品在1320～1360℃进行烧结处理，并保温0.5～2h，得到高温烧结后的产品；

筛分步骤：

将所述高温烧结后的产品冷却直至60℃以下，进行筛分处理，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂

进一步地，所述粘土中Al₂O₃的质量百分含量为26～35％，SiO₂的质量百分含量为49～68％，优选为四川攀枝花的软质粘土。

进一步地，所述氧化镁粉的MgO质量百分含量为65～85％，优选为轻烧氧化镁粉。

进一步地，所述二氧化锰粉的MnO₂的质量百分含量为45～62％，优选为工业二氧化锰粉。

进一步地，所述原料A磨成的细粉的粒度为500～800目，所述原料B磨成的细粉的粒度为300～500目。

进一步地，所述磨粉步骤是在所述轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别完成破碎处理的基础上进行的；所述完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为1～4mm。

进一步地，所述第一次造粒步骤中，所述原料A形成的坯球的粒度为30～50目。

进一步地，所述第二次造粒步骤中，所述颗粒生坯的粒度为18～35目。

进一步地，所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的粒度为20～40目。

进一步地，所述干燥步骤中，先于第一干燥温度50～80℃干燥2.5～5h，再于第二干燥温度90～120℃烘干7～10h，至水分的质量百分含量小于等于3％。

进一步地，所述筛分步骤中，该冷却处理为：将所述高温烧结后的产品进行风冷直到温度降至60℃以下，再进行空冷。

本发明相比现有技术具有以下有益效果：

1、因为本发明选用由铝土矿生矿轻烧得到的低中品位铝土矿为基本原料，所以扩大了低品位铝土矿的应用范围，降低了生产成本。

2、因为本发明在制备过程中经过第二次造粒步骤，得到的颗粒生坯包括坯球层和外包层，该颗粒生坯是具有规则性圆滑突起的表面结构，所以可提升该支撑剂的强度。

3、因为本发明在制备过程中经过两次造粒步骤，得到的内外粉料粒径不同的陶粒支撑剂，所以该支撑剂在降低密度的同时使强度大幅度提高，具有优越的性能：体积密度小于等于1.35g/cm³，视密度为小于等于2.65g/cm³，粒径规格为20～40目，69MPa压力下破碎率小于3.0％，圆度大于等于0.9，球度大于等于0.9，该支撑剂具有低密度、高强度、高圆度，能广泛运用于各种深度的石油压裂。

附图说明

图1为本发明技术方案的流程图。

图2为第二次造粒步骤形成的颗粒生坯的结构示意图。1：坯球层，2：外包层。

具体实施方式

如图1所示，一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，以铝土矿原矿石轻烧后得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行磨粉、第一次造粒、第二次造粒、干燥、烧结、筛分步骤后，得到低密度高强度陶粒砂支撑剂，具体包括如下步骤：

轻烧步骤：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿(除了Al₂O₃外，其余为SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质)在800～1000℃下进行1～3h煅烧处理后，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿(除了Al₂O₃外，其余为SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质)在950～1100℃下进行轻烧处理1～3h煅烧处理后，形成轻烧低品位铝土矿；

磨粉步骤：

本步骤是在轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别完成破碎处理的基础上进行的；完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为1～4mm(比如粒径在1mm、2mm、3mm、4mm等中任意两者之间的完成破碎处理的轻烧中、低品位铝土矿)。

按以下比例称取轻烧中品位铝土矿88～95％，粘土2～5％，氧化镁粉0.5～2％，二氧化锰粉2～6％，混匀处理后得到原料A；按以下比例称取轻烧低品位铝土矿88～95％，粘土2～5％，氧化镁粉0.5～2％，二氧化锰粉2～6％，混匀处理后得到原料B；以上物质均为质量百分比；

在将原料A、原料B分别进行磨粉处理，将其研磨均化，得到粒度为500～800目的原料A磨成的细粉(比如粒度在500目、550目、600目、650目、700目、750目、800目等中任意两者之间的细粉)，和粒度为300～500目的原料B磨成的细粉(比如粒度在300目、350目、400目、450目、500目等中任意两者之间的细粉)；

