皂化法用地溝油制備浮選捕收劑

李海蘭　劉志紅

(1.攀枝花學院；2.貴州大學礦業學院)

?

皂化法用地溝油制備浮選捕收劑

李海蘭1,2劉志紅2

(1.攀枝花學院；2.貴州大學礦業學院)

摘要以餐飲業回收的廢棄油脂為原料，經皂化制備浮選捕收劑。皂化反應最佳條件為氫氧化鈉和油脂質量比為0.3、氫氧化鈉濃度20 %、反應時間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白云石純礦物進行浮選，獲得了精礦回收率為68.36%的指標。

關鍵詞地溝油皂化捕收劑浮選

餐飲業每天產生大量的廢棄油脂，俗稱地溝油，其流向餐桌將嚴重危害人民的身體健康，但卻可以用來制備脂肪酸類浮選捕收劑。本研究擬通過皂化法將廢棄油脂轉化為脂肪酸鹽，并對白云石純礦物進行了捕收效果試驗。

1　試驗原料

食堂廢棄的油脂，首先采用過濾蒸餾的方法預處理(簡稱油脂)；白云石，來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　試驗方法

2.1皂化方法

油脂由甘油的3個烴基與3個脂肪酸根組成，也稱脂肪酸甘油酯，添加過量的堿，可以將地溝油完全水解，生成脂肪酸鹽和甘油，見式(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，碳原子數相同或不同。

2.2純礦物浮選試驗

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

圖1　純礦物浮選流程

3　試驗結果與討論

3.1氫氧化鈉與油脂的質量比試驗

在氫氧化鈉濃度為4%，反應時間為1h，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉與油脂的質量比分別為0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1.0條件下進行試驗，結果如圖2所示。

圖2　氫氧化鈉用量試驗結果

由圖2可知，氫氧化鈉與油脂的質量比小于0.3時，白云石回收率隨著氫氧化鈉與油脂質量比的增加而增加；質量比達到0.3后，再增加氫氧化鈉和油脂的質量比，白云石回收率增加緩慢，接近穩定。選擇氫氧化鈉與油脂質量比為0.3，此時白云石回收率為48.79%。

3.2氫氧化鈉濃度試驗

在氫氧化鈉與油脂質量比為0.3，反應時間為2h，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉濃度分別為5%、20%、35%、40%、65%、80%條件下進行試驗，結果如圖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，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　氫氧化鈉濃度試驗結果

3.3反應時間試驗

在氫氧化鈉濃度為20%，攪拌速度為30r/min，氫氧化鈉與油脂質量比為0.3，反應時間分別為2，3，4，5，6h條件下進行試驗，結果見圖4。

圖4　反應時間試驗結果

由圖4可知，隨著反應時間的延長，白云石回收率逐漸提高，但提高幅度逐漸變小。因此，選擇反應時間為4h，此時白云石回收率為62.85%。

3.4攪拌速度試驗

在氫氧化鈉濃度為20%，反應時間為4h，氫氧化鈉與油脂質量比為0.3，攪拌速度分別為30，1 000，2 000，3 000r/min條件下進行試驗，結果見圖5。

圖5　攪拌速度試驗結果

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

4　結　論

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

參考文獻

[1]任連海.我國餐廚廢油的產生現狀、危害及資源化技術[J].北京工商大學學報：自然科學版，2011，29(6):11-14.

[2]胡小芳，劉都樹.廢棄油脂的回收利用及其生物柴油生產[J].有色冶金設計與研究,2007,28(3)：117-120.

[3]鄧琪，尹平河，趙玲，等.餐飲業廢油脂皂化工藝的探索[J].環境工程學報,2004,5(2)：38-41.

[4]汪習生，羅繼權.餐飲泔水油及廢動植物油下腳料深加工利用大有可為[J].再生資源研究，2001，3(3)：24-26．

[5]朱建光.浮選藥劑[M].北京：冶金工業出版社，1993.

[6]楊松.地溝油的開發利用技術探析[J].大陸橋視野,2011(12):199.

[7]姚亞光，紀威，張傳龍，等.餐飲業廢油脂的再生利用和回收管理[J].實用技術，2006(6):62-64.

[8]梁芳慧，尹平河，趙玲，等.地溝油生產無磷洗衣粉的研究[J].廣東化工，2005，32(9)：5-8．

[9]張強，陳秋生，劉燁潼，等.地溝油識別與檢測方法研究現狀[J].糧食與油脂，2010(9):39-40.

[10]馬遇涵．廢棄油脂的管理與利用[J].能源研究與利用，2001，6(2)：6-8．

(收稿日期2016-05-05)

李海蘭(1986—)，女，碩士，助教，617000 四川省攀枝花市機場路10號。