蔣 煜，王 磊，涂亞楠

(1.大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 大同 037000；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083)

水煤漿(coal water slurry，CWS)是因20世紀(jì)70年代末石油危機(jī)而研發(fā)的一種煤代油燃料，一般使用60%～70%的煤、30%～40%的水和少量的添加劑通過物理加工方法得到。水煤漿具有污染低、燃燒效率高、可管道輸送等優(yōu)點(diǎn)[1]，使之成為煤炭潔凈加工利用技術(shù)重要組成部分。經(jīng)過30多年的發(fā)展，水煤漿技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐燃燒及煤化工轉(zhuǎn)化等多種領(lǐng)域。目前看，制漿設(shè)備的大型化、低階煤制漿及燃燒技術(shù)、大型水煤漿專用鍋爐及燃燒器的研究、水煤漿脫硫技術(shù)、工業(yè)廢水制漿、多噴嘴水煤漿氣化爐等技術(shù)、裝備的開發(fā)應(yīng)用是水煤漿產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向[2]。

我國(guó)已是全球水煤漿產(chǎn)能最大、技術(shù)發(fā)展最完備、產(chǎn)業(yè)化最廣泛的國(guó)家。據(jù)報(bào)道，燃料型水煤漿的使用量已達(dá)到3000萬(wàn)t/a[1]。而隨著我國(guó)現(xiàn)代煤化工技術(shù)發(fā)展，以水煤漿氣化爐作為主要工藝的煤化工產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目大量上馬，到2017年底，相應(yīng)的氣化型水煤漿的年使用量已超過了2億t[1]。隨著我國(guó)推動(dòng)煤炭清潔加工與轉(zhuǎn)化利用的力度不斷增大以及現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)體系的迅猛發(fā)展，具有技術(shù)先進(jìn)、安全性高、運(yùn)行穩(wěn)定、廢水處置壓力小、國(guó)產(chǎn)化程度高等優(yōu)勢(shì)的水煤漿氣化技術(shù)必然獲得更大的推廣應(yīng)用，水煤漿技術(shù)將具有更廣泛的發(fā)展空間和前景。

1 水煤漿技術(shù)研究進(jìn)展

水煤漿本質(zhì)上是一種具有高固相體積濃度的粗懸浮體系。漿體特性(濃度、流變性、粘度特性、穩(wěn)定性等)與煤顆粒的物理化學(xué)特性(孔結(jié)構(gòu)、表面特征、粒度分布、密度等)以及水質(zhì)(組分、添加劑種類及用量等)密切相關(guān)，或者其他外加因素(如溫度等)對(duì)漿體特性也有影響。

1.1 煤質(zhì)對(duì)水煤漿特性的影響

煤質(zhì)因素對(duì)水煤漿可制漿濃度，流變性和穩(wěn)定性的影響研究主要集中在工業(yè)分析特性、元素組成特性、巖相組成特性、礦物組成特性等。張榮曾[3]將中國(guó)17種煤的38個(gè)不同的煤質(zhì)因子作為考察對(duì)象，利用多元非線性回歸的方式得到了成漿性評(píng)價(jià)指標(biāo)D，以及用此評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算可制漿濃度C的方法，見式(1)。

D=7.5-0.051HGI+0.233Mad+0.0257×O2

C=77-1.2×D

(1)

式(1)中所需要的參數(shù)僅為哈氏可磨性指數(shù)(HGI)、空氣干燥基水分(Mad)以及氧含量，即可通過一般性的常規(guī)檢測(cè)就可以利用式(1)進(jìn)行成漿性的預(yù)判，這可以節(jié)省大量的時(shí)間和分析成本。從式(1)看，氧含量的影響是呈平方式的，因此對(duì)成漿性的影響更為顯著。