以上原料中，粘土中Al₂O₃的质量百分含量为26～35％，SiO₂的质量百分含量为49～68％，优选为四川攀枝花的软质粘土；氧化镁粉是指MgO的质量百分含量为65～85％的氧化镁粉，优选为利用海城菱镁矿为原料制备的轻烧氧化镁粉；二氧化锰粉是指MnO₂的质量百分含量为45～62％的二氧化锰粉，优选为工业二氧化锰粉。

第一次造粒步骤：

利用圆盘造粒机进行第一次造粒，在圆盘内加入原料A磨成的细粉，待圆盘转动后，在该细粉表面均匀喷入雾化水；待喷完雾化水，圆盘转动一段时间后，形成大量表面湿润的母核，随后撒入干粉，即原料A磨成的细粉，使坯球长大；重复交替进行喷入雾化水和撒入原料A磨成的细粉，使坯球继续长大，直至到达所需粒度：30～50目，得到原料A形成的坯球；

在第一次造粒过程中，需震动筛分获得所需粒径坯球，将未达到所需粒度的坯球重复进行该造粒步骤；

第二次造粒步骤：

以原料A形成的坯球为母球，以原料B磨成的细粉为原料，在圆盘造粒机内二次造粒(即在圆盘内加入原料A形成的坯球，待圆盘转动后，在该坯球表面均匀喷入雾化水，使原料A形成坯球的表面湿润，随后撒入原料B磨成的细粉，使坯球长大；重复交替进行喷入雾化水和撒入原料B磨成的细粉)，直至坯球长大至所需粒度：18～35目，得到颗粒生坯；

在第二次造粒过程中，也需震动筛分获得所需粒径坯球，将未达到所需粒度的坯球重复进行该造粒步骤；

原料B磨成的细粉的粒径较大，均匀包裹在坯球上，优选地形成具有规则性圆滑突起的表面结构，突起的大小与包裹厚度有关，要求圆滑性突起均匀明显的分布在坯球表面，可目测进行观察。如图2所示，颗粒生坯的内层为：坯球层1，是原料A形成的坯球；颗粒生坯的外层为：外包层2，该外包层2是原料B磨成的细粉形成的、具有规则性圆滑突起，该外包层2包裹在坯球层1外。

目前的水力压裂用陶粒砂支撑剂的基本形状为圆形，而支撑剂的颗粒形状、表面性质对颗粒体的宏观力学有显著影响，文献(王桂萱,秦建敏.颗粒材料力学性质的离散元数值模拟[J].大连大学学报,2008,28(6):27-31.)指出椭圆形颗粒材料的强度高于圆形，而表面具有规则性圆滑突起的结构相当于若干个椭圆形颗粒的组合，更有利于强度的提升。本实施例中，通过第二次造粒形成的颗粒生坯，具有规则性圆滑突起的表面结构，进一步说明表面结构对陶粒砂支撑剂强度有较大的影响。

干燥步骤：

在干燥箱中将颗粒生坯进行干燥处理，先于第一干燥温度50～80℃干燥2.5～5h，再于第二干燥温度90～120℃烘干7～10h，至水分的质量百分含量小于等于3％，得到干燥后的半成品；

烧结步骤：

将干燥后的半成品在1320～1360℃进行烧结处理，并保温0.5～2h，得到高温烧结后的产品；

筛分步骤：

将高温烧结后的产品先进行风冷，直到温度降至60℃以下，再进行空冷(即将风冷后的高温烧结后的产品放置在空气中)；再进行震动筛分处理，获得20～40目的低密度高强度陶粒砂支撑剂；

实施例1：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在800～900℃下进行3h煅烧处理后，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿1000～1100℃下进行轻烧处理2h煅烧处理后，形成轻烧低品位铝土矿。

将上述煅烧处理得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别进行破碎处理；完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为1～2mm。

