基于研磨协同改性的废食用油强化煤气化粗渣中未燃碳浮选回收机制研究

针对煤气化粗渣(CR-CGCS)中未燃碳回收效率低、药剂消耗高的问题，中国矿业大学团队创新性提出研磨协同废食用油(WCO)改性工艺(DG)。研究表明，DG工艺通过促进WCO分散及降低水化膜厚度，使未燃碳回收率提升9.9%至71.58%，为废弃油脂资源化与碳减排提供了绿色解决方案。

　　

煤炭气化技术作为高效清洁的能源利用方式，每年却产生数千万吨煤气化粗渣(CGCS)，其中富含的未燃碳资源因强亲水性和多孔结构难以回收。传统浮选工艺存在药剂消耗高、效率低下等问题，而废弃食用油(WCO)作为有害生物质废弃物，其资源化利用又面临成本和技术瓶颈。中国矿业大学李强、丁丽团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表的研究，开创性地将WCO直接用作绿色捕收剂，通过研磨协同表面改性(DG)新工艺，实现了CR-CGCS中未燃碳的高效回收。

研究采用GC/MS和拉曼光谱解析WCO组分，通过FTIR、XPS和BET表征材料特性，结合PVM和FBRM技术分析WCO分散行为。关键实验包括对比DG（研磨同步改性）与AG（研磨后改性）工艺效果，探究粒径分布与灰分关系，并建立疏水改性机理模型。

【Grinding and flotation behavior】部分揭示：当WCO用量为12.8 kg/t时，DG工艺使未燃碳回收率达71.58%，较AG工艺提升9.9%。粒度分析显示，研磨促使CR-CGCS中位粒径降至38.21 μm，暴露出更多碳-灰分界面。

【Materials】章节证实：WCO含长链烃(C₁₆-C₁₈占比76.3%)和羧基/酯基，其极性基团与CR-CGCS表面含氧官能团(-OH/-COOH)形成氢键。XPS数据显示DG工艺使碳表面接触角提升15.2°，水化膜厚度减少42%。

【Conclusions】指出：DG工艺通过研磨机械力克服WCO液滴与CR-CGCS间排斥力，促进微小油滴(＜5 μm)形成，碰撞效率提升2.3倍。该研究不仅为WCO资源化提供新途径，更开创了"以废治废"的绿色浮选技术路线。

这项研究的重要意义在于：首次实现WCO在CR-CGCS浮选中的免预处理直接应用，突破传统化石基捕收剂的环境瓶颈；建立的研磨协同机制为复杂亲水性物料分选提供了普适性方法；相关技术已获中央高校专项资金支持(2023XSCX019)，具备工业化推广潜力。