近5年15篇腐植酸水煤浆分散剂研究应用效果显著

近5年15篇腐植酸水煤浆分散剂研究应用效果显著

腐植酸水煤浆分散剂是一种两性离子型分散剂，具有可塑性强、分散性能好、可单独或复配使用等优点，在提升水煤浆浓度、降低水煤浆黏度、提高水煤浆分散性能等方面效果显著。现分享近5年15篇腐植酸腐植酸水煤浆分散剂的文献研究成果。

1. 北京天地融创科技股份有限公司张静研究了萘系、木质素系和腐植酸系分散剂对水煤浆成浆性能的影响。结果表明：分散剂对煤具有适配性，萘系与低阶煤01和低阶煤03、腐植酸系与低阶煤02的适配性更高；萘系和腐植酸系对水煤浆流动性的影响优于木质素系，分散剂对水煤浆的稳定性从高到低排序为腐植酸系>木质素>萘系。萘系和木质素系复配，萘系复配量在90%时不影响水煤浆的成浆性能。萘系与腐植酸系分散剂复配，腐植酸系复配量在10%时可明显提高水煤浆的流动性和稳定性。通过研究分散剂添加量对水煤浆表观黏度的影响，发现分散剂的饱和添加量为0.6%。[来源：《煤炭技术》，2023，42(8)：249～252]

2. 中国矿业大学施俊杰研究了低阶煤与阴离子磺酸基型分散剂的成浆浓度预测模型。结果表明：6种低阶煤(神华不粘煤SHNC、李家壕煤LJHC、神华长焰煤SHYC、万利煤WLC、宝鸡煤BJC和布尔台煤BETC)与腐植酸系(SHS)成浆时定粘浓度普遍更低。分散剂分子中的基团-OH、-C-O、-SO3-和-CH2与BJC水煤浆的定粘浓度呈正相关；分散剂分子中的基团-C=O、-CH3和-C=C与BJC水煤浆的定粘浓度呈负相关。结合Origin软件使用PLS法在BJC定粘浓度(y)与分散剂亲疏水基团红外吸收峰面积比之间进行回归拟合，得出了基于不同阴离子磺酸基型分散剂基团影响的成浆浓度预测模型：y=65.201+0.001x1-0.145x2+0.073x3+0.430x4-0.089x5+0.096x66-0.020x7。[来源：中国矿业大学硕士学位论文，2023]

3. 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院蔡志丹等分析了气化用水煤浆添加剂性能及分散作用机理。结果表明：萘系(TN)主要通过磺酸基吸附在煤的表面，其萘环结构以π电子极化吸附形式在煤表面呈卧式吸附，可提高吸附速率；腐植酸系(TF)的羧基官能团在分散过程中发挥关键的作用，腐植酸分子和煤颗粒之间的范德华力和静电力的大小决定了其极限吸附量；木质素系添加剂(TM)的甲基、亚甲基、芳香环、羟基等极性基团在煤颗粒的表面存在金属离子交换作用和氢键作用，但由于其复杂的作用关系，导致其吸附量少。[来源：《煤化工》，2021，49(6)：38～41]

4. 中国矿业大学董亚萍研究了腐植酸基水煤浆分散剂的结构设计、合成及其制浆稳定性。结果表明：萘磺酸钠制浆流动性最好、粘度最低，但是稳定性最差，木质素磺酸钠和腐植酸磺酸钠在流动性和稳定性方面都处于中等水平，而改性腐植酸磺酸钠在流动性方面表现不如前者，但是仍具有良好的流动性能，在高剪切速率下有较好的降粘能力，同时稳定性最佳：在添加量0.4%、制浆浓度62%时析水率仅2.38%；通过吸附实验得到萘磺酸钠的KL值最大吸附能力最强，改性腐植酸磺酸钠和腐植酸磺酸钠次之，木质素磺酸钠最弱；接触角大小反应分散剂改性煤颗粒表面浸润能力：改性腐植酸磺酸钠≥萘磺酸钠>腐植酸磺酸钠≥木质素磺酸钠，其中萘磺酸钠和改性腐植酸钠接触角较小，润湿能力较强，木质素磺酸钠和腐植酸磺酸钠润湿效果较差；Zeta电位的大小直接反映了稳定性能，其中改性腐植酸磺酸钠具有最大电负性，木质素磺酸钠和腐植酸磺酸钠次之，萘磺酸钠最高，由此证明了结构中引入羧酸链、聚乙二醇链的合理性，对稳定性起到重要作用。[来源：中国矿业大学硕士学位论文，2021]

