本發(fā)明涉及一種長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑的制備方法，屬于水煤漿添加劑制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水煤漿是一種寬篩分、含固量高的復(fù)雜多級分散懸浮體系，易產(chǎn)生煤水分離，因此，低黏度和良好的穩(wěn)定性是水煤漿最為重要的性能。要改善這些性能，在制漿時必需加入少量的化學(xué)添加劑，水煤漿添加劑的主要作用是改變煤粒表面的親水性，增強(qiáng)靜電斥力，促進(jìn)煤粒均勻地分散在水中，防止煤粒聚結(jié)，提高水煤漿的流動性。在制漿中加入少量的添加劑能夠改變煤粒的表面性質(zhì)，使煤粒表面緊緊地被添加劑分子和水化膜包圍，讓煤粒均勻地分散水中，并提高水煤漿的流動性，其用量約為煤的1%。因此，添加劑不僅直接決定著水煤漿的質(zhì)量，還影響著水煤漿的制漿成本，其費用是制漿成本的第二大因素。

目前，國內(nèi)外正在研發(fā)和使用的水煤漿添加劑按其化學(xué)組成不同，分為以下幾類：第一，萘磺酸鹽縮合物。這類添加劑的優(yōu)點是具有良好的潤濕分散性能，漿體流型好，適用范圍廣；然而漿體穩(wěn)定性差，易析水且產(chǎn)生不可逆的硬沉淀，而且價格偏高。第二，木質(zhì)素磺酸鹽。這類添加劑的優(yōu)點是原料來源廣泛，價格便宜，漿體穩(wěn)定性好；然而原料成分復(fù)雜，性能不穩(wěn)定，單獨使用時難以滿足工業(yè)應(yīng)用要求。第三，腐植酸鹽。這類添加劑的優(yōu)點是分散性能好，然而其對水中金屬離子敏感，容易形成沉淀，漿體穩(wěn)定性差。第四，聚羧酸系列。這類添加劑的優(yōu)點是漿體流動性和穩(wěn)定性好，但價格較高，使用范圍較窄。第五，聚烯烴系列。這類添加劑的優(yōu)點是針對低灰分的水煤漿具有分散穩(wěn)定作用，但是價格較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有的水煤漿添加劑漿體穩(wěn)定性差，易析水且產(chǎn)生不可逆的硬沉淀的問題，本發(fā)明以牛糞和馬糞等物質(zhì)為原材料，對其進(jìn)行發(fā)酵，得到發(fā)酵混合物，再將甘蔗渣和玉米秸稈依次進(jìn)行堿泡、暴曬和粉碎，得到混合植物纖維粉末，接著將煉油廢白土與去離子水混合加熱后，與發(fā)酵混合物進(jìn)行混合發(fā)酵，使發(fā)酵產(chǎn)生的氣體充斥到白土間隙中，降低白土粘度，得到改性廢白土漿料，最后將其與混合植物纖維粉末混合，即可得到長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。本發(fā)明制備的長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑穩(wěn)定性能好，不易形成沉淀，且分散降粘性有了顯著的提高，適用范圍廣。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計，在1號發(fā)酵罐中依次加入60～80份牛糞，40～60份豬糞，30～50份馬糞，250～300份清水，于溫度為35～40℃，轉(zhuǎn)速為120～160r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵5～7天，得發(fā)酵混合物，備用；

（2）按重量份數(shù)計，依次稱取30～40份甘蔗渣，60～80份玉米秸稈，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6～8%氫氧化鈉溶液中浸泡8～12h，再將浸泡后的甘蔗渣與玉米秸稈均勻平鋪于陽光下暴曬8～10天，隨后轉(zhuǎn)入粉碎機(jī)中，粉碎后過60～80目篩，得混合植物纖維粉末，備用；

（3）稱取煉油廢白土4～6kg，倒入盛有100～120mL去離子水的鐵鍋中，再將鐵鍋置于油浴鍋中，于溫度為120～150℃條件下，加熱30～45min，靜置，待自然冷卻至室溫，將鐵鍋中物料倒入球磨機(jī)中，按球料比為15:1～25:1加入球磨珠，調(diào)節(jié)球磨機(jī)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至350～400r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至600～650r/min，球磨處理3～5h；

（4）待球磨結(jié)束，將球磨機(jī)中物料倒入2號發(fā)酵罐中，再加入1～2L步驟（1）備用發(fā)酵混合物，于溫度為35～40℃，轉(zhuǎn)速為150～200r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵，直至發(fā)酵罐內(nèi)壓力達(dá)0.6～0.8MPa，隨后開啟發(fā)酵罐泄壓閥，待泄壓至常壓，出料，得改性廢白土漿料；

