煤炭成浆性的影响因素

2．3 煤炭成浆性的影响因素

（1）内在水分

水煤浆中水分含量是指水煤浆中的全水分，包括原煤的外在水分和内在水分。内在水分分布在煤粒的内表面上，其分子和煤表面的极性官能团有较强的结合力，因此当煤浆的质量浓度相同时，内在水分高，会减少起流动介质作用的水量，造成煤浆的表观粘度增高，难于得到高浓度的合格煤浆。

（2）孔隙率及比表面积

煤的孔隙率发达，则煤的比表面积大。在潮湿的环境下，煤发达的孔隙是造成其内在水分高的重要原因，同时高比表面积又会导致添加剂的高消耗。另外，发达的孔隙会储存大量的气体。成浆后水要慢慢渗入其中，出现煤浆“鼓包”、“发干”等现象，加剧煤浆的“老化”，给水煤浆的制备、存储、运输等带来困难。

（3）含氧极性官能团

煤表面的极性官能团越多，煤的亲水性越强，就会在煤表面吸附大量的水分子，增大煤的内在水分含量，这部分内在水分就会在煤粒表面形成坚固的水化膜，减少了自由流动水量。另外，极性官能团还导致表面活性剂分子在煤表面的反吸附。

因为分散剂都是一些两亲的表面活性剂，一端是非极性的亲油基，另一端是极性的亲水基，煤表面吸附油基，将另一端亲水基朝外引入水中，亲水基吸附水可在煤表面形成一层水化膜而起到均匀分散、降粘等作用。若煤表面极性官能团含量多，则分散剂的亲水基与煤粒表面吸附，而将亲油基朝外引入水中，起到反作用，从而降低添加剂的药效和增大用量。

（4）灰分和可溶性矿物质

相同浓度时，灰分越高，煤浆粘度越低，流动性越好。灰分高意味着制浆用煤的相对密度大，质量分数一定时，煤浆中固体的体积分数越低，于是，浆的流动性越好。浆的表观粘度越低。

可溶性矿物质，特别是高价金属阳离子，即使很少量就足以使煤浆失去流动性。因为金属阳离子会使颗粒表面的阴离子的电位降低，减少了固体颗粒间的斥力作用，导致水煤浆的粘度升高。

（5）哈氏可磨性（HGI）

煤的可磨性直接反映磨矿的难易程度。可磨性指数越高，煤越易破碎，煤越软。可磨性好的煤实际上可以得到更多的微细颗粒，因而提高了堆积效率，易制得高浓度的水煤浆。另外，哈氏可磨性值是决定磨矿过程中能耗高低的重要指标，对磨机的选择，工况条件的确定有重要意义。

（6）煤岩显微组分

煤中极性官能团主要分布在镜质组分中，因此，镜质组分高的煤成浆性差。另外，丝质组分含碳高，一般是多孔结构，孔隙大，致使煤的比表面积大、最高内在水分含量高，哈氏可磨性指数减小，不易成浆。

（7）煤化程度

煤阶越低，孔隙率和比表面积越大，内在水分越高，煤中氧碳比O／C增大，亲水官能团越多，可磨性指数HGI值越小，煤中可溶性高价金属离子越多，煤的成浆性越差。随着煤化程度的增加，煤的成浆性逐渐提高。中等变质程度煤的理论成浆性好。

当达到一定的煤化程度后，像贫瘦煤、贫煤特别是无烟煤阶段，煤质分子排列整齐，内部裂缝有所增加，内表面积又逐渐增多，内在水分提高，可磨性指数HGI降低，煤的成浆性又变差。

除了主要受煤质特性影响外，煤炭的成浆性还与制浆过程中添加剂的种类及用量、制备方法（湿法或干法）、级配工艺（双峰级配、多峰级配或自然级配）等都有关系。