5. 大唐呼伦贝尔化肥有限公司唐岩超以大唐呼化现场制浆用煤为原料，使用单棒磨工艺和粒度级配工艺制浆，考察木质素系、萘系和腐植酸系分散剂对煤样成浆性的影响，通过测定不同添加剂对煤粉悬浮液zeta电位的影响和煤粉对3种添加剂的极限吸附量的变化，研究3种分散剂的作用机理。结果表明：东明煤、金新煤和混煤的最高成浆浓度，随着分散剂使用量的增大先增加后趋于平稳，分散剂具有最佳使用量与分散剂种类、煤样性质和制浆工艺有关。添加剂分散性能优劣顺序为：腐植酸系>萘系>木质素系，原因为腐植酸系和萘系添加剂在煤粉表面吸附较少且可有效防止煤粒相互聚集沉淀。[来源：《煤质技术》，2021，36(1)：63～68，74]

6. 陕西科技大学吴江研究了腐植酸的化学改性及其对煤粒的分散性能。结果表明，当HA聚合物分散剂HBNS的添加量为0.5wt%，此时水煤浆的黏度最低为513mPa·s，最高制浆浓度为68wt%，水煤浆体系的不稳定性指数为0.2915，静置7天的析水率为5.25%，饱和吸附量为3.966mg/g；HA聚合物分散剂HSP的最佳添加量为0.6wt%，水煤浆黏度为497mPa·s，最高制浆浓度为67wt%，水煤浆体系的不稳定性指数为0.3180，静置7天的析水率5.87%，饱和吸附量为3.765mg/g。与市场上销售的常见的分散剂做制浆性能对比，结果表明新制备的HA水煤浆分散剂的成浆性和萘系不分伯仲，但制备的水煤浆的稳定性比萘系分散剂却高出很多；而且新制备的HA水煤浆分散剂不管是从成本，还是效果上都比现面市场上销售的水煤浆分散剂应用性能更强。[来源：陕西科技大学硕士学位论文，2019]

7. 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室张光华等采用柠檬酸钠与腐植酸分散剂进行复配，考察柠檬酸钠在不同用量的条件下对水煤浆的表观黏度、流动度、流变曲线、析水率、稳定性等的影响，得出了柠檬酸钠与腐植酸分散剂的优化实验配方，结果表明：在腐植酸分散剂的添加量为0.2%时，从水煤浆的流动性、表观黏度、流型、稳定性的角度考虑，柠檬酸钠的用量为0.03%。[来源：《煤炭技术》，2019，38(4)：135～137]

8. 陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术重点实验室吴江等以腐植酸、无水亚硫酸钠、甲醛、β-萘磺酸钠为主要原料，通过磺甲基化和缩聚反应，制备出一种新型的腐植酸分散剂HBNS，将其应用到榆林煤制浆中，考察水煤浆的成浆性能、稳定性及HBNS与煤粒复合体系的Zeta电位。结果表明，HBNS的分散性、稳定性均优于传统的腐植酸分散剂，当其用量为0.5%时，可获得浓度高达68%的水煤浆，浆体表观黏度为632mPa·s，水煤浆的流动度为123mm；静止7d时，水煤浆的析水率为5.7%，析水较少，且浆体底部为软沉淀；Zeta电位的绝对值随着HBNS添加量的增加而增大，水煤浆体系的稳定性明显增强。[来源：《应用化工》，2018，47(12)：2638～2642]

9. 陕西科技大学化学与化工学院银召霞等研究了水煤浆分散剂HA/SAS/St的制备及流变性能。以黄腐酸(HA)、烯丙基磺酸钠(SAS)和苯乙烯(St)为单体，以过硫酸钾(KPS)为引发剂，采用水溶液聚合法，利用热引发自由基共聚，制备出具有双亲性质的低分子量水溶性三元聚合物水煤浆分散剂HA/SAS/St，探讨HA含量、分散剂用量、制浆浓度对水煤浆浆料的分散效果的影响。结果表明：HA含量30%，分散剂用量1.3%，制浆浓度30%时，水煤浆有最好的分散效果，最佳的稳定体系。[来源：《应用化工》，2018，47(10)：2068～2071]

