本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种新型高稳定水煤浆及其制备方法。
背景技术：
水煤浆是由大约65％的煤、34％的水和1％的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料，它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势，尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高了水煤浆的环保效益，在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。
但现有的水煤浆添加剂存在对煤和工艺适应性差、成浆效果不理想、稳定性差、流变特性不能满足要求等问题，缺少性能优良的添加剂一度制约了我国水煤浆技术的发展。
技术实现要素：
针对以上问题，本发明提供了一种新型高稳定水煤浆及其制备方法，本发明提供的水煤浆的制备方法工艺简单，制得的水煤浆稳定性好，长时间静置不易出现沉淀。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤68-72份、水30-35份与添加剂1.2-1.5份；
其中添加剂由改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成。
进一步的，电解质可选用硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾中的任意一种或多种。
进一步的，所述改性聚乙烯醇纤维溶液的固含为48-55％。
进一步的，所述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散3-5min，接着将混合液在45℃下搅拌反应5-8h，得到混合组分b；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应60-90min，制得混合组分c；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
进一步的，所述聚乙烯醇纤维的分子量为1200-1500，且步骤a)中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3。
进一步的，步骤b)中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：0.8-1.4：0.5；木质素磺酸盐的加入量为体系质量的3-5％。
进一步的，步骤b)中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成。
进一步的，步骤c)中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4。
一种新型高稳定水煤浆的制备方法，包括以下步骤：
s1：将原料煤进行破碎得到煤粉；
s2：将水、煤粉与添加剂按比例进行混合，捏混，得到浆料液；
s3：将上述浆料液进行筛分、剪切制得上述水煤浆。
进一步的，所述水煤浆中煤粉的粒径小于0.5mm。
与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
本发明提供的水煤浆的制备方法工艺简单，制得的水煤浆粘度低、稳定性好，长时间静置不易出现沉淀。改性聚乙烯醇纤维溶液中的水溶性的改性聚乙烯醇纤维能够对煤粉进行吸附以防止水煤浆中煤粉的团聚沉降，提升水煤浆的稳定性，由于煤粉颗粒表面协带负电荷电解质的加入能够在一定程度上起到平衡静电斥力的作用，利于改性聚乙烯醇纤维对煤粉的吸附负载，从而使水煤浆的稳定性得到提升。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤68份、水35份与添加剂1.2份；
添加剂由固含为48％的改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成；其中，电解质选用硫酸钾。
上述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将分子量为1200-1500的聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a，其中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，其中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散4min，其中木质素磺酸盐的加入量为体系质量的3％；接着将混合液在45℃下搅拌反应6h，得到混合组分b，其中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：0.8：0.5；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应60min，制得混合组分c，其中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
一种新型高稳定水煤浆的制备方法，包括以下步骤：
s1：将原料煤进行破碎得到煤粉；
s2：将水、煤粉与添加剂按比例进行混合，捏混，得到浆料液；
s3：将上述浆料液进行筛分、剪切制得上述水煤浆，水煤浆中煤粉的粒径小于0.5mm。
实施例2：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤69份、水34份与添加剂1.3份；
添加剂由固含为50％的改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成；其中，电解质选用硝酸钾。
上述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将分子量为1200-1500的聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a，其中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，其中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散3min，其中木质素磺酸盐的加入量为体系质量的4％；接着将混合液在45℃下搅拌反应5h，得到混合组分b，其中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：0.9：0.5；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应65min，制得混合组分c，其中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
