本發明公開了一種水煤漿專用分散劑的制備方法，屬于分散劑制備技術領域。
背景技術：
水煤漿作為煤炭加工利用技術，較好地實現了固體物料流態化和加壓操作。水煤漿可作為代油燃料和制備合成氣的氣化原料，是目前國內外潔凈煤技術之一，由于水煤漿既能保持煤的物理化學性能，又能像石油一樣具有良好的流動性和穩定性，可以泵送，又易儲運和調整，可霧化燃燒，有屬低污染潔凈燃料，而且燃燒效率高，有著代油、節能、環保、綜合利用等多重效益，因此，受到世界各國工業界的高度重視。
優良的水煤漿應具有高濃度、低粘度、良好的流動性及穩定性等特點。為達到此目的，需添加適量的化學添加劑。制漿用的添加劑主要有分散劑、穩定劑和其他助劑，其中分散劑起著關鍵作用。 目前，工業應用的水煤漿分散劑主要有萘系、腐植酸系、聚烯烴系、丙烯酸系以及相關復配產品。
萘系分散劑主要是各類取代基的萘磺酸鹽聚合物，其特點是適用范圍廣，分散性好，降粘作用強，制成的水煤漿流動性好，但是漿體穩定性差，且分散劑的價格偏高；腐植酸系分散劑的特點是分散性能強，使用時無需復配，可單獨使用，但是成漿穩定性較差；聚烯烴系列分散劑對低灰水煤漿具有較好的分散性能，但需要嚴格控制分子質量及其分布，而且價格較高，對煤種要求較嚴格。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是：針對傳統水煤漿分散劑使用后制成的水煤漿漿體穩定性差，使用后易產生不可逆硬沉淀的問題，提供了一種利用泥炭蘚漿液、蚯蚓糞漿液及聚天冬氨酸復配，在紫外線輻照條件下，加熱交聯制備得到水煤漿專用分散劑的方法。本發明首先利用煤粉等混合栽培的泥炭蘚研磨成漿液，再將豬糞等混合，經蚯蚓取食后轉化成蚯蚓糞，使混合物中有機質得到初步降解，再以N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，配合紫外燈輻照增加物料中生物質成分的化學活性，促進交聯反應發生，從而制得水煤漿專用分散劑。本發明充分利用泥炭蘚及蚯蚓糞中豐富的生物有機質，與聚天冬氨酸交聯，形成三維網狀結構，所得分散劑可有效吸附于煤表面，提高煤的親水性，并且能在煤表面形成雙點層和空間立體障礙，有效解決了傳統水煤漿分散劑穩定性差的問題，使用后可保持60～80天不分層，且未產生不可逆沉淀。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
（1）依次取400～500g煤粉，200～300g黃土，60～80g桃膠，400～500mL清水，用木棍攪拌混合均勻后堆放于背光通風處，控制堆放厚度為3～5cm，得培養基，隨后向培養基表面接種20～30g泥炭蘚，每隔6～8h向培養基表面噴灑10～15mL清水，于溫度為20～25℃室溫條件下，進行泥炭蘚培養10～15天；
（2）待培養結束，收集培養基表面泥炭蘚，并用去離子水沖洗除去泥炭蘚表面污物，再將泥炭蘚置于石磨中，研磨30～45min，在研磨過程中混入泥炭蘚質量2.0～2.6倍的去離子水，研磨后過160～180目篩，得泥炭蘚漿液，備用；
（3）依次稱取100～200g豬糞，300～500g黃土，30～50g小麥麩皮，與600～800mL清水混合均勻后倒入塑料水槽中，再向水槽中接種80～100g蚯蚓，進行蚯蚓養殖5～7天，隨后收集蚯蚓糞，并將蚯蚓糞與去離子水按質量比為1：2～1：4混合后用勻漿機打成勻漿，過180～200目篩，得蚯蚓糞漿液；
（4）按重量份數計，在三口燒瓶中依次加入40～60份步驟（2）備用泥炭蘚漿液，30～50份上述所得蚯蚓糞漿液，10～12份聚天冬氨酸，3～5份N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，20～40份去離子水，再將三口燒瓶轉入數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為65～70℃，轉速為600～800r/min條件下，利用紫外燈以40～50W功率持續照射三口燒瓶中物料10～12h；
（5）待反應結束，收集三口燒瓶中物料，并將其轉入真空干燥箱中，于溫度為60～70℃條件下，干燥6～8h，出料，即得水煤漿專用分散劑。
