CN101195773A - 一种高效复合水煤浆添加剂及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种添加剂及其应用方法，旨在提供一种高效复合水煤浆添加剂及其在水煤浆制备中的应用方法。该添加剂各组分按以下重量配比关系混合配制：45～85％木质素磺酸盐；5～25％萘磺酸盐；5～25％聚氧乙烯高聚物；5～35％碳酸盐或硫酸盐；0～4.5％pH值调节剂。应用方法包括将前述的添加剂制成固态粉状混合物或者配成任意浓度的水溶液，然后加入干基煤粉中搅拌均匀。本发明中的水煤浆添加剂价廉高效，成品水煤浆粘度低、浓度高、流变特性佳、稳定性好，此外，煤种适应性好。根据不同煤种的煤种，选择与之匹配的水煤浆添加剂配方及其配比，能对煤质进行适当的改性，可最大限度的提高制浆效果，同时拥有最优化的性价比。

Description

一种高效复合水煤浆添加剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种添加剂及其应用方法，更具体地说，本发明涉及一种高效复合水煤浆添加剂及其在水煤浆制备中的应用方法。

背景技术

随着能源科技和中国经济的快速发展，对能源的需求不断增加，使我国近年来能源供应一直处于紧张状态，成为国民经济发展的瓶颈。优质能源如石油、天然气消费也呈现加速增长态势。我国自1993年成为石油净进口国，产需缺口不断增大。2005年我国净进口石油量达到1.3亿吨以上，石油对外依存度达到42.9％。由于这几年国际油价大幅飚升，为此每年需支付大量外汇。而在未来的10-20年，我国经济仍将高速发展，石油需求将呈现强劲增长趋势，供需将继续增加。因此，寻找新的代油燃料，替代我国大量的燃油锅炉每年消耗的几千万吨燃料油，确保我国能源供应的稳定和社会经济的可持续发展，是迫切要进行的工作。

水煤浆是一种新型的煤基流体清洁燃料，由62％-70％的煤粉、30％-38％的水及外加约1％的化学添加剂，经过一定的工艺流程加工而成。它能象油一样具有良好的流动性与稳定性，可泵送、雾化与稳定燃烧，是一种比较理想的代油煤炭洁净燃料，能广泛地应用于工业锅炉、工业窑炉和电站锅炉。水煤浆技术是适合我国现行阶段适宜的代油、环保及节能技术。因此，在国家洁净煤计划中被列为重点高科技发展技术，在中国能源发展计划中具有十分重要的战略意义。

为了使水煤浆在正常使用中有较低的黏度、较好的流动性，静止时又有较高的黏度，不易产生沉淀，在制浆过程中添加少量的化学添加剂是必不可少的。添加剂的种类和性能是影响水煤浆的黏度、稳定性、含煤量、雾化、燃烧和成本等重要参数的主要因素。另外，添加剂的费用在制浆成本中是仅次于煤炭费用的主要成分，所以添加剂的配方对水煤浆的成本有重要的影响。目前我国在使用的添加剂种类繁多，但品质一般，使水煤浆粘度偏高，浓度低(有的甚至在50％以下)，稳定性差(有的只有1星期的稳定时间)，大部分没有达到国标要求。开发廉价、性优的水煤浆添加剂对加快水煤浆技术的发展和推广应用有重要意义。基于此，我们认为很有必要开发高效复合型水煤浆添加剂，迅速提高我国水煤浆质量，扩大制浆煤种范围，加快水煤浆推广应用。本添加剂配方在性能价格比方面实现产品的最优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高效复合水煤浆添加剂，本发明更进一步的目的是提供一种高效复合水煤浆添加剂在水煤浆制备中的应用方法。

本发明的高效复合水煤浆添加剂，各组分按以下重量配比关系混合配制：

45～85％的木质素磺酸盐；

5～25％的萘磺酸盐；

5～25％的聚氧乙烯高聚物；

5～35％的碳酸盐或硫酸盐；

0～4.5％的PH值调节剂。

作为一种改进，所述木质素磺酸盐是木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或木质素磺酸铵。

作为一种改进，所述萘磺酸盐是亚甲基萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、烷基萘磺酸钠或萘磺酸盐甲醛缩聚物。

作为一种改进，所述碳酸盐是碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙，所述硫酸盐是硫酸钠、硫酸钾或硫酸钙。

作为一种改进，所述PH值调节剂是铵基磺酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠或氢氧化钾其中任意一种。

