本文以水煤浆气化技术为背景,为制得高浓度低粘度的水煤浆,研究了颗粒表面性质及添加剂对颗粒悬浮液粘度的影响。针对日益严重的水污染问题,研究了工业废水中的常见成分对制浆的影响。论文的主要研究内容及结论如下:系统研究了第二液体对颗粒悬浮液粘度的影响。发现随第二液体含量的增加,悬浮液的粘度和屈服应力表现出先减小后增加再减小的趋势。利用荧光染料标记第二液体,在激光共聚焦显微镜下观察悬浮液的微观结构。发现随第二液体浓度的增加,悬浮液出现三种状态,即分散态、团簇态和胞囊状态。三种状态对应了粘度的非单调趋势。低阶煤的孔隙发达,制备浆体时水会进入煤颗粒的孔隙中形成内水,从而引起颗粒间的自由水减少,煤浆粘度增高,难以制备高浓度水煤浆。实验发现干燥的煤颗粒从空气中吸潮,可使浆体粘度大幅下降。通过浆体的可压缩性实验发现吸潮的水分将少量气体密封到颗粒的孔隙中,使制浆过程中颗粒吸入的水分减少。基于实验和表征,提出了封孔效应的理论,即低阶煤颗粒具有大量极性官能团,预吸潮的水分通过氢键作用于孔口内壁,如同"瓶塞"将颗粒的孔口密封,有效阻止了来自溶剂的水分向煤颗粒孔隙内扩散。从空气中预吸潮的水分还可提高第二液体的作用,使得浆体粘度进一步减小,为低阶煤制浆提供了新的思路。研究了工业废水中的常见成分——小分子含氧有机物,对水煤浆粘度的影响。发现添加小分子有机物会导致对水煤浆的粘度的增加。借助激光共聚焦显微镜、红外光谱和接触角测量等表征手段。发现在浆体中,煤颗粒的疏水性表面吸附了小分子含氧有机物,亲水性增强,从而导致水化膜增厚,自由水减少。因此,含小分子有机物的有机废水不利于水煤浆制备。表面活性剂广泛存在于生活和工业污水中,为研究其对水煤浆的影响,实验以空心玻璃微珠悬浮液为模型,研究微量表面活性剂对悬浮液的影响。发现阴离子表面活性剂可使空心玻璃微珠悬浮液从粘性流体变为膏状,流动性急剧恶化。通过对悬浮液微观结构表征发现,微量的阴离子表面活性剂降低界面张力,产生微小气泡。颗粒聚集在气泡周围,在气泡间膜内形成空间阻碍,并减缓排液,有利于气泡的稳定。微小气泡作为第三相,在悬浮液中发挥了不优先润湿颗粒的第二液体的作用,并使悬浮液处于团簇状态,粘度和屈服应力显著增加。此膏状悬浮液属可逆的亚稳定体系,长时间静置后膏状结构因排液而被破坏。