煤炭学报

作者：茅力龚, 王春雨, 王家玺, 丁路, 于广锁,

关键词：玉米秸秆, 烘焙, 水热, 共成浆性, 碱金属,

生物质资源丰富，具有碳中性，是化石能源的可持续替代品。开发利用生物质资源，是能源生产和消费革命的重要内容。低温炭化是一种有效的生物质预处理方式，可实现生物质的高效利用。选取玉米秸秆为原料，在180～240 ℃的温度范围对其进行湿法水热和干法烘焙处理，并通过微波消解技术与化学分馏法分析原料及烘焙炭中碱金属的迁移规律。研究结果显示，随着烘焙温度的逐渐升高，碱金属钾的总含量逐渐减少，并且发生了钾的赋存形式从水溶态向离子交换态的转变。将烘焙炭与煤混合制备炭−煤−水多元浆体，探讨了烘焙工艺对生物质颗粒的成浆性能的影响，并进一步分析了碱金属的赋存迁移与多元浆体成浆性能之间的相关性。结果表明，相较于湿法水热处理，通过干法烘焙技术制得的烘焙炭，在与煤制备炭−煤−水多元浆体时，具有更好的流动性能以及较低的表观黏度，在质量分数为56%、烘焙炭的掺混量为10%的条件下，浆体的最低表观黏度为469.31 mPa·s。这是由于水溶态钾与颗粒表面的羧基官能团反应生成了羧酸钾盐，减少了亲水基团的数量，相对增强了颗粒的疏水性，进而提高了浆体的流动性能并降低了黏度。

来源：2025年第12期

《煤炭学报》期刊编辑部

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