專利名稱：用于濃水制漿的水煤漿添加劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水煤漿制備技術領域，具體涉及一種用于濃水制漿的水煤漿添加劑。
背景技術：
煤、添加劑和水是水煤漿制備過程中必不可少的三要素，在水煤漿制備技術領域，目前國內(nèi)外研究側(cè)重于煤和添加劑對水煤漿制備的影響，就制漿用水的理論研究相對較少，因此對水煤漿制備用水的研究基本上是半經(jīng)驗性的。在反滲透技術領域，廢水經(jīng)反滲透處理后的濃水可生化性低，COD含量較高、色度大、污染物高，僅從節(jié)約水資源的角度看，二次利用濃縮水是很有必要的，但站在經(jīng)濟運行的觀點上，少量回用還可以，大量或全部回用會造成較大的空間、電力、人力等資源的浪費。目前國內(nèi)外對濃水的研究，還未達到有效利用，國內(nèi)對濃水的回用一般體現(xiàn)在綠化、沖廁、洗滌等，許多企業(yè)對污染物較高的濃水直接排掉。因此制漿用水的性質(zhì)研究可作為日后水煤漿技術研究領域的一個方向。同時，探索以可回收率高、利用效率高、處理成本低、經(jīng)濟效益高的濃水回用領域是未來反滲透技術研究的發(fā)展趨勢。對大型煤化工企業(yè)而言，將水煤漿制備技術和反滲透濃水回用技術結(jié)合起來考慮，濃水制漿研究也許會成為未來在節(jié)約能源和水資源技術領域的一個新的研究方向，研制新的添加劑適合于濃水制漿工藝也是未來添加劑技術新的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中存在的缺點，提供一種分散性好、用量小、穩(wěn)定性高的用于濃水制漿的水煤漿添加劑。解決上述技術問題所采用的技術方案是:該添加劑由三聚磷酸鈉、聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、水制成，三聚磷酸鈉、聚乙二醇和馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽占添加劑總質(zhì)量的40%，水·占添加劑總質(zhì)量的60%，其中三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比為0.8:0.2:1 5。本發(fā)明用于濃水制漿的水煤漿添加劑，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比優(yōu)選為0.8:0.2:2 4，最佳為0.8:0.2:3。上述的聚乙二醇的平均分子量為400 2000，馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的平均分子量4000 8000，均由山東魯津化工有限公司提供。上述用于濃水制漿的水煤漿添加劑的制備方法為:按照上述原料的質(zhì)量配比，將馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽加入水中，攪拌5分鐘，再加入聚乙二醇，攪拌5分鐘，加入三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，出料并分析檢驗，即得添加劑。上述用于濃水制漿的水煤漿添加劑的使用方法為:將添加劑配制成質(zhì)量分數(shù)為30%的添加劑水溶液，將破碎后的原煤、質(zhì)量分數(shù)為30%的添加劑水溶液、濃水送入磨煤機中，添加劑的用量為干基煤質(zhì)量的0.15% 0.25%，開啟磨煤機運行15分鐘后打開出料口，觀察溢流出的水煤漿流型變化情況，并測定水煤漿濃度、粘度、粒度分布和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的添加劑具有分散性好、用量小、穩(wěn)定性高的優(yōu)點，用于濃水制水煤漿，增加了水煤漿的穩(wěn)定性，同時該添加劑的成漿性能不易受濃水中鈣、鎂等金屬離子的存在而改變，同時解決了濃水回用的問題，對煤化工系統(tǒng)節(jié)水和資源利用具有積極作用。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例1以制備用于濃水制漿的水煤漿添加劑IOOOg為例，所用原料及制備方法如下:向攪拌罐中加入300g平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、600g水，30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，再加入20g平均分子量為600的聚乙二醇，繼續(xù)攪拌5分鐘，然后加入80g三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比0.8:0.2:3，出料并分析檢驗，得到用于濃水制漿的水煤漿添加劑。上述平均分子量為600的聚乙二醇和平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽均由山東魯津化工有限公司提供。實施例2以制備用于濃水制漿的水煤漿添加劑IOOOg為例，所用原料及制備方法如下:向攪拌罐中加入320g平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、600g水，30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，再加入16g平均分子量為600的聚乙二醇，繼續(xù)攪拌5分鐘，然后加入64g三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比0.8:0.2:4，出料并分析檢驗，得到用于濃水制漿的水煤漿添加劑。實施例3以制備用于濃水制漿的水煤漿添加劑IOOOg為例，所用原料及制備方法如下:向攪拌罐中加入267g平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、600g水，30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，再加入26.6g平均分子量為600的聚乙二醇，繼續(xù)攪拌5分鐘，然后加入106.4g三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比0.8:0.2:2，出料并分析檢驗，得到用于濃水制漿的水煤漿添加劑。實施例4以制備用于濃水制漿的水煤漿添加劑IOOOg為例，所用原料及制備方法如下:向攪拌罐中加入200g平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、600g水，30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，再加入40g平均分子量為600的聚乙二醇，繼續(xù)攪拌5分鐘，然后加入160g三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比0.8:0.2:1，出料并分析檢驗，得到用于濃水制漿的水煤漿添加劑。