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水煤浆是一种高效、节能、环保的煤基流体燃料,其燃烧效率高,运输方便,已成为我国主体能源和重要的化工燃料。然而社会经济的快速发展使我国对制浆能力较好的高阶煤需求量不断增加,高阶煤逐渐出现供应不足的现象,相比而言变质程度较低的低阶煤含量丰富,约占我国煤炭资源的46%。但低阶煤内水含量高、孔隙结构发达、含氧基团丰富导致其难以制备高浓度水煤浆。因此,就如何利用低阶煤提质改性技术提高低阶煤的开发与利用,实现低阶煤的高效合理利用是我国洁净煤技术的新方向。本文通过对低阶煤进行表面提质改性技术使其具有高阶煤的强疏水性,再配合不同类型分散剂制备高质量水煤浆,考察改性前后煤粒与水煤浆分散剂之间的适配性。本文利用阳离子、阴离子和非离子表面活性剂乳化十二烷基琥珀酸苷(ASA)和烷基烯酮二聚体(AKD)两类物质制备了六种改性剂,分别为阳离子,阴离子,非离子ASA改性剂和阳离子,阴离子,非离子AKD改性剂,然后将其包覆在微波脱水后的褐煤颗粒表面,得到对应的六种改性煤粒。研究了改性前后煤粒表面化学成分、孔隙分布、亲疏水性和Zeta电位等煤粒表面特性,并结合萘磺酸钠(NSF)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)分散剂在改性前后煤粒表面吸附量大小,探讨了改性前后煤粒分别以NSF和PSS为分散剂制备的褐煤水煤浆成浆性、流变性和稳定性。研究发现,ASA改性煤孔隙结构降低,煤粒表面C相对含量增加,O相对含量降低,煤水界面接触角增加,煤粒疏水性能增强。NSF和PSS分散剂在改性煤表面吸附量增加,煤粒表面负电性增强。改性前后煤粒以PSS为分散剂制备的水煤浆表现出高浓度,低黏度,高稳定性的特点。其中阳离子ASA改性煤、阴离子ASA改性煤和非离子ASA改性煤以PSS为分散剂制备的水煤浆最大成浆质量分数从原煤57.5%分别增加至61.7%,61.8%和62.9%,浆体析水率从原煤5.25%分别降低至2.5%,2.0%和2.25%,同时改性后煤粒制备的浆体从原煤的“剪切增稠”的胀塑性流体变为“剪切变稀”的假塑性流体。AKD改性煤比表面积,孔容积均减小,煤表面孔隙结构被封堵,AKD在煤表面发生物理吸附。XPS技术和酸碱滴定法发现煤粒表面C-O-H/C-O-C相对含量和酚羟基含量降低、C=O、O-C=O相对含量增加,AKD分子在煤表面发生化学吸附,物理吸附和化学吸附共同作用使煤粒表面疏水性能增强。NSF和PSS分散剂在改性前后煤粒表面均为Langmuir单分子层吸附。等温吸附结果表明NSF、PSS分散剂在AKD改性煤表面饱和吸附量高于原煤,吸附动力学结果表明NSF、PSS分散剂浓度的增加有利于吸附速率的加快,吸附热力学研究表明NSF、PSS分散剂在改性前后煤粒表面的吸附过程为自发的放热反应。当阳离子AKD改性煤,阴离子AKD改性煤和非离子AKD改性煤改性剂添加量为1.5%,1%和2%时,浆体表观黏度值最小,其中非离子AKD改性煤以PSS为分散剂制备的水煤浆成浆性能最好,最大成浆质量分数可达64.2%;阴离子AKD改性煤以PSS为分散剂制备的水煤浆稳定性最好,浆体无明显水分析出。