10. 陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术重点实验室吴江等以磺甲基化腐植酸分散剂作为水煤浆分散剂分别对陕西榆林煤、新疆伊犁煤、陕西彬长煤、内蒙通辽煤的成浆性能进行研究。以水煤浆的表观黏度、流动性和稳定性作为试验指标，分析煤表面含氧官能团、亲疏水性、氧碳比与分散剂煤种的适应性的关系。结果表明：磺甲基化腐植酸分散剂更适用于陕西彬长煤。[来源：《选煤技术》，2018(4)：35～38]

11. 陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室隋明炜等采用水溶液聚合方法，以过硫酸钾为引发剂，用腐植酸和丙烯酰胺、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG-1000)为原料合成新型分散剂，其中原料比为腐植酸∶丙烯酰胺∶APEG-1000=2∶1∶1，引发剂用量为4%，合成后的接枝共聚物采用IR、TG、DSC对聚合物的结构进行了表征，并测定由其制成的水煤浆的表观黏度、流变及Zeta电位、吸附量。结果表明：水煤浆的浓度为63%、分散剂用量为干基煤的0.20%时，表观黏度可降低至400mPa·s。[来源：《煤炭技术》，2018，37(5)：303～305]

12. 北京化工大学张钊研究了新型复配水煤浆添加剂制备与性能。结果表明：萘系与木质素系按9∶1(质量比)比例复配能够将最大成浆浓度提升至60%，煤浆品质大幅度提升；萘系与腐植酸系添加比例为1∶9～3∶7(质量比)时能够明显降低煤浆粘度，但煤浆稳定性变差，最高成浆浓度未见增长；萘系与脂肪族系复配添加剂能够明显提升水煤浆稳定性，能引起煤浆粘度大幅上涨，最高成浆浓度未见增长；萘系、木质素系、腐植酸系比例为6∶1∶3的配比进行添加剂复配所制水煤浆粘度减小，水煤浆稳定性增强，最大成浆浓度为62%。因此选用该复配方案。按照上述添加剂复配比例定型为HS-1型水煤浆添加剂，加入比例为3‰时具有较低的使用成本，方浆成本为9.5元。并通过市场调研，设计并建造了主要原料萘系水煤浆添加剂和腐植酸系水煤浆添加剂生产装置并投入应用。[来源：北京化工大学硕士学位论文，2017]

13. 陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室隋明炜等以腐植酸为原料，通过在腐植酸上接枝共聚，引入大分子亲水长链，合成2种亲水长链型水煤浆分散剂：腐植酸-烯丙基磺酸钠-衣康酸聚乙二醇酯(HSI)和腐植酸-烯丙基磺酸钠-马来酸聚乙二醇酯(HSMa)，采用红外光谱、热重分析、差示扫描量热及X射线衍射对2种分散剂结构进行表征，同时测定了由其制备的水煤浆的表观黏度和流变性。结果表明：新合成的分散剂亲水性好，分散性能优良，可明显降低水煤浆的表观黏度，且HSMa性能优于HSI。[来源：《煤炭科学技术》，2017，45(10)：209～212]

14. 山西钢科碳材料有限公司郭巍峰采用直接酯化法，以马来酸酐和聚乙二醇600先酯化合成酯化单体(MAPEG-600)，再以腐植酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和酯化单体为原料，以过硫酸钾为引发剂，采用水溶液自由基接枝共聚原理，合成出了一种新型的两性离子型腐植酸分散剂(HDM)。通过红外光谱对接枝共聚产物的分子结构进行了表征。将其作用于榆林煤制浆，最佳工艺条件为：m(MAPEG-600)/m(HA)=2.5∶1，引发剂KPS用量为腐植酸和MAPEG-600总质量的6.0%。结果表明：HDM相较于市售的木质素磺酸钠有更好的稳定性。[来源：《云南化工》，2017，44(6)：39～42]

15. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院党彤彤等研究了腐植酸钠溶液直接磺甲基化制备水煤浆分散剂。结果表明：腐植酸钠溶液直接磺甲基化改性的最佳工艺条件为：亚硫酸钠用量为30%(质量分数，下同)，甲醛用量为40%，反应温度为90 ℃，反应时间为150min。采用磺甲基化腐植酸系分散剂(LSHA分散剂)制备的水煤浆最高成浆浓度为59.1%，在制浆浓度方面满足水煤浆气化的要求，虽比采用萘系分散剂制备的水煤浆低0.8%，但其稳定性优于萘系分散剂。[来源：《煤炭科学技术》，2017，45(1)：221～225]