尉遲唯等[4-7]對(duì)24種不同地區(qū)、不同變質(zhì)程度煤制成水煤漿的流變性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，采用多元線性回歸分析的方法，考察了碳含量、氧含量、各種含氧官能團(tuán)的數(shù)量和種類，以及灰成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等多個(gè)參數(shù)指標(biāo)對(duì)水煤漿流變性的影響。通過其研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：煤的灰分、孔體積、可溶礦物離子溶出量以及煤顆粒表面電動(dòng)電位等是影響水煤漿流變特性的主要煤質(zhì)因素。

水煤漿特性受煤巖顯微組分的影響也較大。祁威等[8]對(duì)鏡煤、亮煤和暗煤的成漿性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)鏡質(zhì)組含量的高低影響著表觀粘度對(duì)制漿濃度變化的敏感性，表現(xiàn)為：鏡質(zhì)組高時(shí)，在高濃度條件下粘度隨濃度變化更為敏感，而低鏡質(zhì)組含量時(shí)的規(guī)律恰好相反。

1.2 粒度分布對(duì)水煤漿特性的影響

水煤漿顆粒的粒度分布對(duì)流變性、穩(wěn)定性和成漿濃度具有重要的影響。實(shí)踐證明，通過合理的粒度級(jí)配獲得具有高堆積效率的水煤漿顆粒粒度分布后，等濃度下的流變性將變好，表觀粘度將下降[9-13]。這意味著可以進(jìn)一步提高水煤漿的制漿濃度，而粘度不會(huì)超過工業(yè)應(yīng)用的要求。當(dāng)前，在實(shí)驗(yàn)室中的大部分試驗(yàn)研究采用的級(jí)配方法是多粒度分布物料相互混合。而工業(yè)生產(chǎn)中絕大多數(shù)采用單磨機(jī)高濃度制漿工藝直接制備水煤漿，這種工藝主要通過調(diào)整磨介的粗細(xì)比例來(lái)優(yōu)化研磨出料的粒度分布，從而使體系的空隙率降低，進(jìn)而提高固體體積濃度[9，10，14-16]。朱雪丹[12]對(duì)神府煤樣的粗細(xì)樣品分別單獨(dú)制漿及級(jí)配制漿試驗(yàn)研究得出，當(dāng)細(xì)煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%～70%時(shí)，制備水煤漿的表觀粘度和靜態(tài)穩(wěn)定性達(dá)到最佳。

趙世永等[13]對(duì)采用不同級(jí)配技術(shù)對(duì)神府大柳塔煤樣進(jìn)行成漿性試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用單磨機(jī)制備的水煤漿濃度比較低，且要求粒度足夠小時(shí)才具有良好的穩(wěn)定性；在雙峰級(jí)配中，有一半以上的煤顆粒粒度小于25μm時(shí)，制得的漿體的穩(wěn)定性較好；而在三峰級(jí)配中，所得到的漿體的穩(wěn)定性都要比前面單峰、雙峰要好。陳松等[17]對(duì)淮南煤開展了級(jí)配制漿試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)三峰級(jí)配使得成漿濃度提高了3%～5%，且在濃度相近時(shí)，相對(duì)于雙峰級(jí)配的粘度要更低，穩(wěn)定性要更好。

段清兵等[15]則通過三峰分形級(jí)配提濃技術(shù)，利用控制三種研磨物料的粒度分布和配比的方法，大幅度提高了工業(yè)生產(chǎn)制備氣化型水煤漿的濃度。

不同的煤，通過優(yōu)化粒度分布的方法可以提高制漿濃度的程度也不同。高志芳等[18]進(jìn)行了一種褐煤的提質(zhì)制漿試驗(yàn)，著重比較了該煤提質(zhì)前后，在不同堆積效率下制備水煤漿的流變性變化趨勢(shì)，試驗(yàn)結(jié)果表明堆積效率對(duì)提質(zhì)褐煤的影響更加明顯。余學(xué)海[19]對(duì)六種典型的氣化煤進(jìn)行制漿試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用Rosin-Rammler粒度分布模型進(jìn)行級(jí)配優(yōu)化要比Alfred模型更容易獲得高堆積效率，且更易在工程上應(yīng)用。

