本發(fā)明屬于褐煤應用
技術領域：
，涉及其表面改性，特別涉及一種陽離子瀝青乳液包覆改性低階煤及其制備水煤漿的方法。
背景技術：
：水煤漿是在上個世紀七八十年代，石油緊缺而興起的一種以煤代油的新型技術。水煤漿是一種新型的煤基潔凈環(huán)保燃料，由約60～70％的煤、30～40％的水和少量添加劑，經過一定的工藝加工制備而成的固、液兩相懸浮分散體系，具有與油一樣的流動性與穩(wěn)定性；可以泵送、霧化與穩(wěn)定著火燃燒；其熱值大約相當于燃油的一半。我國發(fā)展水煤漿技術具有重要意義。具有工業(yè)應用價值的水煤漿應具有高濃度、低黏度、良好的流動性及穩(wěn)定性。目前低階煤制備高濃水煤漿存在的問題是孔隙度及內水含量高，含氧官能團豐富，表面親水基團羧基、羥基和羰基含量較多等原因導致其煤顆粒親水性大，從而影響其流變性能。技術實現要素：為了克服上述現有技術中低階煤內水含量大、脫水提質后容易復吸水的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種陽離子瀝青乳液包覆改性低階煤及其制備水煤漿的方法，對孔隙度及內水含量用微波的技術將水分降低；由于低階煤表面的羧基等含氧基團以及煤粒表面的無機礦物質如碳酸鹽、硅酸鹽均為電負性，本發(fā)明選用帶正電性、成膜性能好、覆蓋力強的陽離子瀝青乳液，對低階煤顆粒進行包覆改性，對煤顆粒表面的孔隙進行封堵，防止提質干燥后的煤顆粒重新吸附水分，以降低其對自由水的復吸，提高煤表面的疏水性，從而使難成漿的低階煤呈現出類似高階煤的表面強疏水性，提高其改善其水煤漿的流動性及其漿體穩(wěn)定性，能使脫水后的煤顆粒具有孔隙度大為降低、疏水性提高、煤粉對自由水復吸率低、用量少、覆蓋均勻、高效經濟等特點，同時可以利用常用的萘磺酸鹽、木質素鹽作為分散劑，從而成為提高低階煤制備高濃水煤漿的一種有效方法。為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種陽離子瀝青乳液包覆改性低階煤的方法，首先在微波作用下對低階煤進行內水脫除，直到煤粉質量恒重，然后用陽離子瀝青乳液作為表面改性劑對煤粉進行封孔和表面包覆，實現低階煤改性。所述陽離子瀝青乳液通過如下方式獲?。悍謩e將1gspan60和3gtween60以及0.2g的十六烷基三甲基氯化銨放入燒杯中，加入200ml水，攪拌均勻得到乳化劑水溶液，然后將乳化劑水溶液加熱到70℃；再稱取50g瀝青，加熱至140℃；啟動膠體磨，將乳化劑熱水溶液注入膠體磨中，再緩慢將熱瀝青倒入進行乳化，大約10min后停止膠體磨，冷卻至室溫可得到陽離子瀝青乳液。所述封孔和表面包覆通過噴霧法實現。所述陽離子瀝青乳液的添加量為低階煤干重的0.5～2.0％。所得改性低階煤可用于制備水煤漿：在改性低階煤中加入分散劑和水，攪拌制備。所述分散劑為萘磺酸鹽或木質素鹽，加入量為干基煤重的0.3％。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明利用微波提質的方法，經濟、環(huán)保、安全高效的進行了低階煤內水脫附，并以表面包覆的形式對低階煤進行表面改性，防止水煤漿中煤粒對自由水的復吸，從而改善其成漿性能，突破了傳統(tǒng)的以研究分散劑來提高成漿性的觀念。(2)本發(fā)明改性劑采用陽離子瀝青乳液，使其與煤表面的相互作用方式由單一的氫鍵吸附變?yōu)闅滏I吸附和靜電吸附的雙重作用。因此改性劑吸附效果更佳，用量少，方法簡單、更有效地改善煤粒表面的疏水性及孔隙結構，從而達到降低水煤漿表觀黏度及防止自由水復吸的作用。具體實施方式下面結合實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。實施例1將煤粉在微波條件下進行內水脫除，直到其質量保持不變，然后分別用煤粉質量的0.5％陽離子瀝青乳液用小型噴霧劑以以霧化方式對煤粉進行包覆改性，并將改性好的煤粉放置于105℃烘箱中除去水分，密封保存。實施例2將煤粉在微波條件下進行內水脫除，直到其質量保持不變，然后分別用煤粉質量的1％陽離子瀝青乳液用小型噴霧劑以霧化的方式對煤粉進行包覆改性，并將改性好的煤粉放置于105℃烘箱中除去水分，密封保存。實施例3將煤粉在微波條件下進行內水脫除，直到其質量保持不變，然后分別用煤粉質量的1.5％陽離子瀝青乳液用小型噴霧劑以霧化的方式對煤粉進行包覆改性，并將改性好的煤粉放置于105℃烘箱中除去水分，密封保存。實施例4將煤粉在微波條件下進行內水脫除，直到其質量保持不變，然后分別用煤粉質量的2.0％陽離子瀝青乳液用小型噴霧劑以霧化的方式對煤粉進行包覆改性，并將改性好的煤粉放置于105℃烘箱中除去水分，密封保存。應用效果測試：選用內蒙褐煤為研究對象，通過破碎、球磨、篩選和級配，攪拌均勻后制得相同濃度的水煤漿(質量分數57％)，煤的粒徑級配：0.840～0.420mm占8％、0.420～0.124mm占42％、0.124～0.074mm占7％、0.074～0.063mm占8％、0.063mm以下占35％。分散劑為萘磺酸鹽，加入量為0.3％(占干基煤wt％)，發(fā)明實施的表面疏水改性的煤粉制漿性能測試結果如下表1所示，由表1可以看出本專利所述陽離子瀝青乳液改性過的煤粉的水煤漿表觀粘度在0h、6h、12、24h、48h后的變化。表1：各實施例產品的成漿性能比較性能指標(mpa·s)0h6h12h24h48h微波提質對比樣81711981572202228070.5％陽離子瀝青乳液6128621008110217851.0％陽離子瀝青乳液592854956103513561.5％陽離子瀝青乳液55671285292411242.0％陽離子瀝青乳液502668715734824當前第1頁12