本发明中高效复合水煤浆添加剂的应用方法，包括：

将前述的添加剂制成固态粉状混合物或者配成任意浓度的水溶液，然后加入干基煤粉中搅拌均匀，所述添加剂用量为干基煤粉重量的0.4％～1.5％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中的水煤浆添加剂价廉高效，成品水煤浆粘度低、浓度高、流变特性佳、稳定性好，此外，煤种适应性好。根据不同煤种的煤种，选择与之匹配的水煤浆添加剂配方及其配比，能对煤质进行适当的改性，可最大限度的提高制浆效果，同时拥有最优化的性价比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行说明。

表1中是本发明具体实施例中各组分组成及配比：

表1

具体实施例序号	1	2	3	4
					木质素磺酸盐	45	85	53	45
萘磺酸盐	25	5	10	5.5
					聚氧乙烯高聚物	14	5	25	10
无机盐	16	5	10	35
					PH值调节剂	0	0	2	4.5

上述实施例中，木质素磺酸盐可以是木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或木质素磺酸铵等，萘磺酸盐可以是亚甲基萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠或烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩聚物，无机盐可以是碳酸盐或硫酸盐(如钠、钾、钙盐)，PH值调节剂可以是酸性调节剂：铵基磺酸、硫酸、硝酸等、碱性调节剂：氢氧化钠、氢氧化钾等。

本添加剂可以配成任意浓度的水溶液，以溶液形式加入到球磨机或搅拌桶中，也可以制成固态粉状混合物，以粉状加入到球磨机中，特别是在湿法制浆中效果更为显著。

水煤浆添加剂的应用方法：将所述添加剂制成固态粉状混合物或者配成任意浓度的水溶液，然后加入干基煤粉中搅拌均匀，添加剂用量为干基煤粉重量的0.4％～1.5％。

本发明的应用实例：

一：把该添加剂应用于山西阳城矿、山西阳泉矿、山东兖州矿、河南神火矿、贵州桃坪水井矿、贵州克勤矿等的煤制浆中，添加剂的用量为干基煤粉重量的0.8％，表观粘度控制在900～1000mPa.s(水煤浆温度20℃，在剪切速率100s-1下采用HaakeVT550粘度计测量)，各水煤浆样的定粘浓度见表2，各水煤浆样均可稳定贮存3个月以上，流变性呈屈服假塑性。

从表2结果可见，本产品适应性强，对烟煤(山东兖州矿)、贫煤(河南神火矿)和无烟煤(贵州桃坪水井矿、贵州克勤矿)都具有很好的成浆性，可用作不同产地原料煤制浆的添加剂。

表2

煤矿	山西阳城矿	山西阳泉矿	山东兖州矿	河南神火矿	贵州桃坪水井矿	贵州克勤矿
							浆样定粘浓度(％)	70.2	69.6	67.0	69.6	68.7	72.1

二：神木煤是一种典型的成浆性较差的煤种，过去成浆浓度一直在60％左右，使用本添加剂后，在添加量为干基煤粉重量的0.8％情况下，煤浆浓度为60-66％，粘度为650-850mPa.s(水煤浆温度20℃，在剪切速率100s-1下采用HaakeVT550粘度计测量)，可稳定贮存3个月以上，浆体呈屈服假塑性流型。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高效复合水煤浆添加剂，各组分按以下重量配比关系混合配制：

45～85％的木质素磺酸盐；

5～25％的萘磺酸盐；

5～25％的聚氧乙烯高聚物；

5～35％的碳酸盐或硫酸盐；

0～4.5％的PH值调节剂。

2.根据权利要求1所述的高效复合水煤浆添加剂，其特征在于，所述木质素磺酸盐是木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或木质素磺酸铵。

3.根据权利要求1所述的高效复合水煤浆添加剂，其特征在于，所述萘磺酸盐是亚甲基萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、烷基萘磺酸钠或萘磺酸盐甲醛缩聚物。

4.根据权利要求1所述的高效复合水煤浆添加剂，其特征在于，所述碳酸盐是碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙，所述硫酸盐是硫酸钠、硫酸钾或硫酸钙。

5.根据权利要求1所述的高效复合水煤浆添加剂，其特征在于，所述PH值调节剂是铵基磺酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠或氢氧化钾其中任意一种。

6.一种高效复合水煤浆添加剂的应用方法，包括：

将权利要求1中所述的添加剂制成固态粉状混合物或者配成任意浓度的水溶液，然后加入干基煤粉中搅拌均匀，所述添加剂用量为干基煤粉重量的0.4％～15％。