利用級(jí)配技術(shù)提高成漿濃度的關(guān)鍵在于如何判斷已有粒度分布的顆粒是否具有良好的堆積效率。比較通用的做法是將粒度分布以一個(gè)數(shù)學(xué)方程加以描述，而后通過計(jì)算或者試驗(yàn)的方法來(lái)確定堆積效率或堆積效率最高時(shí)方程的特征參數(shù)。Tu等[20]基于張榮曾的隔層堆積思想[3]，提出了一種評(píng)價(jià)水煤漿體系堆積效果的指標(biāo)的計(jì)算方法，可以用于任一寬粒級(jí)連續(xù)分布物料的堆積效果評(píng)價(jià)。

1.3 添加劑對(duì)水煤漿特性的影響

煤顆粒表面主要呈現(xiàn)疏水性的非極性結(jié)構(gòu)，因此在水中更易于聚并沉降。這就需要一定的表面改性手段，以降低顆粒的聚并趨勢(shì)。水煤漿體系中添加量極少的分散劑對(duì)水煤漿性質(zhì)的改善具有至關(guān)重要的作用。分散劑都是雙親性分子。在水煤漿體系中，其疏水端通過范德華力、疏水作用力等吸附于煤的表面，而親水端則伸展在水中[21]。此外，親水端會(huì)束縛周邊的水分子而形成水化膜，從而阻礙顆粒的聚并，改善水煤漿的流變性[22-24]。盡管水煤漿分散劑本身也具有一定的穩(wěn)定作用，但為了保證水煤漿的長(zhǎng)途運(yùn)輸，就必須要添加適量穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的作用主要是在水煤漿體系中形成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，從而大幅度增大顆粒間的空間阻隔，或者通過強(qiáng)化水化膜的結(jié)構(gòu)來(lái)避免顆粒的聚并沉降[25]。但無(wú)論哪種方式，穩(wěn)定劑的加入均不應(yīng)顯著影響水煤漿的正常流動(dòng)特性。

鄒立壯等[26-30]系統(tǒng)研究了不同煤種與不同分散劑的制漿效果，并建立了原煤親水性和分散劑對(duì)煤粒親水改性程度的成漿經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｆ渲?，低階煤制漿的穩(wěn)定性受到煤質(zhì)特性的影響較大，而高階煤則主要受到分散劑結(jié)構(gòu)影響。只有當(dāng)煤樣和分散劑間的匹配合理時(shí)，才可使顆粒得到充分分散，從而獲得粘度低、濃度高、穩(wěn)定性好的水煤漿。此外，他們還建立了利用流變曲線參數(shù)表示的水煤漿穩(wěn)定系數(shù)模型，可以描述不同流變特性水煤漿的靜態(tài)穩(wěn)定性[31，32]。研究學(xué)者開展了多種分散劑的開發(fā)工作，并主要集中在陰離子型分散劑上，如木質(zhì)素系[33]、萘系[34]、聚羧酸系[35]及腐殖酸系[36]等

從總的原則看，分散劑的分子結(jié)構(gòu)對(duì)水煤漿的流變性影響很大，不同變質(zhì)程度的煤制備水煤漿時(shí)應(yīng)根據(jù)流變需求選擇合理分子結(jié)構(gòu)和組分的添加劑。其中，對(duì)于易成漿煤種而言，更適宜選擇分子量大且空間立體結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的分散劑，從而形成較好的水化膜結(jié)構(gòu)；而難成漿性煤則更適宜選擇分子量較小的分散劑，以避免水化膜過厚影響制漿濃度。分散劑分子改性可以在提高流變性的同時(shí)，提高穩(wěn)定性。如隋明偉等[37]以腐殖酸和丙烯酰胺、烯丙醇聚氧乙烯醚為原料、過硫酸鉀為引發(fā)劑，采用水溶液聚合方法合成新型分散劑，與原來(lái)的腐殖酸進(jìn)行對(duì)比制漿試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)改性后的腐殖酸具有更好的分散性能，對(duì)煤顆粒表面的潤(rùn)濕性、靜電斥力和空間位阻方面都有很大的改善，并在一定程度上提高了漿體的穩(wěn)定性。

