低阶煤现有高效捕收剂的制备方法多为物理掺和、蒸发凝结、催化反应等,原料来源多为精细化工产品,制备方法条件较苛刻、原料成本高。因此开发制备过程、原料简单有效地方法十分必要。本文提出了采用等离子体制备杂极性捕收剂的方法。以烃类油代表成分为研究对象,采用空气等离体对正十二烷进行处理,制备出含有极性、亲水官能团的捕收剂,以神东布尔台入浮煤泥作为浮选入料,探究制备出的捕收剂的捕收能力,并结合红外光谱、气质联用、界面张力、接触角等分析手段,研究等离子体制备的捕收剂与低阶煤作用机理,并探究其在高阶煤浮选上的应用。开展了等离子体制备的捕收剂的低阶煤浮选试验研究。十二烷对低阶煤煤泥的捕收效果欠佳,在用量15 kg/t时精煤产率和可燃体回收率达到最大值,分别为39.19%和49.26%。随着等离子体制备时间增加,药剂对低阶煤的捕收能力大大提高,精煤产率和可燃体回收率急剧提升,超过9 min后,增长趋势明显变缓。9 min时,精煤产率和可燃体回收率分别达到了79.88%和93.30%。随着等离子体制备9 min的捕收剂(D-9)用量的增加,精煤产率和可燃体回收率急剧提升,用量超过7.5 kg/t后,精煤产率和可燃体回收率增长变缓,趋于稳定。用量为7.5kg/t时,精煤产率和可燃体回收率分别达到了80.14%和90.17%。对比两种捕收剂在相同药剂用量下的浮选结果,D-9的精煤产率比十二烷提高了25个百分点以上。D-9可以有效地改善低阶煤的可浮性,强化低阶煤浮选效果。在浮选试验研究的基础上,对捕收剂D-9的基团组成进行了研究。D-9含有C-O、-C=O、-OH等极性基团,这些基团属于醛、酮、呋喃酮、烯烃和醇等极性物质,捕收剂水溶液的界面张力低于十二烷,且制备时间越长,界面张力越低。这表明,等离子体处理过程中,空气中的氧分子、氧原子被激化,与十二烷发生化学反应,甲基等非极性基团转化为C-O、-C=O、-OH等极性基团,极性物质产生,且随着时间的增加,反应程度不断加深,药剂由非极性烃类捕收剂转变为杂极性捕收剂。探究了D-9与低阶煤的吸附机理。微观方面,各密度级低阶煤与十二烷作用后,疏水基团的振动峰增强,而与D-9作用后,疏水基团峰增强的幅度强于十二烷,同时亲水基团振动峰强度变弱;宏观方面,各密度级低阶煤与十二烷作用后,接触角均有所提升,而与D-9作用后,提升程度大于十二烷,且低密度级煤泥的提升幅度大于高密度级。这表明,D-9可以通过化学吸附增加煤表面的疏水位点数量,并覆盖低阶煤的亲水位点,扩大有机质与脉石矿物的疏水性差异,强化低阶煤浮选。以D-9作捕收剂对张双楼浮选尾煤进行再磨再浮研究。当用量均为7.5 kg/t时,D-9的精煤产率比十二烷提高了约30个百分点,可燃体回收率提高了约46个百分点。这表明,等离子体制备的捕收剂也可以应用在高阶煤浮选方面。本研究开发了一种捕收剂的制备方法,利用等离子体直接将极性官能团引入非极性药剂,通过化学反应,将非极性捕收剂转变为杂极性捕收剂,可以有效地改善煤泥的疏水性,为强化低阶煤浮选提供了技术支撑。该论文有图39幅,表12个,参考文献94篇。