脉冲曝气诱导共振态调控细颗粒物流态化研究

本文创新性地利用植物油脂生产废料开发出环保型低阶煤浮选捕收剂（plant oil-based collector），通过气相色谱-质谱（GC-MS）、原子力显微镜（AFM）单分子力谱等技术揭示其烷基甲酯主导的含氧烃类成分，证实该捕收剂能显著提升精煤回收率（>80%）并降低灰分（ash content），分子动力学模拟（MD）显示其平铺式吸附结构可有效增加煤表面C-C/C-H基团。研究为低阶煤（low-rank coal）清洁利用和废油回收提供了新思路。

　　

Highlight

本研究采用工业级工艺，以废白土油（WBCO）为原料制备植物基捕收剂。GC-MS分析显示其主要成分为烷基甲酯类含氧烃，光学显微镜证实其优异的分散特性。

低阶煤浮选实验

对神东（SD）、红庆河（HQ）和榆林（YL）三种低阶煤的浮选动力学测试表明：在2500 g/t用量下，新型捕收剂使精煤回收率突破80%（SD煤）至90%（HQ/YL煤），且灰分较柴油捕收剂降低15-20%。

机制研究

通过X射线光电子能谱（XPS）发现：

• •

  新型捕收剂使煤表面C-C/C-H结构增加，C-O基团显著减少

• •

  传统捕收剂呈簇状吸附，而植物基捕收剂形成平铺式吸附（spreading area扩大3倍）

原子力显微镜验证

单分子力谱（SMFS）显示：

• •

  -RCH₃探针与煤模型弱粘附

• •

  -RCOOR探针产生显著"跳跃式"粘附（氢键作用力达150 pN）

Conclusion

(1) 植物基捕收剂具备低毒、易降解特性，平均粒径100 nm；

(2) 相较柴油捕收剂，其精煤回收率提升20-30%，灰分降低1.5-2.5个百分点。