我国低阶煤的储备占已经发现煤矿资源的40%以上,然而,由于低阶煤表面含氧量高,疏水性差,故其难于浮选。此外,低阶煤含水量大、杂质含量多、热值低,若直接燃烧不仅能耗量大,燃烧过程中产生的烟气量也比高阶煤多1～2倍,这大大限制了低价煤的开采价值。因此,低阶煤的洗选改革迫在眉睫,而浮选则是分选细粒低阶煤煤泥最有效的手段之一。然而,由于低阶煤的变质程度低,表面富含大量含氧官能团,导致其疏水性差,传统的非极性烃类油捕收HCC hepatocellular carcinoma剂难以有效提高低阶煤表面的疏水性,导致浮选效果并不理想进而困扰着低阶煤泥浮选提质。此外,若低阶煤得不到充分的利用,不但造成资源浪费,还造成矿区周边环境污染。因此,探寻新型浮选药剂,改善低阶煤浮选效果势在必行。本文选取典型的低阶煤煤样(长焰煤)作为研究对象,采用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、颗粒-气泡粘脱附试验和泡沫浮选实验对选取的低阶煤进行浮选试验研究。同时,结合分子模拟软件,研究不同分子类型捕收剂在低阶煤表面作用的微观机理和润湿机制。分子模拟过程中选取经典的褐煤(Wender)模型,结合分子动力学、密度泛函理论和蒙特卡罗模拟,探明了非离子捕收剂(亚油酸甲酯、油酸和蓖麻油酸)对低阶煤颗粒浮选效果影响的微观作用机理,弄清了捕收剂分子中不同含氧官能团与低阶煤表面不同含氧官能团间的相互吸附行为和吸附性能。研究主要结论如下:(1)非离子捕收剂对低阶煤表面疏水改善效果研究。在单一药剂条件下,通过浮选实验比较了亚油酸甲酯、油酸、蓖麻油酸和柴油作为捕收剂对低阶煤浮选效果。上述四种捕收剂作用下的低阶煤浮选精煤产率由高到低依次为:亚油酸甲酯(86.95%)、油酸(60.06%)、蓖麻油酸(43.41%)及柴油(30.43%)。由此可知,脂肪酸类捕收剂能很大程度提高低阶煤表面疏水性。XPS测试结果表明,三种非离子型捕收剂(亚油酸甲酯、油酸和蓖麻油酸)改性后煤样表面官能团的变化如下:亚油酸甲酯改性后,低阶煤煤样表面的非极性官能团含量最高,其次为油酸,蓖麻油酸的作用效果最差。此外,不同捕收剂预处理后的Empagliflozin IC50低阶煤表面含氧官能团由高到低依此如下:亚油酸甲酯(78.88%)、油酸(74.NSC 125973小鼠60%)、蓖麻油酸(71.23%)、柴油(67.91%)和原煤(64.54%)。由XPS测试结果分析可知,亚油酸甲酯预处理后的低阶煤表面的疏水性官能团(C-C/C-H)较原煤表面提高了 14.34%。气泡-低阶煤煤颗粒粘脱附实验表明,不同捕收剂处理后,气泡粘附能力和粘附强度均有提升,但效果有所不同,其中亚油酸甲酯的提升效果最明显,其次是油酸,蓖麻油酸的提升效果最弱。这表明脂肪酸类捕收剂对低阶煤疏水性的改善效果最为明显。十二烷-蓖麻油酸(3:1)混合作为捕收剂时,浮选效率和分散性大大优于十二烷和蓖麻油酸,浮选精煤产率最高可达到82.89%,仅次于亚油酸甲酯,说明蓖麻油酸和十二烷混合具有协同作用。(2)通过分子动力学模拟和量子化学计算发现,非离子捕收剂上的不饱和键和极性基团是捕收剂吸附在低阶煤表面的主要原因。低阶煤表面含有大量的含氧基团,能有效的和捕收剂上的极性基团形成氢键和弱的范德华力,而捕收剂的烷基链则伸向水相,进而覆盖了低阶煤表面的亲水位点,排斥水分子。因此,非离子捕收剂更易于在低阶煤表面发生吸附和铺展。亚油酸甲酯、油酸、蓖麻油酸和十二烷的平均最大吸附量依此为148.44、122.00、118.00 和 117.65;对应的相互作用能分别为-183.13、-144.62、-126.62 和-70.53 kJ.mol-1。由此可知,上述三种非离子捕收剂分子可在低阶煤表面形成有效的吸附,对低阶煤表面疏水性的改善由强到弱依次为:亚油酸甲酯>油酸>蓖麻油酸。此外,通过相对浓度和MSD分析发现,亚油酸甲酯体系分散性最强,蓖麻油酸体系最弱。