本發明的應用方法：按重量份數計，依次取80～100份干基煤粉，35～40份水，將其攪拌混合均勻，制得水煤漿，隨后再加入水煤漿質量2～3%的本發明所得水煤漿專用分散劑，攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，水煤漿濃度可達66.7%～74.1%，粘度較低，表觀粘度為800～820mPa·s/100s-1，且穩定性能好，可保持60～80天不分層，且未出現無可恢復的硬沉淀。
本發明的有益效果是：
（1）采用本發明所得水煤漿專用分散劑無須與其他分散劑復配即可直接使用，且制備得到的水煤漿具有良好的流動性和儲存穩定性，方便泵送，且易于儲運；
（2）本發明所用原料廉價易得，且使豬糞等廢棄物得到有效利用，實現了廢物利用的同時實現了產品的綠色生產，有利于水煤漿行業的可持續發展。
具體實施方式
依次取400～500g煤粉，200～300g黃土，60～80g桃膠，400～500mL清水，用木棍攪拌混合均勻后堆放于背光通風處，控制堆放厚度為3～5cm，得培養基，隨后向培養基表面接種20～30g泥炭蘚，每隔6～8h向培養基表面噴灑10～15mL清水，于溫度為20～25℃室溫條件下，進行泥炭蘚培養10～15天；待培養結束，收集培養基表面泥炭蘚，并用去離子水沖洗除去泥炭蘚表面污物，再將泥炭蘚置于石磨中，研磨30～45min，在研磨過程中混入泥炭蘚質量2.0～2.6倍的去離子水，研磨后過160～180目篩，得泥炭蘚漿液，備用；依次稱取100～200g豬糞，300～500g黃土，30～50g小麥麩皮，與600～800mL清水混合均勻后倒入塑料水槽中，再向水槽中接種80～100g蚯蚓，進行蚯蚓養殖5～7天，隨后收集蚯蚓糞，并將蚯蚓糞與去離子水按質量比為1：2～1：4混合后用勻漿機打成勻漿，過180～200目篩，得蚯蚓糞漿液；按重量份數計，在三口燒瓶中依次加入40～60份備用泥炭蘚漿液，30～50份上述所得蚯蚓糞漿液，10～12份聚天冬氨酸，3～5份N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，20～40份去離子水，再將三口燒瓶轉入數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為65～70℃，轉速為600～800r/min條件下，利用紫外燈以40～50W功率持續照射三口燒瓶中物料10～12h；待反應結束，收集三口燒瓶中物料，并將其轉入真空干燥箱中，于溫度為60～70℃條件下，干燥6～8h，出料，即得水煤漿專用分散劑。
實例1
依次取400g煤粉，200g黃土，60g桃膠，400mL清水，用木棍攪拌混合均勻后堆放于背光通風處，控制堆放厚度為3cm，得培養基，隨后向培養基表面接種20g泥炭蘚，每隔6h向培養基表面噴灑10mL清水，于溫度為20℃室溫條件下，進行泥炭蘚培養10天；待培養結束，收集培養基表面泥炭蘚，并用去離子水沖洗除去泥炭蘚表面污物，再將泥炭蘚置于石磨中，研磨30min，在研磨過程中混入泥炭蘚質量2倍的去離子水，研磨后過160目篩，得泥炭蘚漿液，備用；依次稱取100g豬糞，300g黃土，30g小麥麩皮，與600mL清水混合均勻后倒入塑料水槽中，再向水槽中接種80g蚯蚓，進行蚯蚓養殖5天，隨后收集蚯蚓糞，并將蚯蚓糞與去離子水按質量比為1：2混合后用勻漿機打成勻漿，過180目篩，得蚯蚓糞漿液；按重量份數計，在三口燒瓶中依次加入40份備用泥炭蘚漿液，30份上述所得蚯蚓糞漿液，10份聚天冬氨酸，3份N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，20份去離子水，再將三口燒瓶轉入數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為65℃，轉速為600r/min條件下，利用紫外燈以40W功率持續照射三口燒瓶中物料10h；待反應結束，收集三口燒瓶中物料，并將其轉入真空干燥箱中，于溫度為60℃條件下，干燥6h，出料，即得水煤漿專用分散劑。
