孔垂中，硕士研究生，宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室。研究领域：固废资源化利用。

白永辉，博士，教授，博士生导师，宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室副主任。主要从事煤结构与反应性、基于煤显微组分结构特征的气流床煤气化细渣源头减排、低值含碳基质与煤高温共气化等领域的基础研究与技术开发工作。主持包括国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、宁夏自治区优秀青年科学基金等国家及省部级项目10项，承担企业委托横向3项。入选宁夏回族自治区青年拔尖人才（2019）、国家第十七批“西部之光”访问学者（2020），荣获2021年度宁夏回族自治区科技进步一等奖（5/15）、第十六届宁夏自然科学优秀学术论文三等奖（1/4）、宁夏回族自治区第七届高校青年教师教学竞赛二等奖（1/1）、全国石油和化工教育优秀教学团队（本科院校）核心成员（5/10）、宁夏高校黄大年式教师团队核心成员（5/8）。在Chemical Engineering Science、Fuel、Energy Conversion and Management、Energy、化工学报、燃料化学学报等国内外化工、能源领域主流期刊发表学术论文多篇，其中以第一或通讯发表论文近40篇；申请专利20余项。

费托合成废催化剂蜡渣掺混对工业水煤浆成浆特性的影响

孔垂中¹ 宋旭东¹ 白永辉¹

 吕    鹏¹ 王焦飞¹ 苏暐光¹

于广锁^1,2 杨    军³ 鲍卫娜⁴

1.宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,750021 银川;

2.华东理工大学洁净煤技术研究所,200237 上海;

3.国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,750011 银川;

4.山东兖矿国拓科技工程有限公司,273599 山东济宁中国矿业大学化工学院  221116  江苏徐州

F-T合成是煤间接液化制油的关键技术，合成气经F-T催化剂在一定条件下转变为合成油品。在实际运行过程中，当催化剂活性无法满足生产需求时，需要更换催化剂，废催化剂通常不可避免地裹挟着一定量的蜡油一同排出，这导致F-T废催化剂通常以稳定蜡、渣蜡的形式存在。F-T合成废催化剂蜡渣的资源化利用与无害化处理是目前亟待解决的难题。蜡渣中的蜡油组分主要以链烷烃为主，与煤炭相比属于富氢组分。蜡渣是一种危险废弃物，传统焚烧等处理方式不仅会浪费大量的石蜡资源，还会对自然环境和施工人员健康造成不良影响；机械离心和热解处理耗能较高,并且回收率较低；微波和超声处理量小，且设备投入及后期维护费用。因此,如何资源化、无害化处理蜡渣已成为亟待解决的问题。目前还没有关于利用蜡渣制备环保水煤浆的报道。本文直接将一定粒度的蜡渣掺混工业水煤浆，这种实验方法在之前的报道中研究较少。直接掺混可以不改变原有的制浆流程，更加符合工业生产实际，从而减少对现有设备及工艺的影响。本文探究了不同蜡渣掺混比例下，对浆体表观粘度、成浆浓度和稳定性的影响。通过浆体的静态稳定性及Zeta电位来定量分析蜡渣加入对稳定性的影响，并研究蜡渣表面的物理化学性质，探究其对浆体性能的影响机理。为蜡渣在水煤浆气化领域实现工业化、资源化、无害化应用提供技术参考。

 将蜡渣以不同比例掺入工业水煤浆中制备环保型水煤浆,可实现费托合成废催化剂蜡渣资源化、无害化处理。利用旋转流变仪测定浆体的最大成浆浓度、流变性等,借助Zeta电位仪定量分析添加蜡渣对于水煤浆稳定性的影响,使用FTIR表征煤、蜡渣颗粒表面的官能团,利用SEM和接触角测量仪对煤和蜡渣表面形貌和接触角进行分析,通过绘制蜡渣水煤浆的稳定分散图,探究蜡渣的掺混对成浆特性的影响机制。结果表明:随着蜡渣添加量的增加,浆体表观黏度增大,最大成浆浓度降低,水煤浆和蜡渣水煤浆都表现出剪切变稀的假塑性特征;加入蜡渣后,浆体的Zeta电位有所增大,蜡渣水煤浆的析水率与相同浓度的工业水煤浆的析水率相比区别不大;通过红外光谱仪及接触角分析仪分析可知,蜡渣表面活性差,疏水性强,进入水煤浆后,水会在蜡渣颗粒表面聚结,造成浆体中自由水损失,从而造成黏度增加,最大成浆浓度降低;同时由于煤表面形成了水化膜,其表面亲水,蜡渣表面疏水,在体系中二者不会发生团聚,所以蜡渣的加入对浆体的稳定性起到了一定的积极作用。

研究了一种费托合成蜡渣的资源化、工业化的处理方法。利用蜡渣掺混到工业水煤浆中,研究了蜡渣水煤浆流变行为和稳定性,并解释了蜡渣掺混水煤浆的稳定分散机理,为危险废弃物蜡渣的资源化、工业化处理利用提供了理论基础。