本发明涉及水煤浆添加剂，具体涉及一种高性能水煤浆添加剂的制备方法。
背景技术：
1、水煤浆在制备过程中需加入添加剂来改善煤粉这种疏水性的非极性碳氢化合物表面的zeta电位和立体位阻，从而使其均匀且稳定的分散于水中，性能优良的添加剂可以使得所制备的水煤浆具有高浓度、低粘度、稳定性强等特点。因此，添加剂在水煤浆的制备过程中起着至关重要的作用。
2、目前，应用较广的添加剂有木质素系、萘系、聚羧酸系、腐殖酸系等，但是因目前煤化工用煤基本为变质程度较浅的烟煤，煤质特性决定了煤种成浆性能较差，且煤质差异性较大，对添加剂性能及适应性要求更高。近年来为了大幅提高煤炭的成浆性能，学者们提出通过改变水煤浆制备工艺来改善水煤浆的浆体性能，研发的两种主要提浓工艺分级研磨制浆工艺和间断级配制浆工艺对煤样的成浆浓度有明显的提升作用，其中分级研磨制浆工艺可提高煤浆浓度2%～3%，间断级配制浆工艺可提高煤浆浓度４%～６%。李兴义发表的题目为“分级研磨制备高浓度水煤浆技术研探”中进行了分级研磨制备高浓度水煤浆技术研究，发现在提高浓度约3个百分点的情况下，综合考虑浆体性能及添加剂成本，添加剂的最佳用量为0.3%（干基 /干粉）。杜丽伟等人发表的题目为“间断级配工艺制备气化水煤浆实验研究”中以褐煤和精煤为原料,采用间断级配制浆工艺,进行了成浆性研究实验，结果表明在褐煤与精煤以质量比 6∶4 均匀混配，粗细粉配比为 7∶3情况下，制取的水煤浆最高浓度为61.24%所需的添加剂用量为0.3%(干基/干粉)。从以上研究可以看出，虽然制浆工艺能明显提高水煤浆浓度，但是所需添加剂的用量较大，成本较高，加大企业成本支出。
3、此外，近年来随着煤炭资源紧缺以及有机废弃物排放量的增加，国家开始提倡水煤浆技术耦合有机废弃物综合利用协同发展，在水煤浆制备体系中掺混有机废弃物以实现节煤和废弃物资源化利用双目标，但是有机废弃物种类繁多，包含生化污泥、生物质、有机废液、煤油共炼残渣等，成分复杂，差异性大，导致制浆环境复杂，制浆难度大，用常规的添加剂难以制备出高掺混比、高浓度且性能较好的混合料浆。
4、开发高性能、低成本、适应性广的新型添加剂成为发展水煤浆制备技术的关键所在。目前，新型添加剂的开发方式主要有复配、新型分子合成、以及合成－复配耦合三种方式。复配是一种常见提高添加剂作用效果的方式，但是目前复配方式多数以常规的添加剂进行配比，仍存在添加比例偏高，成本高，应用受限等问题。如公开专利cn111154520a的中国发明专利公开了一种无木质素的水煤浆添加剂以及用其制备的水煤浆，该发明通过萘系分散剂、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧乙烯系列非离子合成分散剂以及磺化三聚氰胺甲醛缩合物复配协同作用，制备出更高浓度的水煤浆，但该分散剂添加量仍偏高，且非离子型分散剂占比高，添加剂的价格偏高，不利于其工业化推广应用。公开专利cn117660065a的中国发明专利公开了一种腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法，通过将腐植酸钠、萘磺酸盐及水煤浆外加剂（聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠中的一种或几种）复配而成，虽然制得的添加剂与单独的萘系添加剂相比，能够改善神华煤和柠条塔煤的成浆性能，但对神华煤而言，制备的料浆性能相对较差，该添加剂在使用过程中仍然存在与煤种适配性差的问题。
5、新型分子合成是一种有效改善水煤浆性能较为高效的方法，虞云峰等人发表的题目为“一种单宁酸基三元聚合物水煤浆添加剂的制备和性能研究”中通过单宁酸( ta) ，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸( amps)，马来酸酐( ma) 接枝共聚反应得到一种新型三元聚合物水煤浆添加剂，然后考察其对水煤浆性能的影响，结果表明添加剂使用量为干煤质量的1.5‰，可制得62%浓度水煤浆，流动性和稳定性好，粘度低，采用提浓工艺最高可制得浓度为65%水煤浆，但是整个制浆过程中水煤浆添加剂的添加量仍偏高，且在水煤浆浓度为65%时，浆体的粘度偏大，此外，该添加剂并未应用于有机废弃物多元化制浆体系，从添加剂的作用原理来看，单一类型的添加剂往往难以在复杂的成浆环境中有很好的普适性。
6、基于此，针对目前水煤浆制备技术中高浓度料浆制备体系和有机废弃物制浆体系中存在的突出问题，结合添加剂的研究现状，开发以合成－复配方式耦合的新型添加剂是非常有必要的，对推动水煤浆制备技术的发展具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是旨在提供一种制浆效果好、兼容性强、适用范围广、加量低、成本低的高性能添加剂，尤其在有机废弃物制浆领域和高浓度水煤浆制备领域表现出较好的成浆效果。本发明通过巧妙地外延式星型分子设计耦合复配方式实现了水煤浆添加剂基团的多功能化，多种亲水基团和疏水基团使添加剂有多处活性位点，在制浆过程中与煤分子、水分子作用更加充分，其协同作用使得煤分子稳定且均匀地分散在水介质中，制得的料浆不仅浓度高、粘度低、流动性和稳定性好，而且添加剂在使用过程中添加量少、兼容性好，弥补了传统添加剂在制浆过程中的短板。