1.4 工業(yè)廢水組分對(duì)水煤漿特性的影響

工業(yè)廢水的處理一直是困擾行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一。由于水煤漿的霧化燃燒可以將大部分難降解有機(jī)組分分解為易處理的小分子物質(zhì)，同時(shí)可以利用工業(yè)廢水中污染組分的潛在熱值，因此使用工業(yè)廢水與煤制備水煤漿理論上具有較高的研究?jī)r(jià)值。

工業(yè)廢水，尤其是煤化工廢水中典型污染物組分對(duì)漿體性質(zhì)的影響顯著。如木沙江等[38]探討了焦化廢水中氨氮和乙二胺對(duì)水煤漿流變性的影響，指出氨氮具有負(fù)面影響，隨著氨氮濃度的升高，水煤漿的表觀粘度有升高的趨勢(shì)，流動(dòng)性逐漸變差，而穩(wěn)定性越來(lái)越好，添加乙二胺則對(duì)水煤漿具有降粘作用。同時(shí)木沙江等[39]也發(fā)現(xiàn)焦化廢水中酚類物質(zhì)對(duì)制備水煤漿具有降粘作用。周國(guó)江等[40]研究了蒸氨廢水與煤泥制備的水煤漿的穩(wěn)定性、流變性和發(fā)熱量，發(fā)現(xiàn)焦化廢水中污染物組分對(duì)水煤漿產(chǎn)生一定的分散穩(wěn)定作用。Zhang等[41]通過向固體濃度相近的神府煙煤漿中加入小分子有機(jī)物(甲酸、乙酸、甲醇、乙醇、乙二醇、乙醚和苯酚)，研究其對(duì)神府煙煤漿流動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)特征的影響，指出在有機(jī)物溶液濃度較低時(shí)，酸和醛對(duì)水煤漿的增粘效果較明顯；有機(jī)物溶液濃度較高時(shí)，醚對(duì)水煤漿的增粘效果上升，酸的增粘效果下降。Wang等[42]究了焦化廢水與一種煙煤制備的廢水煤漿的流變性和穩(wěn)定性，同時(shí)分別測(cè)定了煙煤在吸附焦化廢水中幾種典型污染物組分前后煤表面接觸角、Zeta電位、表面含氧官能團(tuán)的變化以及煤對(duì)污染物組分的平衡吸附量，利用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋了廢水煤漿性質(zhì)的變化。Tu等[43]研究了氨氮和萘系分散劑NNO在一種內(nèi)蒙古錫盟褐煤粉表面的單組分和競(jìng)爭(zhēng)吸附特性，從吸附反應(yīng)對(duì)褐煤顆粒表面性質(zhì)的改變這一角度解釋氨氮對(duì)制備的褐煤水煤漿流變性和穩(wěn)定性的影響。

1.5 外加因素對(duì)水煤漿特性的影響

外加因素主要指各種加工方法或者生產(chǎn)環(huán)境等可能對(duì)水煤漿流變性造成影響的因素。如水煤漿生產(chǎn)過程中，在球磨機(jī)內(nèi)部因磨介和磨料的相互碰撞、擠壓和摩擦而產(chǎn)生熱量，從而使水煤漿的溫度提高。一般而言，升高溫度有利于降低水煤漿的粘度。但有數(shù)據(jù)表明，當(dāng)溫度超過60℃時(shí)，水煤漿的粘度反而會(huì)提高[44]。此外，高強(qiáng)度剪切作用對(duì)水煤漿的粘度也有所影響，表明水煤漿體系并不完全是時(shí)間獨(dú)立性的流體[44]。

