皂化法用地沟油制备浮选捕收剂

李海兰　刘志红

(1.攀枝花学院；2.贵州大学矿业学院)



皂化法用地沟油制备浮选捕收剂

李海兰1,2刘志红2

(1.攀枝花学院；2.贵州大学矿业学院)

摘要以餐饮业回收的废弃油脂为原料，经皂化制备浮选捕收剂。皂化反应最佳条件为氢氧化钠和油脂质量比为0.3、氢氧化钠浓度20 %、反应时间4 h、搅拌速度为1 000 r/min，以最佳皂化条件下获得的脂肪酸盐为捕收剂对白云石纯矿物进行浮选，获得了精矿回收率为68.36%的指标。

关键词地沟油皂化捕收剂浮选

餐饮业每天产生大量的废弃油脂，俗称地沟油，其流向餐桌将严重危害人民的身体健康，但却可以用来制备脂肪酸类浮选捕收剂。本研究拟通过皂化法将废弃油脂转化为脂肪酸盐，并对白云石纯矿物进行了捕收效果试验。

1　试验原料

食堂废弃的油脂，首先采用过滤蒸馏的方法预处理(简称油脂)；白云石，来自贵州大型磷矿床伴生的白云石纯矿物，试剂为氢氧化钠(分析纯)和氯化钠。

2　试验方法

2.1皂化方法

油脂由甘油的3个烃基与3个脂肪酸根组成，也称脂肪酸甘油酯，添加过量的碱，可以将地沟油完全水解，生成脂肪酸盐和甘油，见式(1)[1-2]。将脂肪酸盐与甘油分离后，得到的脂肪酸盐作为捕收剂。

式中，R1、R2、R3均为烃基，碳原子数相同或不同。

2.2纯矿物浮选试验

称取白云石纯矿物5g，用硫酸调矿浆pH=5.5，加入质量浓度为50%的捕收剂2mL，起泡剂2#油0.5mL，按图1流程进行纯矿物浮选试验。

图1　纯矿物浮选流程

3　试验结果与讨论

3.1氢氧化钠与油脂的质量比试验

在氢氧化钠浓度为4%，反应时间为1h，搅拌速度为30r/min，氢氧化钠与油脂的质量比分别为0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1.0条件下进行试验，结果如图2所示。

图2　氢氧化钠用量试验结果

由图2可知，氢氧化钠与油脂的质量比小于0.3时，白云石回收率随着氢氧化钠与油脂质量比的增加而增加；质量比达到0.3后，再增加氢氧化钠和油脂的质量比，白云石回收率增加缓慢，接近稳定。选择氢氧化钠与油脂质量比为0.3，此时白云石回收率为48.79%。

3.2氢氧化钠浓度试验

在氢氧化钠与油脂质量比为0.3，反应时间为2h，搅拌速度为30r/min，氢氧化钠浓度分别为5%、20%、35%、40%、65%、80%条件下进行试验，结果如图3所示。

由图3可知：白云石回收率随着氢氧化钠浓度的增加先提高后下降。氢氧化钠浓度为20%时，白云石回收率最高，为53.16%，因此选择氢氧化钠浓度为20%。

图3　氢氧化钠浓度试验结果

3.3反应时间试验

在氢氧化钠浓度为20%，搅拌速度为30r/min，氢氧化钠与油脂质量比为0.3，反应时间分别为2，3，4，5，6h条件下进行试验，结果见图4。

图4　反应时间试验结果

由图4可知，随着反应时间的延长，白云石回收率逐渐提高，但提高幅度逐渐变小。因此，选择反应时间为4h，此时白云石回收率为62.85%。

3.4搅拌速度试验

在氢氧化钠浓度为20%，反应时间为4h，氢氧化钠与油脂质量比为0.3，搅拌速度分别为30，1 000，2 000，3 000r/min条件下进行试验，结果见图5。

图5　搅拌速度试验结果

由图5可知，搅拌速度为1 000r/min时，白云石回收率最高。因此，选择搅拌速度为1 000r/min，此时白云石回收率为68.36%。

4　结　论

皂化最佳条件为氢氧化钠浓度20%、反应时间4h、搅拌速度为1 000r/min、氢氧化钠和油脂质量比为0.3，以最佳皂化条件下获得的脂肪酸盐为捕收剂对白云石纯矿物进行浮选，获得了精矿回收率为68.36%的指标。但是基于实际生活中废弃油脂的成分复杂多变，如何保证药剂的浮选效果将是未来的研究方向。

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(收稿日期2016-05-05)

李海兰(1986—)，女，硕士，助教，617000 四川省攀枝花市机场路10号。