皂化法用地溝油制備浮選捕收劑

李海蘭　劉志紅

(1.攀枝花學(xué)院；2.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院)

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皂化法用地溝油制備浮選捕收劑

李海蘭1,2劉志紅2

(1.攀枝花學(xué)院；2.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院)

摘要以餐飲業(yè)回收的廢棄油脂為原料，經(jīng)皂化制備浮選捕收劑。皂化反應(yīng)最佳條件為氫氧化鈉和油脂質(zhì)量比為0.3、氫氧化鈉濃度20 %、反應(yīng)時(shí)間4 h、攪拌速度為1 000 r/min，以最佳皂化條件下獲得的脂肪酸鹽為捕收劑對(duì)白云石純礦物進(jìn)行浮選，獲得了精礦回收率為68.36%的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞地溝油皂化捕收劑浮選

餐飲業(yè)每天產(chǎn)生大量的廢棄油脂，俗稱地溝油，其流向餐桌將嚴(yán)重危害人民的身體健康，但卻可以用來(lái)制備脂肪酸類浮選捕收劑。本研究擬通過(guò)皂化法將廢棄油脂轉(zhuǎn)化為脂肪酸鹽，并對(duì)白云石純礦物進(jìn)行了捕收效果試驗(yàn)。

1　試驗(yàn)原料

食堂廢棄的油脂，首先采用過(guò)濾蒸餾的方法預(yù)處理(簡(jiǎn)稱油脂)；白云石，來(lái)自貴州大型磷礦床伴生的白云石純礦物，試劑為氫氧化鈉(分析純)和氯化鈉。

2　試驗(yàn)方法

2.1皂化方法

油脂由甘油的3個(gè)烴基與3個(gè)脂肪酸根組成，也稱脂肪酸甘油酯，添加過(guò)量的堿，可以將地溝油完全水解，生成脂肪酸鹽和甘油，見(jiàn)式(1)[1-2]。將脂肪酸鹽與甘油分離后，得到的脂肪酸鹽作為捕收劑。

式中，R1、R2、R3均為烴基，碳原子數(shù)相同或不同。

2.2純礦物浮選試驗(yàn)

稱取白云石純礦物5g，用硫酸調(diào)礦漿pH=5.5，加入質(zhì)量濃度為50%的捕收劑2mL，起泡劑2#油0.5mL，按圖1流程進(jìn)行純礦物浮選試驗(yàn)。

圖1　純礦物浮選流程

3　試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1氫氧化鈉與油脂的質(zhì)量比試驗(yàn)

在氫氧化鈉濃度為4%，反應(yīng)時(shí)間為1h，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉與油脂的質(zhì)量比分別為0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1.0條件下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。

圖2　氫氧化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，氫氧化鈉與油脂的質(zhì)量比小于0.3時(shí)，白云石回收率隨著氫氧化鈉與油脂質(zhì)量比的增加而增加；質(zhì)量比達(dá)到0.3后，再增加氫氧化鈉和油脂的質(zhì)量比，白云石回收率增加緩慢，接近穩(wěn)定。選擇氫氧化鈉與油脂質(zhì)量比為0.3，此時(shí)白云石回收率為48.79%。

3.2氫氧化鈉濃度試驗(yàn)

在氫氧化鈉與油脂質(zhì)量比為0.3，反應(yīng)時(shí)間為2h，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉濃度分別為5%、20%、35%、40%、65%、80%條件下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知：白云石回收率隨著氫氧化鈉濃度的增加先提高后下降。氫氧化鈉濃度為20%時(shí)，白云石回收率最高，為53.16%，因此選擇氫氧化鈉濃度為20%。

圖3　氫氧化鈉濃度試驗(yàn)結(jié)果

3.3反應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)

在氫氧化鈉濃度為20%，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉與油脂質(zhì)量比為0.3，反應(yīng)時(shí)間分別為2，3，4，5，6h條件下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4　反應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，白云石回收率逐漸提高，但提高幅度逐漸變小。因此，選擇反應(yīng)時(shí)間為4h，此時(shí)白云石回收率為62.85%。

3.4攪拌速度試驗(yàn)

在氫氧化鈉濃度為20%，反應(yīng)時(shí)間為4h，氫氧化鈉與油脂質(zhì)量比為0.3，攪拌速度分別為30，1 000，2 000，3 000r/min條件下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5　攪拌速度試驗(yàn)結(jié)果

由圖5可知，攪拌速度為1 000r/min時(shí)，白云石回收率最高。因此，選擇攪拌速度為1 000r/min，此時(shí)白云石回收率為68.36%。

4　結(jié)　論

皂化最佳條件為氫氧化鈉濃度20%、反應(yīng)時(shí)間4h、攪拌速度為1 000r/min、氫氧化鈉和油脂質(zhì)量比為0.3，以最佳皂化條件下獲得的脂肪酸鹽為捕收劑對(duì)白云石純礦物進(jìn)行浮選，獲得了精礦回收率為68.36%的指標(biāo)。但是基于實(shí)際生活中廢棄油脂的成分復(fù)雜多變，如何保證藥劑的浮選效果將是未來(lái)的研究方向。

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(收稿日期2016-05-05)

李海蘭(1986—)，女，碩士，助教，617000 四川省攀枝花市機(jī)場(chǎng)路10號(hào)。