水煤漿制備工藝水煤漿添加劑

水煤漿添加劑有多種，不可缺少的是降粘分散劑與穩(wěn)定劑。其中分散劑最為重要，它直接影響著水煤漿的質(zhì)量和制備成本。

1） 分散劑：煤炭的表面具有強烈的疏水性，與水不能密切結(jié)合成為一種漿體，在較高濃度　時只會形成　一種濕的泥團。在制漿中加入少量的分散劑改變煤粒的表面性質(zhì)，使煤粒表面緊　緊地為添加劑分子和水化膜包圍，讓煤粒均勻地分散水中，并提高水煤漿的流動性　，用量約為煤的1%。由于各地煤炭的性質(zhì)千差萬別，適用的添加劑配方亦各異。一般來說，分散劑是一種表面活性劑。

2） 穩(wěn)定劑：水煤漿畢竟是一種由固、液兩相粗分散體系，煤粒又很容易自發(fā)地彼此聚結(jié)。在重力或其他外加質(zhì)量力作用下，發(fā)生沉淀是不可避免的。為防止發(fā)生硬沉淀，必需加入少量的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑有兩方面的作用，一方面使水煤漿具有剪切變稀的流變特性，即當(dāng)水煤漿　靜置存放時有較高的粘度，開始流動后粘度又可迅速降下來；另一方面使沉淀物具有松軟的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生不可恢復(fù)的硬沉淀。

我國開發(fā)了腐植酸類、木質(zhì)素類、萘系及高分子等種類的添加劑，可以替代進口。目前，噸漿添加劑的成本在20~40元之間，并仍有下降空間。 2100433B

制漿設(shè)備主要包括球磨機、輸漿泵、攪拌器等。我國已開發(fā)出多種類型的水煤漿專用磨機（球磨機、振動磨機），基本可以滿足水煤漿制備的要求。我國的水煤漿專用磨機最大的處理　量為15萬噸/年。隨著制漿規(guī)模的擴大，需要進一步開發(fā)大型、高效的球磨機，以降低制漿成本。

結(jié)合選煤廠建制漿廠是中國在發(fā)展水煤漿工業(yè)中創(chuàng)造的一個寶貴的經(jīng)驗，至今在其他國家中　尚未見采用。結(jié)合選煤廠建制漿廠時可盡可能利用選煤廠的細粒煤炭產(chǎn)品，還可以與選煤廠共用受煤、貯煤、鐵路專用線及水、電供應(yīng)等許多公用設(shè)施，從而減少基建投資。

干法，干、濕法，一段高濃度和二段中濃度4種典型的制漿工藝流程圖如圖1所示。利用選煤廠煤泥或浮選精煤制備水煤漿，是合理有效利用煤炭資源的好途徑。煤泥制漿工藝有兩種，當(dāng)其細度及粒度分布可滿足制漿要求時，可用圖1中流程d，省去磨礦作業(yè);當(dāng)需要進一步調(diào)整粒度分布時，可用圖1中流程c，省去破碎作業(yè)。

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，制漿過程中應(yīng)有煤量、水量、各種添加劑量、煤漿流量、料位與液位的在線檢測裝置與閉路控制系統(tǒng)。

水煤漿制備工藝降灰

除制備超低灰(灰分小于1%)精細水煤漿外，制漿用煤的降灰均采用常規(guī)的選煤方法。通常用降灰后精煤去磨碎，只有當(dāng)煤中礦物雜質(zhì)嵌布很細，需經(jīng)磨細方可解離選出合格制漿用煤時，才采用磨碎后降灰方法。

水煤漿制備工藝磨碎

磨碎分干法與濕法。干法要求入料水分小于5%，其安全與環(huán)境條件不及濕法。由于降灰多為濕法，國內(nèi)外的制漿工藝多用濕磨。濕磨分高濃度(大于60%)與中濃度(40%～50%)磨礦2種工藝。中濃度磨機的能力高，但產(chǎn)品要經(jīng)過過濾脫除多余水分，濾餅與分散劑再經(jīng)捏混和強力攪拌后才能均勻混和成漿。高濃度磨礦工藝簡單，磨礦濃度稍高于最終煤漿產(chǎn)品濃度，分散劑直接加入磨機，在磨礦過程中就能很好地與煤粒表面接觸，因而可省去捏混與強力攪拌工序，但高濃度磨礦能力低，需要很好地掌握磨機的運行參數(shù)，以免因煤漿粘度過高而喪失磨礦功效。原則上各種類型的磨機，例如雷蒙磨、中速磨、風(fēng)扇磨、球磨、棒磨、振動磨與攪拌磨都可用于制漿。磨礦流程可以是一段，也可以由幾臺磨機構(gòu)成多段，應(yīng)視具體情況通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。目的都是為了使最終磨礦產(chǎn)品既符合細度要求，又有較高的堆積效率。