水煤漿溫度過高或者受到過強(qiáng)的剪切作用時(shí)，分散劑在煤表面吸附形成的水化膜會(huì)因?yàn)樗肿觾?nèi)能過大而離散，或直接被剪切作用撕裂破壞，從而發(fā)生脫附現(xiàn)象，進(jìn)而不再具有分散作用。溫度對(duì)水煤漿穩(wěn)定性也具有一定的影響作用。如柴志方等[45]對(duì)不同溫度下漿體穩(wěn)定性的變化情況進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的提高，水煤漿的穩(wěn)定性變差。究其原因，則是溫度升高后，水化膜中水分子因內(nèi)能增大而掙脫了束縛，造成空間位阻效應(yīng)減弱。因此，在進(jìn)行水煤漿分散劑選擇時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注意分散劑與煤特性間的匹配，以提高抗溫變和抗剪切性能。

此外，還有學(xué)者研究了超聲作用對(duì)水煤漿流變性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲波對(duì)煤顆粒具有強(qiáng)烈的分散、空化和擴(kuò)孔作用，從而能將煤顆粒絮團(tuán)破壞甚至完全離散化，或可以將大顆粒擊碎，或在管道內(nèi)壁與水煤漿間產(chǎn)生微小氣泡而降低流動(dòng)阻力等[46，47]。超聲作用主要影響體系中顆粒狀態(tài)[48]，超聲波的分散作用，可使體系中已形成的三維絮團(tuán)結(jié)構(gòu)破裂，甚至完全離散化，而空化作用可以使體系中大粒子破碎成小粒子等。這些作用均使水煤漿體系的表觀粒度發(fā)生下降，從而沉降速度變慢，使得穩(wěn)定性得到改善。

2 水煤漿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)展現(xiàn)代煤化工，促進(jìn)煤炭清潔高效利用和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)保障國(guó)家能源安全、保護(hù)資源環(huán)境、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)具有重要的戰(zhàn)略意義。我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但也引發(fā)了環(huán)境污染憂慮。尤其是化工安全環(huán)境突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生，“談化色變”和“鄰避效應(yīng)”嚴(yán)重制約了行業(yè)的健康發(fā)展。2016年10月，國(guó)家工信部印發(fā)了《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》，將推行清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)重點(diǎn)污染物治理等措施、提高本質(zhì)安全水平和資源能源利用效率提升到了新高度，對(duì)工業(yè)廢水處理提出了更為嚴(yán)格的要求[49]。

煤化工廢水復(fù)雜的組成和極高的污染物濃度是其處理難度大的兩大核心原因。目前在煤化工廢水中檢測(cè)出的污染物種類已超過500種以上，且可生物降解性差，生化處理難度極大[50-53]。在煤化工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)消化是最具有發(fā)展前景的有效處置方法之一。實(shí)現(xiàn)此過程的主要技術(shù)之一是利用廢水替代清水制備水煤漿，從而可以利用水煤漿高效燃燒或氣化爐的高溫反應(yīng)環(huán)境，將難以處置的復(fù)雜有機(jī)組分燃燒降解為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處置工藝更成熟的氣態(tài)無(wú)機(jī)分子，或通過高溫轉(zhuǎn)化方法制備為高附加值產(chǎn)品[54，55]。從這個(gè)角度看，廢水制備水煤漿技術(shù)將是水煤漿技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向。實(shí)際上，采用清水制漿已逐漸不適宜于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境、資源的要求。尤其我國(guó)主要煤炭產(chǎn)區(qū)基本都處于缺水干旱地區(qū)的情況下，大量采用清水作為制漿用水顯然是不合理的。煤化工是耗水量巨大的產(chǎn)業(yè)，發(fā)展廢水制漿技術(shù)不僅可以低成本的實(shí)現(xiàn)廢水的資源化、減量化、無(wú)害化，而且對(duì)保護(hù)缺水地區(qū)的水資源環(huán)境更具有現(xiàn)實(shí)意義。

