煤直接液化工艺中产生的残渣(DCLR)约占原煤的20-30％，若将其合理利用可在一定程度上降低整个液化工艺的成本。同时，液化所需的氢气来自于煤气化，用残渣代替部分煤作为气化制氢的原料，可实现残渣气化和煤液化的有机耦合，可进一步降低液化成本。神华煤直接液化工艺选择的固液分离方式是减压蒸馏，该方式得到的残渣含有30-50％的重质油和沥青烯，软化点低，干磨困难，宜采用湿法进料即水渣浆进料方式进行气化，但目前对残渣的成浆机制以及富含的重质组分和矿物质对其成浆性质的影响尚缺乏深入的认识。此外，残渣的产量虽大，但不足以供应单台气化炉的用料，可选择低阶煤与残渣混配制浆作为气化进料。基于上述思路，本论文首先考察了残渣制备水渣浆的最佳工艺参数，并深入探索了水渣浆的成浆机制。在此基础上，考察了低温热解脱油和酸洗脱矿物质对水渣浆性质的影响机制。本论文选取了四种低阶煤与残渣混配制备水煤渣浆，并探索了二者的混配原则和成浆机制。根据水煤渣浆的制浆经验，初步探索了热解残渣焦与低阶煤混配制备水煤焦浆的性质。主要结论如下:　　(1)残渣制备水渣浆(DCLRWS)最佳工艺参数: Alfred粒度分布，搅拌时间20min，分散剂NSF，加入量为干基渣1.0％。残渣的束缚水量较低，水渣浆最大成浆质量分数为73.5％，能够满足气化进料的要求。残渣颗粒间疏水聚集作用较强，并且残渣颗粒表面含氧官能团含量较少，颗粒间无法形成三维网状结构，导致水渣浆稳定性较差。水渣浆的流变指数为0.96，流变性属于弱的剪切稀化性。　　(2)残渣中大量的重质油和沥青烯可通过低温热解的方式提取出来，剩下的残渣焦(DCLRCH)制成水焦浆再用于气化，可实现残渣的分级利用。选择300、400和450℃低温热解的方式制备残渣焦(分别记为P-300、P-400和P-450)并用残渣焦为原料制备了水焦浆(DCLRCHWS)。与残渣相比，残渣焦表面疏水性较强，分散剂吸附量增多，导致残渣焦束缚水量进一步降低，成浆性提高。在水渣浆的最佳工艺参数条件下，P-400的最大成浆质量分数可达74.6％，与水渣浆相比，提高了1.1％，这对于残渣的气化利用有积极的意义。随着热解温度升高，残渣焦表面的分散剂分子吸附位点增多，吸附层变薄，颗粒间空间位阻减小，导致水焦浆的稳定性变差。而P-450颗粒的Zeta电势最小，颗粒间静电斥力最小，使P-450在水中分散性降低，无法成浆。P-300和P-400制备的两种水焦浆的流变性与水渣浆相同，均属于弱的剪切稀化性质。在制备气化湿法进料方面，400℃是残渣的最佳热解终温。　　(3)残渣中富集了煤中矿物质及铁系催化剂等无机矿物质，可能会对其成浆性产生影响。本文采用HCl/HF，HCl和HF三种酸洗方式脱除残渣中不同类型的矿物质（标记为DEM-1，DEM-2和DEM-3），研究矿物质对其成浆性的影响机制。酸洗脱除残渣中矿物质的同时也使残渣的孔隙增大、分散剂吸附量降低，导致残渣的束缚水量增大，水渣浆的最大成浆质量分数降低，但最大有效成浆质量分数（无灰基）有所提高。DEM-3中金属类矿物质含量较高，其溶出的离子量较多，导致颗粒表面绝对Zeta电势降低，颗粒静电斥力分散作用降低;DEM-3质量分数超过70.0％后，颗粒无法在水中分散，易于沉降，无法成浆。盐酸和氢氟酸酸洗脱矿物质对水渣浆的流变性影响较小，而脱矿物质程度高的DEM-1制备的水渣浆剪切稀化性较强，有利于它的气化利用。　　(4)残渣与低阶混配制浆，既能弥补低阶煤成浆性差的缺点又能作为液化残渣气化原料的补充，比两者单独制浆气化有明显的优势。本文选取神木煤(SM)、义马煤(YM)、蔚县煤(YX)和扎赉诺尔煤(ZLNR)四种低阶煤与残渣以干基5∶5的质量比混配制备水煤渣浆(DCLRCWS)。在成浆性质方面，残渣和低阶煤具有很强的互补性。其中ZLNR的最大成浆质量分数从51.7％提高到61.4％，提高近10％，可使ZLNR满足气化进料的要求。残渣与低阶煤混配制备的水煤渣浆的成浆性不具有线性加和性，混样绝对Zeta电势大于原煤时，残渣与该煤在成浆性方面具有正协同作用，反之，具有负协同作用。另外，残渣加入质量比越大，水煤渣浆的成浆性越高。与水渣浆相比，水煤渣浆的稳定性和流变性得到明显改善。　　与残渣相同，残渣焦和低阶煤在成浆性质方面也存在优势互补性。P-450与ZLNR干基混配比为2∶8时，P-450也可明显改善ZLNR的成浆性，而ZLNR也可明显改善混浆的稳定性和流变性。但再加大P-450的配入比，混样与水的混合物会因稳定性差而无法成浆。