（5）按重量份數(shù)計，在混料機(jī)中依次加入160～200份上述所得改性廢白土漿料，15～20份步驟（2）備用混合植物纖維粉末，于轉(zhuǎn)速為300～400r/min條件下攪拌混合45～60min，出料，密封灌裝，即得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：按重量份數(shù)計，稱取65～75份干基煤粉，25～35份水，將其攪拌混合均勻，得到水煤漿，接著將水煤漿與其質(zhì)量20～30％的本發(fā)明所得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑進(jìn)行攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經(jīng)檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，粘度較低，表觀粘度低于865.42mPa·s，且穩(wěn)定性能好，45～60天內(nèi)不分層，且未出現(xiàn)無可恢復(fù)的硬沉淀。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑漿體穩(wěn)定性能高，45～60天內(nèi)不分層，且未出現(xiàn)無可恢復(fù)的硬沉淀；

（2）本發(fā)明制備的長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑有效降低了水煤漿的粘度，使其表觀粘度低于865.42mPa·s；

（3）本發(fā)明以牛糞、煉油廢白土等物質(zhì)為制備原料，廢棄物重回收利用，實現(xiàn)資源化可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

具體實施方式

首先按重量份數(shù)計，在1號發(fā)酵罐中依次加入60～80份牛糞，40～60份豬糞，30～50份馬糞，250～300份清水，于溫度為35～40℃，轉(zhuǎn)速為120～160r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵5～7天，得發(fā)酵混合物，備用；按重量份數(shù)計，依次稱取30～40份甘蔗渣，60～80份玉米秸稈，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6～8%氫氧化鈉溶液中浸泡8～12h，再將浸泡后的甘蔗渣與玉米秸稈均勻平鋪于陽光下暴曬8～10天，隨后轉(zhuǎn)入粉碎機(jī)中，粉碎后過60～80目篩，得混合植物纖維粉末，備用；再稱取煉油廢白土4～6kg，倒入盛有100～120mL去離子水的鐵鍋中，再將鐵鍋置于油浴鍋中，于溫度為120～150℃條件下，加熱30～45min，靜置，待自然冷卻至室溫，將鐵鍋中物料倒入球磨機(jī)中，按球料比為15:1～25:1加入球磨珠，調(diào)節(jié)球磨機(jī)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至350～400r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至600～650r/min，球磨處理3～5h；待球磨結(jié)束，將球磨機(jī)中物料倒入2號發(fā)酵罐中，再加入1～2L備用發(fā)酵混合物，于溫度為35～40℃，轉(zhuǎn)速為150～200r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵，直至發(fā)酵罐內(nèi)壓力達(dá)0.6～0.8MPa，隨后開啟發(fā)酵罐泄壓閥，待泄壓至常壓，出料，得改性廢白土漿料；按重量份數(shù)計，在混料機(jī)中依次加入160～200份上述所得改性廢白土漿料，15～20份備用混合植物纖維粉末，于轉(zhuǎn)速為300～400r/min條件下攪拌混合45～60min，出料，密封灌裝，即得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。

實例1

首先按重量份數(shù)計，在1號發(fā)酵罐中依次加入80份牛糞，60份豬糞，50份馬糞，300份清水，于溫度為40℃，轉(zhuǎn)速為160r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵7天，得發(fā)酵混合物，備用；按重量份數(shù)計，依次稱取40份甘蔗渣，80份玉米秸稈，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%氫氧化鈉溶液中浸泡12h，再將浸泡后的甘蔗渣與玉米秸稈均勻平鋪于陽光下暴曬10天，隨后轉(zhuǎn)入粉碎機(jī)中，粉碎后過80目篩，得混合植物纖維粉末，備用；再稱取煉油廢白土6kg，倒入盛有120mL去離子水的鐵鍋中，再將鐵鍋置于油浴鍋中，于溫度為150℃條件下，加熱45min，靜置，待自然冷卻至室溫，將鐵鍋中物料倒入球磨機(jī)中，按球料比為25:1加入球磨珠，調(diào)節(jié)球磨機(jī)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至400r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速650r/min，球磨處理5h；待球磨結(jié)束，將球磨機(jī)中物料倒入2號發(fā)酵罐中，再加入2L備用發(fā)酵混合物，于溫度為40℃，轉(zhuǎn)速為200r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵，直至發(fā)酵罐內(nèi)壓力達(dá)0.8MPa，隨后開啟發(fā)酵罐泄壓閥，待泄壓至常壓，出料，得改性廢白土漿料；按重量份數(shù)計，在混料機(jī)中依次加入200份上述所得改性廢白土漿料，20份備用混合植物纖維粉末，于轉(zhuǎn)速為400r/min條件下攪拌混合60min，出料，密封灌裝，即得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。