實施例5以制備用于濃水制漿的水煤漿添加劑IOOOg為例，所用原料及制備方法如下:向攪拌罐中加入333g平均分子量為4000的馬 來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、600g水，30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，再加入13.4g平均分子量為600的聚乙二醇，繼續(xù)攪拌5分鐘，然后加入53.6g三聚磷酸鈉，繼續(xù)攪拌5分鐘，三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比0.8:0.2:5，出料并分析檢驗，得到用于濃水制漿的水煤漿添加劑。實施例6在實施例1 5中，所用平均分子量為600的聚乙二醇用等質(zhì)量平均分子量為400的聚乙二醇替換，平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽用等質(zhì)量平均分子量為8000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽替換，其他步驟與相應實施例相同，制備成用于濃水制漿的水煤漿添加劑。實施例7在實施例1 5中，所用平均分子量為600的聚乙二醇用等質(zhì)量平均分子量為2000的聚乙二醇替換，平均分子量為4000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽用等質(zhì)量平均分子量為6000的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽替換，其他步驟與相應實施例相同，制備成用于濃水制漿的水煤漿添加劑。為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人采用實施例1制備的用于濃水制漿的水煤漿添加劑(以下均稱本發(fā)明添加劑)在實驗室進行使用，試驗情況如下:將添加劑配制成質(zhì)量分數(shù)為30%的添加劑水溶液，將破碎后的原煤、質(zhì)量分數(shù)為30%的添加劑水溶液、濃水送入磨煤機中，添加劑的用量為干基煤質(zhì)量的0.2%。開啟磨煤機運行15分鐘后打開出料口，觀察溢流出的水煤漿流型變化情況，并測定水煤漿濃度、粘度、粒度分布和穩(wěn)定性，具體測試方法如下:(I)水煤漿濃度測定:稱量3g的水煤漿置于快速水分測試儀中，測試溫度120°C、測試時間20分鐘，待水分烘干至恒重后儀器顯示的讀數(shù)即為水煤漿濃度。(2)水煤漿粘度測定:參考GB/T18856.4試驗方法。
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(3)水煤漿穩(wěn)定性評價:將水煤漿于密閉容器中放置一定時間后，若發(fā)現(xiàn)漿體表面有明顯析水，通過玻璃棒攪拌仍無法恢復原漿體流型，則該沉淀為硬沉淀；若漿體表面無明顯析水，或有析水但通過攪拌可恢復原漿體狀態(tài)，則該沉淀類型為軟沉淀。在有軟沉淀的情況下，稱量析水部分的體積，析水量與原水煤漿體積之比稱為析水率。(4)水煤漿粒度測定:使用BT-2002激光粒度分布儀進行檢測。測試結(jié)果見表I和表2。表I試驗結(jié)果
illj行業(yè)標準j試驗測定結(jié)果
成漿濃度彡58%61%
粘度< 1200mPa.s950mPa.s
穩(wěn)定期>一個月(無不可恢復的硬沉淀)60^
24小時析水率 < 3%2%表2粒度分布
權利要求
1.一種用于濃水制漿的水煤漿添加劑，其特征在于:該添加劑由三聚磷酸鈉、聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、水制成，三聚磷酸鈉、聚乙二醇和馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽占添加劑總質(zhì)量的40%，水占添加劑總質(zhì)量的60%，其中三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比為0.8:0.2:1 5。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于濃水制漿的水煤漿添加劑，其特征在于:所述的三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比為0.8:0.2:2 4。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于濃水制漿的水煤漿添加劑，其特征在于:所述的三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比為0.8:0.2:3。
4.根據(jù)權利要求1所述的可用于濃水制漿的水煤漿添加劑，其特征在于:所述的聚乙二醇的平均分子量為400 2000。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于濃水制漿的水煤漿添加劑，其特征在于:所述的馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的平均分子量`為4000 8000。
全文摘要
一種用于濃水制漿的水煤漿添加劑，由三聚磷酸鈉、聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽、水制成，三聚磷酸鈉、聚乙二醇和馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽占添加劑總質(zhì)量的40%，水占添加劑總質(zhì)量的60%，其中三聚磷酸鈉與聚乙二醇、馬來酸-甲基丙烯酸共聚物鈉鹽的質(zhì)量比為0.8:0.2:1～5。本發(fā)明的添加劑具有分散性好、用量小、穩(wěn)定性高的優(yōu)點，用于濃水制水煤漿的成漿性能優(yōu)良、漿體流型好，可滿足成漿濃度≥58%、粘度＜1200mPa·s、穩(wěn)定期≥一個月(無不可恢復的硬沉淀)、24小時析水率＜3%的要求，同時解決了濃水回用的問題，對煤化工系統(tǒng)節(jié)水和資源利用具有積極作用。
文檔編號C10L1/196GK103232869SQ201310168149
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權日2013年5月9日
發(fā)明者姚彬, 楊鴻鷹, 王麗莉, 段寶民, 張玉榮 申請人:陜西省石油化工研究設計院