為此，2017年3月，國(guó)家發(fā)改委與國(guó)家工信部聯(lián)合發(fā)布《現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展布局方案》，將廢水制漿技術(shù)裝備列為需要大力提升技術(shù)水平的對(duì)象[56]。可見，廢水制漿技術(shù)符合國(guó)家煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求，對(duì)促進(jìn)煤炭資源的清潔高效利用具有重要意義。

3 展 望

總體來(lái)看，現(xiàn)有研究構(gòu)建的水煤漿理論體系構(gòu)架將煤和液相割裂探討，把固液兩相特性過多歸因于固相因素，并簡(jiǎn)單地將靜態(tài)條件下的理論應(yīng)用于動(dòng)態(tài)反應(yīng)的解釋，缺少關(guān)鍵的相界面特性在靜態(tài)向動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的遞變過程理論，造成實(shí)踐中缺少統(tǒng)一的理論加以指導(dǎo)，導(dǎo)致實(shí)踐過程中難以實(shí)現(xiàn)煤顆粒物性、液相環(huán)境以及加工過程間的合理匹配。具體存在的技術(shù)瓶頸主要包括：動(dòng)態(tài)環(huán)境中相界面組成及微觀力學(xué)結(jié)構(gòu)的原位表征及其調(diào)控理論基礎(chǔ)，粗分散體系中顆粒聚并的演化過程表征及其調(diào)控理論基礎(chǔ)，大規(guī)模生產(chǎn)中煤顆粒物性、液相環(huán)境以及加工過程參數(shù)間的協(xié)同匹配效應(yīng)與調(diào)控理論，以及低可磨性煤的高效研磨與粒度分布調(diào)控技術(shù)。

隨著現(xiàn)代煤化工發(fā)展，促進(jìn)煤炭清潔高效利用和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，廢水制漿技術(shù)是水煤漿技術(shù)發(fā)展的主攻方向。在廢水制漿中，上述過程將變得更為復(fù)雜、更難以控制。而無(wú)論是清水煤漿還是廢水煤漿，其本質(zhì)上均是一種具有高固相體積濃度的粗懸浮體系。因此，大規(guī)模廢水制漿技術(shù)裝備的發(fā)展方向不僅在于如何提高磨機(jī)設(shè)備本身的效率和研發(fā)適應(yīng)惡劣廢水環(huán)境的磨介和內(nèi)襯材料結(jié)構(gòu)，也在于如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)中煤顆粒物性、液相特性以及加工過程參數(shù)間的協(xié)同匹配與調(diào)控。

針對(duì)以上四項(xiàng)技術(shù)瓶頸，筆者認(rèn)為水煤漿技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展應(yīng)著重考慮如下幾個(gè)方面：

1)反應(yīng)過程表征技術(shù)裝備：研究粗分散體系中相界面構(gòu)成及微觀力學(xué)結(jié)構(gòu)的原位表征技術(shù)裝備，直接觀測(cè)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)條件下相界面的演化過程。

2)相界面特性調(diào)控技術(shù)：基于固液兩相綜合影響理論，研究固相表面與液相組成間的分子級(jí)交互作用規(guī)律及其對(duì)水煤漿宏觀特性的影響機(jī)制，實(shí)現(xiàn)相界面組成及微觀力學(xué)結(jié)構(gòu)在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的調(diào)控。

3)大規(guī)模加工過程裝備與工藝：研究煤顆粒物性、液相環(huán)境以及加工過程參數(shù)間的協(xié)同匹配效應(yīng)與調(diào)控技術(shù)，研發(fā)基于固液兩相綜合影響的加工過程裝備與工藝，在保證規(guī)?；瘲l件下，實(shí)現(xiàn)煤顆粒物性、液相環(huán)境以及加工過程參數(shù)間的合理匹配。

4)低可磨性煤的大規(guī)模低能耗研磨裝備與粒度分布調(diào)控技術(shù)：研究低可磨性煤研磨解離特征和優(yōu)化研磨裝備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤大規(guī)模低能耗快速研磨，并同步實(shí)現(xiàn)煤粒度分布的優(yōu)化調(diào)控。