水煤漿制備工藝捏混

只在干磨與中濃度濕磨工藝中采用。它的作用是使煤粉或濾餅與水和分散劑均勻混合并初步形成具有一定流動性的漿體，以便于在下一步攪拌工序中進一步調(diào)勻和增強藥劑與煤粒間的作用。捏混和攪拌設(shè)備與其它行業(yè)常用的大同小異。充分攪拌后的煤漿和高濃度磨礦產(chǎn)品均已具有很好的流動性，根據(jù)需要可再補加穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑加入后，還需要強力攪拌，增強藥劑與煤粒表面間的接觸，以改善煤漿的流變特性。

在制漿過程中會產(chǎn)生少量超?；蚧烊肽承╇s物，它將給貯運和燃燒帶來困難，所以產(chǎn)品在裝入貯罐前應(yīng)有超粒、雜物剔除環(huán)節(jié)，一般采用可連續(xù)工作的篩網(wǎng)(條) 濾漿器。

級配技術(shù)是水煤漿制備的關(guān)鍵技術(shù)之一。制備高濃度水煤漿，要求水煤漿中大小煤顆?！∠嗷コ涮?，達到較高的堆積密實度，這就要求水煤漿中煤顆粒分布是有講究的。

根據(jù)煤的煤質(zhì)指標(biāo)和實驗室成漿性試驗可以判定煤炭成漿的難易程度。對制備水煤漿的　原料煤要求：成漿性好，燃燒性能好。研究表明，中國有豐富的制漿原料煤。

用經(jīng)濟有效的方法制備出符合商業(yè)要求的水煤漿的整套工藝。包括煤炭的降灰(脫硫)、破碎、磨碎、加添加劑、捏混、攪拌，剔除產(chǎn)品中的超粒與雜物等作業(yè)。

水煤漿是一種新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料，既保留了煤的燃燒特性，又具備了類似重油的液　態(tài)燃燒應(yīng)用特點，是目前我國一項現(xiàn)實的潔凈煤技術(shù)。它由65～70%的煤、29～34%的水和小于　1%的化學(xué)添加劑，經(jīng)過一定的加工工藝制成。它外觀象油，流動性好，儲存穩(wěn)定（一般3～6個月　不沉淀），運輸方便（火車或汽車罐車、管道、船舶），燃燒效率高，污染物（SO2、Nox）排放　低，約2t水煤漿可以替代1t燃油，可在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和工業(yè)窯爐等代油或煤、氣燃用。

水煤漿的制備技術(shù)主要包括制漿煤種選擇、級配技術(shù)、制備工藝、制漿設(shè)備及添加劑等。

以水煤漿為原料，氧氣或空氣為氣化劑，在高溫高壓下制取合成氣的氣流床氣化工藝。根據(jù)噴嘴設(shè)置的數(shù)量，可分為單噴嘴水煤漿氣化工藝和多噴嘴水煤漿氣化工藝。

用于制備微米、亞微米和納米磁性隧道結(jié)、磁性隧道結(jié)陣列、TMR磁讀出頭和MRAM方法有光刻和電子束曝光以及離子束刻蝕、化學(xué)反應(yīng)刻蝕、聚焦離子束刻蝕等，其中光刻技術(shù)結(jié)合離子束刻蝕是微加工工藝中具有較低成本、可大規(guī)模生產(chǎn)的首選工藝。因此研究光刻技術(shù)結(jié)合離子束刻蝕方法制備磁性隧道結(jié)，通過優(yōu)化實驗條件，制備出高質(zhì)量的微米和亞微米磁性隧道結(jié)具有很大的實際應(yīng)用意義。另外，在優(yōu)化制備磁性隧道結(jié)的工藝條件時，金屬掩模法仍具有低成本、省時省力、見效快的優(yōu)點。一般情況下，利用狹縫寬度為60-100μm的金屬掩模法從制備磁性隧道結(jié)樣品到完成TMR測試，只須3-6h因此金屬掩模法制備磁性隧道結(jié)，既可用于快速優(yōu)化實驗和工藝條件，也可以作為采用復(fù)雜工藝和技術(shù)制備微米、亞微米或納米磁性隧道結(jié)之前的預(yù)研制方法。

利用金屬掩模法制備磁性隧道結(jié)，既可用于快速優(yōu)化實驗和工藝條件，又可以作為采用復(fù)雜工藝和技術(shù)制備微米、亞微米或納米磁性隧道結(jié)之前的預(yù)研制方法。而采用光刻技術(shù)中的刻槽和打孔方法及去膠掀離方法制備的磁性隧道結(jié)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚砗罂梢垣@得較高的TMR、較低的RS值以及較小的反轉(zhuǎn)場和較高的偏置場。這樣的隧道結(jié)，可以用于制備MRAM的存儲單元或其他磁敏傳感器的探測單元。