发泡剂与捕收剂协同作用提升次烟煤疏水性及浮选行为的机制：实验与分子动力学研究

本文通过实验与分子动力学（MD）模拟揭示了甲基亚油酸酯（ML）与仲辛醇（SO）或聚丙二醇单甲醚（PGME）在次烟煤（LRC）浮选中的协同增效机制。研究发现，ML-SO组合使浮选回收率显著提升，XPS/FTIR证实其通过减少羟基/醚键等含氧官能团增强煤表面疏水性，MD模拟显示混合体系g(r)值（0.28-0.35）高于单一ML体系（0.26），为低阶煤浮选药剂设计提供了分子层面新见解。

　　

亮点

• ML与SO/PGME组合显著提升次烟煤浮选回收率

• 含氧官能团减少是疏水性增强的关键因素

• MD模拟揭示混合体系吸附构型优势

结论

本研究系统解析了捕收剂-发泡剂协同作用对次烟煤浮选的影响机制，主要发现如下：

(1) XPS和FTIR分析表明，甲基亚油酸酯（ML）与仲辛醇（SO）通过协同降低煤样表面羟基、醚键等含氧官能团含量，显著增强了表面疏水性。密度泛函理论（DFT）计算显示，ML和SO具有适配的分子结构与静电特性，能有效吸附在煤表面。

(2) 分子动力学（MD）模拟结果表明，混合体系IV（ML+SO）和V（ML+PGME）的g(r)值分别为0.28和0.35，均高于单一ML体系I的0.26。这种增强的径向分布函数值证实了混合药剂在煤-水界面形成了更稳定的吸附层。

(3) 气泡-颗粒附着测试显示，ML-SO组合使接触角增大至78.6°，附着效率提升41%，证实协同作用通过优化三相接触线动力学来促进矿化气泡形成。

这些发现为开发高效低阶煤浮选药剂体系提供了分子设计理论基础。