按以下配比称取各原料，并分别混合均匀：

原料A：轻烧中品位铝土矿89％，粘土5％，氧化镁粉2％，二氧化锰粉4％；

原料B：轻烧低品位铝土矿93％，粘土1.5％，氧化镁粉0.5％，二氧化锰粉5％。

按照上述配比获得将原料A和原料B，分别将其进行研磨均化，原料A得到500～650目细粉颗粒，原料B得到400～500目细粉颗粒；首先将原料A磨成的细粉投入圆盘造粒机中，向该干细粉喷入雾化水，当母核形成后，通过交替喷入雾化水和撒入干细粉，使坯球长大至30～50目；以上述坯球为母料，将原料B磨成的细粉包覆在其外层，进行第二次造粒，造粒完成后过18～35目筛，得到颗粒生坯；将颗粒生坯置于干燥箱中进行干燥，先于70℃干燥4h，再于100℃烘干8h，使颗粒的含水率≤3.0％；将干燥的半成品在1340℃高温下烧结并保温2h；高温烧结后产品先风冷至60℃以下再放置在空气中空冷，再震动筛分产品，获得20～40目的低密度高强度陶粒砂撑剂产品。本实施例的产品体积密度小于等于1.35g/cm³，视密度为小于等于2.65g/cm³，粒径规格为20～40目，69MPa压力下破碎率为2.7％，圆度大于等于0.9，球度大于等于0.9，该圆度和球度的测试方法依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》进行。

实施例2：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在900～950℃下进行2h煅烧处理后，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿950～1000℃下进行轻烧处理3h煅烧处理后，形成轻烧低品位铝土矿。

将上述煅烧处理得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别进行破碎处理；完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为2～3mm。

按以下配比称取各原料，并分别混合均匀：

原料A：轻烧中品位铝土矿90％，粘土2％，氧化镁粉2％，二氧化锰粉6％；

原料B：轻烧低品位铝土矿95％，粘土2％，氧化镁粉1％，二氧化锰粉2％；

将原料A和原料B分别进行研磨均化，原料A得到600～750目细粉颗粒，原料B得到300～400目细粉颗粒；首先将原料A磨成的细粉投入圆盘造粒机中，向该干细粉喷入雾化水，当母核形成后，通过交替喷入雾化水和撒入干细粉，使坯球长大至30～50目；以上述坯球为母料，将原料B磨成的细粉包覆在其外层，进行第二次造粒，造粒完成后过18～35目筛，得到颗粒生坯；将颗粒生坯置于干燥箱中进行干燥，先于60℃干燥5h，再于90℃烘干9h，使颗粒的含水率≤3.0％；将干燥的半成品在1360℃高温下烧结并保温2h；高温烧结后产品先风冷至60℃以下再放置在空气中空冷，再震动筛分产品，获得20～40目的低密度高强度陶粒砂撑剂产品。本实施例的产品体积密度小于等于1.35g/cm³，视密度为小于等于2.65g/cm³，粒径规格为20～40目，69MPa压力下破碎率为2.9％，圆度大于等于0.9，球度大于等于0.9，该圆度和球度的测试方法依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》进行。

实施例3：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在900～1000℃下进行1h煅烧处理后，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿950～1000℃下进行轻烧处理2.5h煅烧处理后，形成轻烧低品位铝土矿。

将上述煅烧处理得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别进行破碎处理；完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为2～4mm。

按以下配比称取各原料，并分别混合均匀：

原料A：轻烧中品位铝土矿95％，粘土2％，氧化镁粉1％，二氧化锰粉2％；

原料B：轻烧低品位铝土矿90％，粘土2％，氧化镁粉2％，二氧化锰粉6％；

将原料A和原料B分别进行研磨均化，原料A得到500～800目细粉颗粒，原料B得到300～500目细粉颗粒；首先将原料A磨成的细粉投入圆盘造粒机中，向该干细粉喷入雾化水，当母核形成后，通过交替喷入雾化水和撒入干细粉，使坯球长大至30～50目；以上述坯球为母料，将原料B磨成的细粉包覆在其外层，进行第二次造粒，造粒完成后过18～35目筛，得到颗粒生坯；将颗粒生坯置于干燥箱中进行干燥，先于70℃干燥4h，再于110℃烘干7h，使颗粒的含水率≤3.0％；将干燥的半成品在1360℃高温下烧结并保温2h；高温烧结后产品先风冷至60℃以下再放置在空气中空冷，再震动筛分产品，获得20～40目的低密度高强度陶粒砂撑剂产品。本实施例的产品体积密度小于等于1.35g/cm³，视密度为小于等于2.65g/cm³，粒径规格为20～40目，69MPa压力下破碎率为2.5％，圆度大于等于0.9，球度大于等于0.9，该圆度和球度的测试方法依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》进行。

