《工程科学学报》录用稿，htps:/doi.org/10.13374/i,issn2095-9389.2021.10.26.001©北京科技大学2020 脂防酸不饱和度对低阶煤浮选强化的影响机 制 徐梦迪网，何琳2)，司伟汗2)，包西程2)，刘晓康2)，邢耀文@，桂 夏辉”，曹亦俊3) 1)中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心，江苏徐州221116：2)中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116； 3.州大学河南资源与材料产业河南省协同创新中心，河南郑州450000) 区通讯作者，E-mail:cumtxmd@outlook.com ☒通讯作者，E-mail:cumtxyw@126.com 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伯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，揭示不饱和脂肪酸强化低阶煤浮选的作用机制。浮选结果表明， 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射线光电子能赠(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。FTR和 XPS结果表明低阶煤表面含有大量含氧官能团，表面硫水性级差，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头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。 关健词：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 中图分类号：TD923 文献标识码A The Influence Mechanism of Fatty Acid Unsaturation on Intensification of Low-rank Coal Flotation XU Mengdi▣，HE-Lin,SI Weihan2”,BAO Xicheng2,LIU Xiaokang2,XING Yaowen ”,GUI Xiahut0C4Oyim” 1)Chinese National Engineering Research Center of Coal Preparation and Purification,China University of Mining and Technology, Xuzhou 22116,Jangsu,China 2)School of Chemical Engineering and Technology,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,Jiangsu,China, 3)Institute of Resources and Materials,Zhengzhou University,Zhengzhou 450000,China) Corresponding author,E-mail:cumtxmd @outlook.com Corresponding author,E-mail:cumtxyw@126.com Abstract:In order to study the effect of fatty acid unsaturation on flotation of low-rank coal,oleic acid,linoleic acid and linolenic acid with the same number of carbon atoms but increasing number of double bonds were 收稿日期：修回日期：责任编辑： 基金项目：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)脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选强化的影响机 制 徐梦迪 1)，何琳 2)，司伟汗 2)，包西程 2)，刘晓康 2)，邢耀文 1)，桂 夏辉 1)，曹亦俊 1,3) 1) 中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心，江苏 徐州 221116; 2) 中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116; 3. 州大学 河南资源与材料产业河南省协同创新中心，河南 郑州 450000） 通讯作者，E-mail：cumtxmd@outlook.com 通讯作者，E-mail： cumtxyw@126.com 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，揭示不饱和脂肪酸强化低阶煤浮选的作用机制。浮选结果表明， 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。 关键词: 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 中图分类号：TD923 文献标识码：A 1 The Influence Mechanism of Fatty Acid Unsaturation on Intensification of Low-rank Coal Flotation XU Mengdi 1)，HE Lin 2)，SI Weihan 2)，BAO Xicheng 2)，LIU Xiaokang 2)， XING Yaowen 1)，GUI Xiahui 1)，CAO Yijun 1) 1) Chinese National Engineering Research Center of Coal Preparation and Purification, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China; 2) School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China; 3) Institute of Resources and Materials, Zhengzhou University, Zhengzhou 450000, China)  Corresponding author, E-mail: cumtxmd@outlook.com  Corresponding author, E-mail: cumtxyw@126.com Abstract: In order to study the effect of fatty acid unsaturation on flotation of low-rank coal, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid with the same number of carbon atoms but increasing number of double bonds were 1 收稿日期： 修回日期： 责任编辑： 基金项目：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) 《工程科学学报》录用稿，https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.10.26.001 ©北京科技大学 2020 录用稿件，非最终出版稿