按重量份數計，依次取80份干基煤粉，35份水，將其攪拌混合均勻，制得水煤漿，隨后再加入水煤漿質量2%的本發明所得水煤漿專用分散劑，攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，水煤漿濃度可達69.6%，粘度較低，表觀粘度為800mPa·s/100s-1，且穩定性能好，可保持60天不分層，且未出現無可恢復的硬沉淀。
實例2
依次取450g煤粉，260g黃土，70g桃膠，450mL清水，用木棍攪拌混合均勻后堆放于背光通風處，控制堆放厚度為4cm，得培養基，隨后向培養基表面接種25g泥炭蘚，每隔7h向培養基表面噴灑12mL清水，于溫度為22℃室溫條件下，進行泥炭蘚培養12天；待培養結束，收集培養基表面泥炭蘚，并用去離子水沖洗除去泥炭蘚表面污物，再將泥炭蘚置于石磨中，研磨40min，在研磨過程中混入泥炭蘚質量2.2倍的去離子水，研磨后過170目篩，得泥炭蘚漿液，備用；依次稱取150g豬糞，400g黃土，40g小麥麩皮，與700mL清水混合均勻后倒入塑料水槽中，再向水槽中接種90g蚯蚓，進行蚯蚓養殖6天，隨后收集蚯蚓糞，并將蚯蚓糞與去離子水按質量比為1：3混合后用勻漿機打成勻漿，過200目篩，得蚯蚓糞漿液；按重量份數計，在三口燒瓶中依次加入50份備用泥炭蘚漿液，40份上述所得蚯蚓糞漿液，11份聚天冬氨酸，4份N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，30份去離子水，再將三口燒瓶轉入數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為68℃，轉速為700r/min條件下，利用紫外燈以45W功率持續照射三口燒瓶中物料11h；待反應結束，收集三口燒瓶中物料，并將其轉入真空干燥箱中，于溫度為65℃條件下，干燥7h，出料，即得水煤漿專用分散劑。
按重量份數計，依次取80份干基煤粉，40份水，將其攪拌混合均勻，制得水煤漿，隨后再加入水煤漿質量2%的本發明所得水煤漿專用分散劑，攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，水煤漿濃度可達66.7%，粘度較低，表觀粘度為810mPa·s/100s-1，且穩定性能好，可保持70天不分層，且未出現無可恢復的硬沉淀。
實例3
依次取500g煤粉，300g黃土，80g桃膠，500mL清水，用木棍攪拌混合均勻后堆放于背光通風處，控制堆放厚度為5cm，得培養基，隨后向培養基表面接種30g泥炭蘚，每隔8h向培養基表面噴灑15mL清水，于溫度為25℃室溫條件下，進行泥炭蘚培養15天；待培養結束，收集培養基表面泥炭蘚，并用去離子水沖洗除去泥炭蘚表面污物，再將泥炭蘚置于石磨中，研磨45min，在研磨過程中混入泥炭蘚質量2.6倍的去離子水，研磨后過180目篩，得泥炭蘚漿液，備用；依次稱取200g豬糞，500g黃土，50g小麥麩皮，與800mL清水混合均勻后倒入塑料水槽中，再向水槽中接種100g蚯蚓，進行蚯蚓養殖7天，隨后收集蚯蚓糞，并將蚯蚓糞與去離子水按質量比為1：4混合后用勻漿機打成勻漿，過200目篩，得蚯蚓糞漿液；按重量份數計，在三口燒瓶中依次加入60份備用泥炭蘚漿液，50份上述所得蚯蚓糞漿液，12份聚天冬氨酸，5份N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，40份去離子水，再將三口燒瓶轉入數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為70℃，轉速為800r/min條件下，利用紫外燈以50W功率持續照射三口燒瓶中物料12h；待反應結束，收集三口燒瓶中物料，并將其轉入真空干燥箱中，于溫度為70℃條件下，干燥8h，出料，即得水煤漿專用分散劑。
按重量份數計，依次取100份干基煤粉，35份水，將其攪拌混合均勻，制得水煤漿，隨后再加入水煤漿質量3%的本發明所得水煤漿專用分散劑，攪拌混合均勻即可得到高分散性能水煤漿。經檢測，該高分散性能水煤漿流動性能好，水煤漿濃度可達74.1%，粘度較低，表觀粘度為820mPa·s/100s-1，且穩定性能好，可保持80天不分層，且未出現無可恢復的硬沉淀。