2、一种高性能水煤浆添加剂的制备方法，以单宁酸、巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚为原料，经氧化反应和自由基聚合反应得到单宁酸基三元聚合物，然后和亚甲基二萘磺酸钠进行复配，得到高性能水煤浆添加剂。
3、优选地，所述单宁酸基三元聚合物的制备方法为：将巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚和去离子水置于反应容器中，超声使其混合均匀，加热至70℃～95℃，同时滴加单宁酸溶液和过硫酸钾溶液，搅拌3h～5h ，冷却至室温，调节ph=9，抽滤，浓缩，乙醇洗涤，干燥后得到单宁酸基三元聚合物。
4、优选地，所述单宁酸基三元聚合物与亚甲基二萘磺酸钠的质量比为（1～2.5）：（1～3）。
5、优选地，所述超声的条件为：超声温度40℃～50℃，超声时间15min～25min。
6、优选地，所述单宁酸、巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚摩尔比为1：（13～20）：（8～15）。
7、优选地，所述过硫酸钾质量为单宁酸质量的6%～9%。
8、优选地，所述滴加单宁酸溶液和过硫酸钾溶液的时间为15min～20min。
9、本发明的有益效果：
10、（1）本发明通过巧妙的分子设计将巴豆酸单体和烯丙氧基聚氧乙烯醚单体通过氧化反应和自由基聚合反应引入到单宁酸基体上，合成出呈星型结构具有多官能团的分子聚合物，该分子聚合物上具有多处活性位点，能够多节点、多线面地作用于煤-水体系/煤-水-废弃物体系，通过在煤粒/废弃物表面形成三维水化膜结构使得水煤浆浆体呈现出稳定分散的状态；
11、（2）本发明通过合成－复配方式构建单宁酸基三元聚合物-亚甲基二萘磺酸钠二元添加剂体系，添加剂体系中单宁酸分子上的苯环、不同碳链长度的烷基、亚甲基二萘磺酸钠分子上的萘基、亚甲基等疏水基团与单宁酸分子上未反应的羟基、引入的羧基、醚基、羟基、磺酸基等亲水基团协同作用于煤-水体系或者煤-水-废弃物体系，能够显著改善煤粒/废弃物表面的亲水性，有效降低固液间的界面张力，降低体系粘度，同时提高体系的稳定性，两种添加剂之间协同增效，强化了制浆效果，具有显著的制浆优势特性；
12、（3）与传统的添加剂或者已有添加剂的研究相比，本发明制备的高性能添加剂在料浆制备过程中添加量更少，制得的料浆性能更好。此外，该添加剂克服了传统添加剂匹配性差的问题，具有很好的普适性，在传统制浆体系、高浓度水煤浆制备体系以及有机废弃物掺混制浆体系均具有较好的制浆效果，尤其解决了高浓度料浆体系和有机废弃物料浆体系中的制浆难题。
1.一种高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，以单宁酸、巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚为原料，经氧化反应和自由基聚合反应得到单宁酸基三元聚合物，然后和亚甲基二萘磺酸钠进行复配，得到高性能水煤浆添加剂。
2.根据权利要求1所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述单宁酸基三元聚合物的制备方法为：将巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚和去离子水置于容器中，超声使其混合均匀，加热至70℃～95℃，同时滴加单宁酸溶液和过硫酸钾溶液，搅拌3h～5h，冷却至室温，调节ph=9，抽滤，浓缩，乙醇洗涤，干燥后得到单宁酸基三元聚合物。
3.根据权利要求1所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述单宁酸基三元聚合物与亚甲基二萘磺酸钠的质量比为（1～2.5）：（1～3）。
4.根据权利要求2所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述超声的条件为：超声温度40℃～50℃，超声时间15min～25min。
5.根据权利要求2所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述单宁酸、巴豆酸、烯丙氧基聚氧乙烯醚摩尔比为1：（13～20）：（8～15）。
6.根据权利要求2所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述过硫酸钾质量为单宁酸质量的6%～9%。
7.根据权利要求2所述高性能水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述滴加单宁酸溶液和过硫酸钾溶液的时间为15min～20min。
