水煤浆制备工艺及研究现状

水煤浆的制备工艺及研究现状

摘要：随着选煤技术的发展，煤泥产量日益上升。将煤泥作为水煤浆制备的原料，不仅简化了水煤浆制备的工艺，而且可以从根本上解决煤泥的利用问题。针对目前国内外煤泥利用以及水煤浆工艺添加剂的研究，分析发展煤泥水煤浆技术的意义，并综合当前研究现状阐述煤泥水煤浆技术的改进之处。

关键词：煤泥；水煤浆；添加剂；研究现状

中国的能源结构呈现“缺油少气富煤”的特点，由此决定了煤炭在我国一次能源中的主体地位在未来相当长时期内不会改变。但考虑到调整能源结构、保护环境、控制污染等因素的影响，煤炭在一次能源结构中的比重将明显下降。根据中国能源特点，水煤浆制浆工艺发展有了广阔的舞台。

一、水煤浆的简单分类

根据水煤浆的性质和用途，可将水煤浆划分为精煤水煤浆、精细水煤浆、经济型水煤浆（中灰煤水煤浆、中高灰煤泥水煤浆）、气化用水煤浆、环保型水煤浆等。

精煤水煤浆选用洗精煤，灰分小于10%，一般作为锅炉代油燃料；精细水煤浆选用超低灰精煤，灰分为 1%-2%，常作为内燃机燃气透平燃料；经济型水煤浆多选用原生煤泥（灰分为15%- 25%）、浮选尾煤（灰分大于25%），一般用作链条锅炉燃料或沸腾炉或链条炉燃料；气化煤浆常用普通原煤，灰分小于 25%，其流动性较好，粒度偏粗，用作气化造气原料；环保型水煤浆制浆过程中加入脱硫剂、

碱性有机废液，适合高硫煤地区锅炉燃用，脱硫效果好；原煤水煤浆原煤（灰分大于 20%），常用作工业窑炉燃料。

二、简述水煤浆制备技术关键

水煤浆，即原料煤经过洗选磨筛粉碎，加水（30%-35%），加少量添加剂（1%左右）制成煤水两相流浆体。由于原料煤的粒度级配有严格的要求，加上少量添加剂的作用，使水煤浆不同于一般的煤水混合物，而具有一定的稳定性（一个月不沉淀、不分层）和流动性。水煤浆制备技术关键有三个方面：

（1）煤种煤质的选择。煤种不同，制浆难易程度有很大差异，制浆工艺也不一样。原则上以最低的添加用量，制出最高浓度、高稳定性、高流动性、低粘度的浆体。

（2）粒度级配技术。要求将原料煤磨细，限制浆中的最大粒径不超过0.2mm，而且要求煤的各种粒度有一定的比例，分布能达到较高的堆积效率。

（3）添加剂，包括分散剂，稳定剂等。

其中，水煤浆添加剂是影响水煤浆成浆性的关键。在制备过程是将添加剂加入水煤浆中，改变煤粒的表面性质，使煤粒能够在水中很好的分散并使具有良好的流动性和稳定性，因此，对水煤浆添加剂的研究显得十分重要。水煤浆添加剂中分散剂的选择是一个关键性因素。

三、水煤浆研究现状

水煤浆是由煤浆燃料派生演变而来的。世界上关注煤浆已有数十

年的历史了。煤浆燃料是以细的煤粉同水或其它流体调制而成的，能用于燃烧的燃料，主要有煤油混合物，煤甲醇混合物，煤、水混合物和煤油水混合物等。

四、水煤浆发展历史

水煤浆（cwm）是洁净煤技术之一。20世纪70年代初爆发石油危机，美国和日本为了节省燃油，大力开发以煤代油新技术，将一部分微细煤粉与燃料油混合形成油煤浆（com），但由于效益不显著，并没有大规模地生产应用。中国于20世纪80年代初开始研究水煤浆，经过20多年不问断的科技攻关和生产实践，中国水煤浆技术已达到国际先进水平，水煤浆厂数量和总生产能力均居世界第一，而且已经进入工业推广应用阶段。

1.国外水煤浆发展趋势

由于煤炭资源丰富，加工方法简单，高浓度、高稳定性、高流动性、低粘度、低污染的水煤浆以其本身所具有的特殊优势，成为一种理想的液态煤炭产品，引起世界各国的高度重视。据报道，主要发展趋势是：

（1）水煤浆的燃用向多用途多方向发展。水煤浆不仅作为一种代油燃料，在电站锅炉、工业锅炉上燃用，而且要开发研究多种燃烧技术，在特定的条件下代替煤炭、天然气燃烧。

（2）水煤浆的燃用向大型化系统化方向发展，高浓度水煤浆管道输送技术的发展，加快了管道输送终端大型用户燃油或燃煤锅炉的改造；加快了水煤浆专用锅炉及炉前配套装置的研制。

（3）水煤浆的燃用向高效率、低污染的方向发展，讲究系统化、追求综合经济效益。

2.国内水煤浆的发展

水煤浆具有石油类似的物性，可以像石油那样装卸、贮运、泵送、雾化和燃烧应用，在常温下流变性比重油好，并具有良好的稳定性且在常温下不会发生硬沉淀或变质。以煤代油是我国能源政策的重要组成部分，水煤浆将是实现以煤代油的一条重要技术途径。

我国制备水煤浆工艺路线的主要特色就是以洗煤厂为依托，利用煤泥浮选精煤制浆，改善了产品结构。洗煤厂的煤泥是由微细粒煤粉化矸石和水组成的粘稠物，具有粒度细微粒含量多水分和灰分高热值低粘结性较强内聚力大等特点。可用作民用燃料，单独作为工业燃料使用较为困难。由于缺乏利用途径，很多选煤厂将煤泥排放，这样既浪费了能源又污染了环境。

过去多采取先进行干燥、蒸发去除部分水分后掺入精煤产品销售。这种方法增加了精煤产量，提高了经济效果，但精煤质量就不可避免地降低（主要是灰分）。现今主要利用水煤浆技术改善。煤泥水煤浆技术是利用煤泥经简易制浆，就地就近用于工业锅炉及其它热工设备燃烧，达到以煤泥代煤代油目的的一项煤泥综合利用技术。煤泥浆一般对质量没有严格要求，只要能满足实际燃烧需要即可。煤泥制浆时一般不预先磨矿，不加或稍加一点起稳定作用的添加剂，所以制浆系统简单，生产成本低。此外，它还部分简化了选煤厂的煤泥水处理系统。

五、结束语

通过对一般的水煤浆的常用种类、制备的关键之处、流程及工艺技术、添加剂机理作用以及国内外研究开发利用现状的简单介绍，分析目前水煤浆浆技术对于煤炭的改善，探讨了其较煤在燃烧、气化、环保等发展意义。使我们对于水煤浆技术的研究有了一定的了解，也坚信水煤浆技术可以实现中国煤炭“石油化”，为煤炭综合利用开拓出了一条新的道路。

参考文献：

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