本发明提供一种不浮黑灰粉煤灰及其制备方法和应用，涉及混凝土掺和料技术领域。本发明的不浮黑灰粉煤灰由以下重量百分比的原料组成：粉煤灰98～99.9％，改性剂0.1～2％；所述改性剂包括以下重量份的原料：甲基烯丙醇聚氧乙烯醚200～400份，马来酸酐10～30份，磺酸类功能单体2～25份，胺类功能单体2～8份，过氧化氢1～4份，L‑抗坏血酸0.5～2.0份，巯基乙酸1～4份。本发明的不浮黑灰粉煤灰可改善常规粉煤灰应用时引起的混凝土拌合物“浮黑灰”、泌水等现象，显著改善混凝土拌和物浆体，保证混凝土拌和物施工性能。