石炭スラリー

石炭スラリーは、石炭選炭工場で生産される固体（採掘された石炭または石炭廃棄物）と液体（水または有機物）の混合物です^{[ 1 ]}。

石炭灰をスラリーにするには、石炭を不燃性成分から分離し、粒径によって分級することもできます。石炭スラリーは、パイプラインまたはプログレッシブキャビティポンプなどの特殊なポンプを使用して、非常に研磨性、腐食性、粘性の高い石炭スラリーを移送できます。^{[ 2 ]} 2010年には年間70億トン以上の石炭が採掘され、1トンあたり約200リットルの水が使用されています。^{[ 3 ]}ただし、必要な水の量は、使用する石炭の表面特性によって異なります。ほとんどの石炭スラリーは、粘度を下げてパイプラインやポンプへのストレスを軽減するために界面活性剤を添加する必要があります。 ^{[ 4 ]}

最近の研究では、石炭スラリーの安定性とレオロジー特性を改善するために、超音波照射や天然および合成界面活性剤の混合物を使用するなど、スラリー調製の新しい方法が採用されている。 ^{[ 5 ] [ 6 ]}

理想的には、石炭スラリーは粉砕された石炭と水のみで構成され、これらは効率的に分離できます。実際には、分離には大量の水が必要で、プロセスによって大量の廃水が発生するため、非常にコストがかかります。^{[ 8 ]}さらに、スラリーには非常に細かい石炭粉塵も含まれており、ブラックウォーターと呼ばれる廃棄物が発生します。ブラックウォーターは浄水場で浄化できないため、^{[ 9 ]}大きな貯水池に貯蔵されます。このような池は、1972年のバッファロークリーク洪水や2000年のマーティン郡石炭スラリー流出事故のように、壊滅的な流出事故を起こしやすいです。マーティン郡の流出事故では、2億5000万ガロン以上の石炭スラリーが流出しました。^{[ 10 ]}石炭スラリーには、ヒ素や水銀などの有害化学物質が含まれている可能性があり、マーティン郡の流出事故のように、水生生物を死に至らしめる可能性があります。^{[ 11 ]}この貯水された液体廃棄物は、1つの施設で 数十億ガロンに達することもあります。 ^{[ 12 ]}

現在までに、石炭スラリー燃料はエネルギー密度が低いと認識されており、そのためディーゼルやガスタービン発電所（エネルギー密度要件が低い大型エンジン）などの高圧縮エンジンでのみ正常に燃焼させることができます。その他のエンジンシステムには、船舶や定置型発電用の発電所として使用される低速ディーゼルエンジンやタービンがあります。 ^{[ 13 ]}しかし、燃焼市場では、20 kW（27 hp）から5 MW（6,700 hp）までの中小規模の発電所では、CS の利用にはボイラーの改造が必要になります。^{[ 14 ]}    

これらのスラリーのその他の用途としては、ボイラー、ガス化装置、定置式エンジンなどのシステムがあり、特定の要件は、以下の表に示すように、化学的および物理的という2つの主要な分野に分けられます。

• 石炭水スラリー燃料
• 粉炭
• スラッジ（映画）
• 鉱滓ダム

• ウィキメディア・コモンズにある石炭スラリー関連のメディア