按重量份數(shù)計，稱取75份干基煤粉，25份水，將其攪拌混合均勻，得到水煤漿，接著將水煤漿與其質(zhì)量30％的本發(fā)明所得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑進(jìn)行攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經(jīng)檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，粘度較低，表觀粘度為864.42mPa·s，且穩(wěn)定性能好，60天內(nèi)不分層，且未出現(xiàn)無可恢復(fù)的硬沉淀。

實例2

首先按重量份數(shù)計，在1號發(fā)酵罐中依次加入60份牛糞，40份豬糞，30份馬糞，250份清水，于溫度為35℃，轉(zhuǎn)速為120r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵5天，得發(fā)酵混合物，備用；按重量份數(shù)計，依次稱取30份甘蔗渣，60份玉米秸稈，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%氫氧化鈉溶液中浸泡8h，再將浸泡后的甘蔗渣與玉米秸稈均勻平鋪于陽光下暴曬8天，隨后轉(zhuǎn)入粉碎機(jī)中，粉碎后過60目篩，得混合植物纖維粉末，備用；再稱取煉油廢白土4kg，倒入盛有100mL去離子水的鐵鍋中，再將鐵鍋置于油浴鍋中，于溫度為120℃條件下，加熱30min，靜置，待自然冷卻至室溫，將鐵鍋中物料倒入球磨機(jī)中，按球料比為15:1加入球磨珠，調(diào)節(jié)球磨機(jī)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至350r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至600r/min，球磨處理3h；待球磨結(jié)束，將球磨機(jī)中物料倒入2號發(fā)酵罐中，再加入1L備用發(fā)酵混合物，于溫度為35℃，轉(zhuǎn)速為150r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵，直至發(fā)酵罐內(nèi)壓力達(dá)0.6MPa，隨后開啟發(fā)酵罐泄壓閥，待泄壓至常壓，出料，得改性廢白土漿料；按重量份數(shù)計，在混料機(jī)中依次加入160份上述所得改性廢白土漿料，15份備用混合植物纖維粉末，于轉(zhuǎn)速為300r/min條件下攪拌混合45min，出料，密封灌裝，即得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。

按重量份數(shù)計，稱取65份干基煤粉，35份水，將其攪拌混合均勻，得到水煤漿，接著將水煤漿與其質(zhì)量20％的本發(fā)明所得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑進(jìn)行攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經(jīng)檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，粘度較低，表觀粘度為865.31mPa·s，且穩(wěn)定性能好，45天內(nèi)不分層，且未出現(xiàn)無可恢復(fù)的硬沉淀。

實例3

首先按重量份數(shù)計，在1號發(fā)酵罐中依次加入70份牛糞，50份豬糞，40份馬糞，270份清水，于溫度為37℃，轉(zhuǎn)速為140r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵6天，得發(fā)酵混合物，備用；按重量份數(shù)計，依次稱取35份甘蔗渣，70份玉米秸稈，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%氫氧化鈉溶液中浸泡10h，再將浸泡后的甘蔗渣與玉米秸稈均勻平鋪于陽光下暴曬9天，隨后轉(zhuǎn)入粉碎機(jī)中，粉碎后過70目篩，得混合植物纖維粉末，備用；再稱取煉油廢白土5kg，倒入盛有110mL去離子水的鐵鍋中，再將鐵鍋置于油浴鍋中，于溫度為130℃條件下，加熱35min，靜置，待自然冷卻至室溫，將鐵鍋中物料倒入球磨機(jī)中，按球料比為20:1加入球磨珠，調(diào)節(jié)球磨機(jī)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至370r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至620r/min，球磨處理4h；待球磨結(jié)束，將球磨機(jī)中物料倒入2號發(fā)酵罐中，再加入2L備用發(fā)酵混合物，于溫度為37℃，轉(zhuǎn)速為170r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵，直至發(fā)酵罐內(nèi)壓力達(dá)0.7MPa，隨后開啟發(fā)酵罐泄壓閥，待泄壓至常壓，出料，得改性廢白土漿料；按重量份數(shù)計，在混料機(jī)中依次加入180份上述所得改性廢白土漿料，17份備用混合植物纖維粉末，于轉(zhuǎn)速為350r/min條件下攪拌混合50min，出料，密封灌裝，即得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑。

按重量份數(shù)計，稱取70份干基煤粉30份水，將其攪拌混合均勻，得到水煤漿，接著將水煤漿與其質(zhì)量25％的本發(fā)明所得長效穩(wěn)定水煤漿分散添加劑進(jìn)行攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經(jīng)檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，粘度較低，表觀粘度為855.42mPa·s，且穩(wěn)定性能好，55天內(nèi)不分層，且未出現(xiàn)無可恢復(fù)的硬沉淀。