依據電磁激振原理、電阻應變效應、礦化氣絮體振蕩理論，開(kāi)發(fā)了浮選誘導時(shí)間測試系統、顆粒－氣泡間微牛級粘附力測試系統、顆粒－氣泡間毫牛級脫附力測試平臺，實(shí)現多尺度微納力學(xué)的煤炭可浮性精準表征；基于 AFM 單分子力譜測試和分子間疏水力解析，實(shí)現煤-捕收劑分子間相互作用原位表征方法及捕收劑吸附強度定量判定與篩選準則；采用分子模擬輔助設計復配藥劑，快尋找最優(yōu)藥劑組合，開(kāi)發(fā)與煤表面基團相適配的系列煤泥浮選捕收劑?！案∵x多尺度微納力學(xué)作用→分子結構定向篩選設計→分子模擬輔助精準復配→生物基多元適配藥劑開(kāi)發(fā)”為本技術(shù)工藝流程。通過(guò)浮選多尺度微納力學(xué)作用，可精準表征捕收劑界面作用，用于指導捕收劑設計；基于分子結構定向篩選設計，確定與煤表面性質(zhì)匹配的捕收劑基元，實(shí)現量體裁衣；采用分子模擬輔助設計復配藥劑，快尋找最優(yōu)藥劑組合；基于以上技術(shù)發(fā)明，開(kāi)發(fā)生物基多元適配藥劑。
創(chuàng )新要點(diǎn)：
（1）細粒煤浮選誘導時(shí)間測試系統測試精度達到國際領(lǐng)先水平，測試精度達到 1 ms，且開(kāi)發(fā)成本明顯低于國內外技術(shù)。
（2）顆粒-氣泡間微牛級動(dòng)態(tài)粘附力測試系統屬于國內首創(chuàng )，本技術(shù)測試精度為 1 μN，明顯優(yōu)于國外技術(shù)的 10 μN，且開(kāi)發(fā)成本顯著(zhù)降低。
（3）顆粒-氣泡間毫牛級脫附力測試平臺屬于國內首創(chuàng )，測試精度為 1 mN，達到國際領(lǐng)先水平，且開(kāi)發(fā)成本節省 50%。
（4）利用藥劑與煤炭表面官能團的適配性，通過(guò)藥劑篩選和復配尋優(yōu)開(kāi)發(fā)了一系列高效的多元生物基浮選藥劑，藥劑以生物質(zhì)油脂為主要成分，其中包括極性和非極性混合成分，具有成本低、來(lái)源廣、性能穩定、無(wú)毒無(wú)害、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
（5）研發(fā)的用于低階難浮煤分選的復合捕收劑節省藥劑消耗 70%以上，可燃體回收率大于 80%；用于中高階易浮煤分選的捕收劑節省藥劑消耗 30%以上，可燃體回收率大于 90%。
應用前景：
該技術(shù)已經(jīng)推廣應用于兗州煤業(yè)股份有限公司、兗煤菏澤能化有限公司、臨沂礦業(yè)集團、臨礦菏澤煤電有限公司、泰安遠東化工科技有限公司、湖南興輝洗選藥劑科技開(kāi)發(fā)有限公司、河南天成能源科技有限公司、蘇州豐倍生物科技有限公司等煤企和藥劑生產(chǎn)企業(yè)，在近 20 座選煤廠(chǎng)得到應用，為浮選藥劑研發(fā)提供了技術(shù)思路，解決了選煤廠(chǎng)煤泥浮選藥劑的“卡脖子”問(wèn)題，浮選指標明顯改善，低階難浮煤藥劑用量在 1 kg/t 以?xún)?，可燃體回收率達 80%以上，中高階易浮煤劑用量在 0.4 kg/t 以?xún)?，可燃體回收率達 90%以上，取得了顯著(zhù)的生產(chǎn)和經(jīng)濟指標。
基于藥劑與煤炭表面官能團的適配性，通過(guò)藥劑組合優(yōu)化開(kāi)發(fā)了一系列高效的浮選藥劑，藥劑以生物質(zhì)油為主要成分，具有成本低、來(lái)源廣、性能穩定、無(wú)毒無(wú)害、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)可以在較低藥劑用量下得到最佳浮選指標。該項技術(shù)已經(jīng)推廣應用于兗州煤業(yè)股份有限公司、兗煤菏澤能化有限公司、臨沂礦業(yè)集團、臨礦菏澤煤電有限公司、泰安遠東化工科技有限公司、湖南興輝洗選藥劑科技開(kāi)發(fā)有限公司、蘇州豐倍生物科技有限公司等煤企和藥劑生產(chǎn)企業(yè)，在近 20 座選煤廠(chǎng)得到應用，為浮選藥劑研發(fā)提供了技術(shù)思路，解決了選煤廠(chǎng)煤泥浮選藥劑的“卡脖子”問(wèn)題，浮選指標明顯改善。此外，煤炭捕收劑開(kāi)發(fā)與設計方法還適用于氣化灰和粉煤灰等煤系資源分選回收，目前已與寧夏和山東等煤氣化公司開(kāi)展了合作洽談。該項技術(shù)從原理出發(fā)到產(chǎn)品設計，從理論驗證和工業(yè)應用，科學(xué)嚴謹且技術(shù)先進(jìn)，在煤及煤系資源的浮選提質(zhì)中具有廣闊的應用前景。