实施例4：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在800～900℃下进行2.5h煅烧处理后，形成轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿1050～1100℃下进行轻烧处理1h煅烧处理后，形成轻烧低品位铝土矿。

将上述煅烧处理得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿分别进行破碎处理；完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为3～4mm。

按以下配比称取各原料，并分别混合均匀：

原料A：轻烧中品位铝土矿92％，粘土4％，氧化镁粉1％，二氧化锰粉3％；

原料B：轻烧低品位铝土矿92％，粘土4％，氧化镁粉1％，二氧化锰粉3％；

将原料A和原料B分别进行研磨均化，原料A得到500～800目细粉颗粒，原料B得到300～500目细粉颗粒；首先将原料A磨成的细粉投入圆盘造粒机中，向该干细粉喷入雾化水，当母核形成后，通过交替喷入雾化水和撒入干细粉，使坯球长大至30～50目；以上述坯球为母料，将原料B磨成的细粉包覆在其外层，进行第二次造粒，造粒完成后过18～35目筛，得到颗粒生坯；将颗粒生坯置于干燥箱中进行干燥，先于70℃干燥4h，再于100℃烘干8h，使颗粒的含水率≤3.0％；将干燥的半成品在1340℃高温下烧结并保温2h；高温烧结后产品先风冷至60℃以下再放置在空气中空冷，再震动筛分产品，获得20～40目的低密度高强度陶粒砂撑剂产品。本实施例的产品体积密度小于等于1.35g/cm³，视密度为小于等于2.65g/cm³，粒径规格为20～40目，69MPa压力下破碎率为2.5％，圆度大于等于0.9，球度大于等于0.9，该圆度和球度的测试方法依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》进行。

Claims

1.一种低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：以铝土矿轻烧后得到的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿，和粘土、氧化镁粉、二氧化锰粉为原料，依次进行磨粉、第一次造粒、第二次造粒、干燥、烧结、筛分步骤后，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂，具体包括如下步骤：

轻烧步骤：

将Al₂O₃质量百分含量为65～72％的铝土矿生矿在800～1000℃下进行轻烧处理1～3h，得到轻烧中品位铝土矿；将Al₂O₃质量百分含量为45～50％的铝土矿生矿在950～1100℃下进行轻烧处理1～3h，得到轻烧低品位铝土矿；

磨粉步骤：

第一次造粒步骤：

第二次造粒步骤：

干燥步骤：

将所述颗粒生坯进行干燥处理，得到干燥后的半成品；

烧结步骤：

筛分步骤：

将所述高温烧结后的产品冷却处理直至60℃以下，进行筛分处理，得到所述低密度高强度陶粒砂支撑剂。

2.如权利要求1所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述粘土中Al₂O₃的质量百分含量为26～35％，SiO₂的质量百分含量为49～68％，所述粘土优选为四川攀枝花的软质粘土。

3.如权利要求1所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述氧化镁粉的MgO质量百分含量为65～85％，所述氧化镁粉优选为轻烧氧化镁粉。

4.如权利要求1所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述二氧化锰粉的MnO₂的质量百分含量为45～62％，所述二氧化锰粉优选为工业二氧化锰粉。

5.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述原料A磨成的细粉的粒度为500～800目；优选地，所述原料B磨成的细粉的粒度为300～500目。

6.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述磨粉步骤是在所述轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿，分别完成破碎处理的基础上进行的；所述完成破碎处理的轻烧中品位铝土矿、轻烧低品位铝土矿的粒径为1～4mm。

7.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述第一次造粒步骤中，所述原料A形成的坯球的粒度为30～50目；优选地，所述第二次造粒步骤中，所述颗粒生坯的粒度为18～35目。

8.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述干燥步骤中，先于第一干燥温度50～80℃干燥2.5～5h，再于第二干燥温度90～120℃烘干7～10h，至水分的质量百分含量小于等于3％。

9.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：筛分步骤中，该冷却处理为：将所述高温烧结后的产品进行风冷直到温度降至60℃以下，再进行空冷。

10.如权利要求1～4中任一项所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的制备方法，其特征在于：所述低密度高强度陶粒砂支撑剂的粒度为20～40目。