新型高稳定水煤浆的制备方法同实施例1。
实施例3：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤70份、水32份与添加剂1.4份；
添加剂由固含为51％的改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成；其中，电解质选用碳酸钾。
上述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将分子量为1200-1500的聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a，其中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，其中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散4min，其中木质素磺酸盐的加入量为体系质量的5％；接着将混合液在45℃下搅拌反应6h，得到混合组分b，其中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.0：0.5；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应70min，制得混合组分c，其中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
新型高稳定水煤浆的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤71份、水31份与添加剂1.5份；
添加剂由固含为53％的改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成；其中，电解质由硝酸钾、硫酸钾按质量比1：1混合而成。
上述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将分子量为1200-1500的聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a，其中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，其中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散5min，其中木质素磺酸盐的加入量为体系质量的4％；接着将混合液在45℃下搅拌反应7h，得到混合组分b，其中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.2：0.5；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应80min，制得混合组分c，其中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
新型高稳定水煤浆的制备方法同实施例1。
实施例5：
一种新型高稳定水煤浆，按重量份计包括煤72份、水30份与添加剂1.5份；
添加剂由固含为55％的改性聚乙烯醇纤维溶液与电解质按质量比4：1混合而成；其中，电解质由硝酸钾、硫酸钾与碳酸钾按质量比2：1：1混合而成。
上述改性聚乙烯醇纤维的制备方法包括如下步骤：
a)将分子量为1200-1500的聚乙烯醇纤维溶于温水中并于超声中分散30min，得到混合组分a，其中聚乙烯醇纤维与温水的质量比为1：3；
b)向混合组分a中依次加入酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸，并用0.2mol/l的pbs缓冲液将体系的ph调整至6.8-7.4，其中0.2mol/l的pbs缓冲液由0.2mol/lnah2po4与0.2mol/lnah2po4按体积比2：23混合而成，接着向混合体系中加入木质素磺酸盐并超声分散4min，其中木质素磺酸盐的加入量为体系质量的4％；接着将混合液在45℃下搅拌反应8h，得到混合组分b，其中混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.4：0.5；
c)向混合组分b中加入水性硬脂酸钙，接着在55℃下搅拌反应90min，制得混合组分c，其中混合组分b与水性硬脂酸钙的质量比为15：0.4；
d)将上述混合组分c进行真空浓缩，制得上述改性聚乙烯醇纤维溶液。
新型高稳定水煤浆的制备方法同实施例1。
对比例1
与实施例4基本相同，不同之处仅在于混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：0.8：0.5。
对比例2
与实施例4基本相同，不同之处仅在于混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.0：0.5。
对比例3
与实施例4基本相同，不同之处仅在于混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.1：0.5。
对比例4
与实施例4基本相同，不同之处仅在于混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.3：0.5。
对比例5
与实施例4基本相同，不同之处仅在于混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.4：0.5。
上述各实施例制备的水煤浆的黏度及稳定性如下表1所示：
表1
由上表可知，本发明制备的水煤浆具有粘度低且稳定性好的优点，水煤浆出现软沉淀的时间≥40d，出现硬沉淀的时间≥56d，即长时间的静置不发生沉淀，适宜进一步推广应用。
对比例1-5的黏度及稳定性如下表2所示：
表2
对比实施例4及对比例1-5可知，随着辛基酚聚氧乙烯醚含量的增加水煤浆的稳定性提升，特别是当混合组分a、酒石酸、碳化二亚胺、辛基酚聚氧乙烯醚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸的质量比为12：1.5：1.0：1.2：0.5时，水煤浆的稳定性达到最佳。之后，随着辛基酚聚氧乙烯醚含量的增加水煤浆的稳定性呈下降趋势。
其主要是由于随着辛基酚聚氧乙烯醚含量的增加改性聚乙烯醇纤维对煤粉颗粒的吸附量也逐渐提升，使煤粉能够负载于水溶性的网状聚乙烯醇纤维上，避免水煤浆中的煤粉颗粒发生聚集沉降；但当辛基酚聚氧乙烯醚含量过高时，改性聚乙烯醇纤维对煤粉颗粒的吸附量过大，则会导致改性聚乙烯醇纤维负载过重而发生沉降；因此，起先随着辛基酚聚氧乙烯醚含量的增加水煤浆的稳定性会逐渐提升，之后随着辛基酚聚氧乙烯醚含量的增加水煤浆的稳定性又会下降。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。