何红兴

(1. 煤科院节能技术有限公司，北京 100013；2. 国家水煤浆工程技术研究中心，北京 100013；3. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013))

煤液化残渣是在煤直接液化过程中产生的约占投煤量30%左右的主要副产物，是一种高碳、高灰、高硫且成分复杂的固体混合物[1]，主要由液化原料煤中未转化的有机体、无机矿物质、催化剂和部分重质油等组成[2]。煤直接液化残渣的合理、高效利用具有重要的研究意义，对液化过程的资源利用率、经济性和环境保护有着重要的影响[3]。目前，液化残渣利用的主要途径有焦化、气化和燃烧3种方式，还有一些利用超临界萃取方法制备高附加值碳素材料等[4-5]。液化残渣具有内在水分含量低、含氧官能团和孔隙低的特点，有利于制备较高浓度的水煤浆。液化残渣替代部分原料煤制备气化水煤浆，再用水煤浆气化方式生产液化过程所需要的氢气，可以实现液化残渣再利用与煤炭液化的有机结合，对于提高煤直接液化过程中的能源转化效率和液化成本有重要的现实意义[6-7]。经过几十年的科技攻关，水煤浆制备技术得到了迅速发展，形成了多种成熟的水煤浆制备工艺，我国的制浆技术已达到国际先进水平[8-9]。制浆煤的性质、添加剂和粒度级配是影响水煤浆成浆性的主要因素，粒度级配又是评价水煤浆质量的重要因素[10-11]。常规制浆工艺是将原料煤、水和添加剂加入到磨机内经一次性研磨成浆，工艺简单但调节手段少，煤浆属于单峰级配，粒度分布相对集，堆积效率差，成浆浓度低[12]。……