依据电磁激振原理、电阻应变效应、矿化气絮体振荡理论，开发了浮选诱导时间测试系统、颗粒－气泡间微牛级粘附力测试系统、颗粒－气泡间毫牛级脱附力测试平台，实现多尺度微纳力学的煤炭可浮性精准表征；基于 AFM 单分子力谱测试和分子间疏水力解析，实现煤-捕收剂分子间相互作用原位表征方法及捕收剂吸附强度定量判定与筛选准则；采用分子模拟辅助设计复配药剂，快寻找最优药剂组合，开发与煤表面基团相适配的系列煤泥浮选捕收剂。“浮选多尺度微纳力学作用→分子结构定向筛选设计→分子模拟辅助精准复配→生物基多元适配药剂开发”为本技术工艺流程。通过浮选多尺度微纳力学作用，可精准表征捕收剂界面作用，用于指导捕收剂设计；基于分子结构定向筛选设计，确定与煤表面性质匹配的捕收剂基元，实现量体裁衣；采用分子模拟辅助设计复配药剂，快寻找最优药剂组合；基于以上技术发明，开发生物基多元适配药剂。
创新要点：
（1）细粒煤浮选诱导时间测试系统测试精度达到国际领先水平，测试精度达到 1 ms，且开发成本明显低于国内外技术。
（2）颗粒-气泡间微牛级动态粘附力测试系统属于国内首创，本技术测试精度为 1 μN，明显优于国外技术的 10 μN，且开发成本显著降低。
（3）颗粒-气泡间毫牛级脱附力测试平台属于国内首创，测试精度为 1 mN，达到国际领先水平，且开发成本节省 50%。
（4）利用药剂与煤炭表面官能团的适配性，通过药剂筛选和复配寻优开发了一系列高效的多元生物基浮选药剂，药剂以生物质油脂为主要成分，其中包括极性和非极性混合成分，具有成本低、来源广、性能稳定、无毒无害、绿色环保等优点。
（5）研发的用于低阶难浮煤分选的复合捕收剂节省药剂消耗 70%以上，可燃体回收率大于 80%；用于中高阶易浮煤分选的捕收剂节省药剂消耗 30%以上，可燃体回收率大于 90%。
应用前景：
该技术已经推广应用于兖州煤业股份有限公司、兖煤菏泽能化有限公司、临沂矿业集团、临矿菏泽煤电有限公司、泰安远东化工科技有限公司、湖南兴辉洗选药剂科技开发有限公司、河南天成能源科技有限公司、苏州丰倍生物科技有限公司等煤企和药剂生产企业，在近 20 座选煤厂得到应用，为浮选药剂研发提供了技术思路，解决了选煤厂煤泥浮选药剂的“卡脖子”问题，浮选指标明显改善，低阶难浮煤药剂用量在 1 kg/t 以内，可燃体回收率达 80%以上，中高阶易浮煤剂用量在 0.4 kg/t 以内，可燃体回收率达 90%以上，取得了显著的生产和经济指标。
基于药剂与煤炭表面官能团的适配性，通过药剂组合优化开发了一系列高效的浮选药剂，药剂以生物质油为主要成分，具有成本低、来源广、性能稳定、无毒无害、绿色环保等优点可以在较低药剂用量下得到最佳浮选指标。该项技术已经推广应用于兖州煤业股份有限公司、兖煤菏泽能化有限公司、临沂矿业集团、临矿菏泽煤电有限公司、泰安远东化工科技有限公司、湖南兴辉洗选药剂科技开发有限公司、苏州丰倍生物科技有限公司等煤企和药剂生产企业，在近 20 座选煤厂得到应用，为浮选药剂研发提供了技术思路，解决了选煤厂煤泥浮选药剂的“卡脖子”问题，浮选指标明显改善。此外，煤炭捕收剂开发与设计方法还适用于气化灰和粉煤灰等煤系资源分选回收，目前已与宁夏和山东等煤气化公司开展了合作洽谈。该项技术从原理出发到产品设计，从理论验证和工业应用，科学严谨且技术先进，在煤及煤系资源的浮选提质中具有广阔的应用前景。
