一种针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂及制浆方法

本发明涉及一种水煤浆添加剂及制浆方法，具体涉及一种针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂及制浆方法。

背景技术：

1、低阶煤如褐煤的内在物质构成特性，其表现出的变质程度低、孔隙率高、内部水分含量高以及富含氧官能团等特性，这些因素在一定程度上限制了其在水煤浆制备过程中的应用。具体来说，由于其内部结构疏松且孔隙率高，这使得其在接触水分时，易于吸附大量的水分，从而导致内部水分含量高。此外，其丰富的含氧官能团使得其化学性质活泼，进一步增加了其与水的亲和力，导致其在成浆过程中，浓度通常难以达到质量的标准，这对于后续的气化运行过程造成了较大的困扰。在此基础上，由于褐煤的可磨性差，这使得其在制备水煤浆过程中，对煤粉的粒度控制面临一定的挑战，这进一步影响了其在水煤浆气化过程中的运行稳定性和经济性，制约了低阶煤在水煤浆气化领域的广泛应用。而就传统水煤浆来说，各类型添加剂单独使用效果不佳，多以多种类型添加剂进行复配后进行使用，所需的添加剂种类较多，在水煤浆中的添加量也较大。因此，针对低阶煤的特点，目前急需研制高效的适用于低阶煤制浆的水煤浆添加剂，以解决现有的水煤浆添加剂的缺陷。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，有效提升了低阶煤制浆的效率和质量，对低阶煤的水煤浆稳定性和流动性有显著的改善效果；本发明的另一目的在于提供一种利用所述水煤浆添加剂进行制浆的方法。

2、技术方案：本发明所述的针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，是由瓜尔胶、萘磺酸钠和聚醚磺酸钠按质量比例复配而成。

3、优选地，所述水煤浆添加剂中萘磺酸钠、聚醚磺酸钠和瓜尔胶的质量比为1：4：0.1～4：1：0.2。瓜尔胶具有极好的水溶性和增稠性，可以有效地改善低阶煤的制浆性能，有助于提高水煤浆的稳定性。同时，瓜尔胶可以形成高粘度的溶液，这有助于改善水煤浆的流动性，使得其在输送和喷射过程中更为流畅。作为一种天然的增稠剂，瓜尔胶能有效降低水煤浆制备过程中的能耗。此外，瓜尔胶是一种可生物降解的天然高分子物质，其作为添加剂使用，对环境不会产生负面影响。并且瓜尔胶在广泛的温度和ph值范围内保持稳定，因此，它适用于低阶煤水煤浆的制备。

4、本发明所述的水煤浆添加剂用于制备低阶煤水煤浆的方法包括以下步骤：将水煤浆添加剂、低阶煤干煤粉和水掺混、搅拌均匀，然后静置，制得低阶煤水煤浆。

5、优选地，所述低阶煤干煤粉的质量百分比占原料总量的60～63％。

6、优选地，所述水煤浆添加剂使用量为水质量的0.2～0.4％。

7、优选地，所述搅拌时间为10～12分钟，静置时间为5～6分钟。

8、优选地，最终制得的水煤浆浓度为60～63％，粘度为166～949mpa·s。

9、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)所述水煤浆添加剂的稳定性和流动性好，制得的水煤浆静置一段时间后依然能保持稳定状态，表观粘度在166～949mpa·s之间；所述水煤浆添加剂中，瓜尔胶具有极好的水溶性和增稠性，可以有效地改善低阶煤的制浆性能，提高低阶煤在水中的分散性和稳定性；同时，瓜尔胶可以形成高粘度的溶液，这有助于改善水煤浆的流动性，使得其在输送和喷射过程中更为流畅；作为一种天然的增稠剂，瓜尔胶能有效降低水煤浆制备过程中的能耗。值得一提的是，瓜尔胶是一种可生物降解的天然高分子物质，其作为添加剂使用，对环境不会产生负面影响；(2)所述水煤浆添加剂具有使用范围广，添加量少且价格低廉的特点。

技术特征：

1.一种针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，其特征在于，由瓜尔胶、萘磺酸钠和聚醚磺酸钠组成。

2.根据权利要求1所述的针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，其特征在于，萘磺酸钠、聚醚磺酸钠和瓜尔胶的质量比为1～4：1～4：0.1～0.2。

3.根据权利要求1所述的针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：将所需量的瓜尔胶、萘磺酸钠和聚醚磺酸钠混合均匀后，静置得到针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂。

4.一种使用权利要求1-3任一所述水煤浆添加剂制备低阶煤水煤浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：将水煤浆添加剂、低阶煤粉和水掺混，搅拌均匀，静置后制得低阶煤水煤浆。

5.根据权利要求4所述制备低阶煤水煤浆的方法，其特征在于，所述低阶煤粉的质量百分比占原料总量的60～63％。

6.根据权利要求4所述制备低阶煤水煤浆的方法，其特征在于，所述水煤浆添加剂使用量为水质量的0.2～0.4％。

7.根据权利要求4所述制备低阶煤制浆的方法，其特征在于，最终制得的水煤浆浓度为60～63％。

8.根据权利要求4所述制备低阶煤制浆的方法，其特征在于，最终制得的水煤浆粘度为166～949mpa·s。

9.根据权利要求4所述的适用于低阶煤制浆的水煤浆添加剂用于制浆的方法，其特征在于，搅拌时间为10～12分钟。

10.根据权利要求4所述的适用于低阶煤制浆的水煤浆添加剂用于制浆的方法，其特征在于，静置时间为5～6分钟。

技术总结
本发明公开了一种针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂及制浆方法，所述水煤浆添加剂是由瓜尔胶、萘磺酸钠和聚醚磺酸钠按质量比例复配而成。本发明能够改进现有技术的不足，克服了低阶煤变质程度低、孔隙率高、内部水分含量高以及富含氧官能团等缺点，对低阶煤水煤浆制备具有良好的适应性和针对性，同时降低了能耗，提高了制浆效率，具有显著的经济效益。并且瓜尔胶是一种可生物降解的天然高分子物质，其作为添加剂使用，对环境不会产生负面影响，具有重大的环保意义。总的来说，利用本所述方法制备得到的针对低阶煤制浆的水煤浆添加剂，具有使用范围广、添加量少、水煤浆产品稳定性好、流动性好且价格低廉等特点。

技术研发人员：章峻,钱张浩,沈健,蒋雪峰
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15