脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选强化的影响机制

作     者：徐梦迪 何琳 司伟汗 包西程 刘晓康 邢耀文 桂夏辉 曹亦俊 XU Meng-di;HE Lin;SI Wei-han;BAO Xi-cheng;LIU Xiao-kang;XING Yao-wen;GUI Xia-hui;CAO Yi-jun

作者机构：中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心徐州2211162 中国矿业大学化工学院徐州2211163 郑州大学河南资源与材料产业河南省协同创新中心郑州450000 

出 版 物：《工程科学学报》 (Chinese Journal of Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第2期

页      面：195-205页

核心收录：

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52104277) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20210500) 

主　　题：低阶煤浮选 脂肪酸不饱和度 双键 分子动力学模拟 最大粘附力 

摘      要：为研究脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选的影响,选择碳原子个数相同但双键个数依次增加的油酸、亚油酸和亚麻酸作为浮选捕收剂对低阶煤进行浮选,并与非极性捕收剂柴油进行对比,通过颗粒-气泡间粘附力测试和药剂吸附的分子动力学模拟,揭示了不饱和脂肪酸强化低阶煤浮选的作用机制.结果表明,不饱和脂肪酸的浮选性能优于柴油,低阶煤浮选产率随脂肪酸不饱和度增加而增加.采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对低阶煤表面形貌和官能团进行分析.SEM结果表明,低阶煤表面疏松,含有大量孔隙与裂隙,不利于药剂在煤表面的铺展.FTIR和XPS结果表明低阶煤表面含有大量含氧官能团,表面疏水性较差,导致浮选回收率较低.对不同捕收剂条件下气泡与煤表面粘附力进行测定,发现气泡与煤表面间最大粘附力随捕收剂不饱和程度增加而增加,这说明颗粒可浮性增加.进一步对不饱和脂肪酸吸附的分子动力学模拟进行分析,可知不饱和脂肪酸通过其极性基团与煤表面极性基团间形成氢键,从而在煤表面铺展.双键个数增加使得不饱和脂肪酸极性增加,在煤表面的铺展程度逐渐增加,导致颗粒可浮性增加,这是低阶煤浮选回收率随脂肪酸不饱和程度增加而增加的主要原因.