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目前，复合型助滤剂都是将表面活性剂、絮凝剂、聚电解质等化学药剂通过简单混合进行制备，这种方法得到的复合型助滤剂虽然取得了良好的助滤效果，但是不能充分发挥各药剂间的“协同效应”。为了提高复合型助滤剂中各药剂间的“协同效应”，本文在以往研究的基础上采用微乳液聚合法合成了一种复合型煤泥脱水助滤剂，并对其助滤效果和助滤机理进行了比较系统的研究。
研究内容包括微乳液的制备及表征、微乳液聚合、煤的过滤脱水参数优化、复合型助滤剂的助滤效果测试以及复合型助滤剂的助滤机理探索等。
微乳液制备是本项研究的前提和基础，只有制备出符合要求的微乳液才能进行微乳液聚合。微乳液的制备方法是先将乳化剂溶于煤油，丙烯酰胺单体(AM)溶于水，两者混合，边搅拌边加助乳化剂，直至形成微乳液。通过反复试验和多方案比较，确定微乳液的制备条件为:常温下，乳化剂(SLL)的含量大于20％；油水比为2:1～3:l；单体AM含量小于10％。当乳化剂含量为25％、油水比为3:1、单体含量为10％时，不加助乳化剂也能形成微乳液。制备的微乳液经测定分散粒径为60n, 20℃时密度为0.8625 g.ml-1,粘度为1.80×103Pa.s。向该微乳液中加水，则微乳液转换成乳化液，分散粒径为10～20μm微乳液聚合是近年来发展起来的一种聚合方法，本文采用此方法在微乳液中将单体AM转换成低分子量(50～70万)聚合物聚丙烯酰胺(PAM)，其优点是PAM的分子量容易控制、交联少、线性好。聚合反应在氮气保护下进行，引发剂为过硫酸钾(K2S2O8)，聚合温度50℃，时间为1小时，反应停止后，待温度降为室温，聚合后的浑浊液又恢复成微乳液。经过测定，聚合产物PAM的分子量为50～70万，转化率为92～95％，分散颗粒的ζ-电位为+2.197mv。
复合型助滤剂的助滤效果通过实验室真空过滤试验进行验证。试验结果表明，合成的1＃、3＃、4＃三种微乳液助滤剂和2＃、5＃两种乳化液助滤剂对六种变质程度不同的煤都取得了良好的助滤效果，滤饼水分降低6.35～19.66％，过滤速度提高0.50～3.87 L.m-2.s-1。微乳液聚合法合成的助滤剂，助滤效果明显优于直接复配的助滤剂。在不加助滤剂的情况下，过滤脱除的只是绝大部分自由水分，加入助滤剂以后，不仅能脱除自由水分，也能脱除部分结合水分。
过滤试验分析发现，对疏水性好的煤，PAM含量低的乳化液助滤效果好，对疏水性差的煤，PAM含量低的微乳液助滤效果好。微乳液助滤剂滤饼水分最低值总是出现在ζ-电位最低的药剂用量点上，乳化液助滤剂滤饼水分最低值则出现在ζ-电位最高的药剂用量点上。通过复合型助滤剂与煤表面作用模型的建立以及复合型助滤剂与煤表面润湿热的测定，从机理上解释了这一试验结果。
由于复合型助滤剂是新开发的一种产品，为了进一步验证其助滤效果及推广应用，进行了工业性试验，试验煤种为焦煤。在用量为1.50kg.t干煤泥-1的情况下，微乳液和乳化液助滤剂可将浮选精煤过滤机滤饼水分分别降低5.36％和6.16％；在用量为2.00kg.t干煤泥-1的情况下，可将浮选尾煤压滤机滤饼水分分别降低3.81％和3.23％，浮选尾煤压滤机的处理量分别提高59.43％和36.57％。复合型助滤剂对浮选精煤和浮选尾煤均取得了良好的助滤效果，但二者略有差别，对浮选精煤，乳化液助滤剂效果好，对浮选尾煤，微乳液助滤剂效果好。
复合型助滤剂的助滤机理采用试验和统计分析相结合的方法进行探索。
1.通过红外分析，复合型助滤剂中的表面活性剂SLL分子与PAM分子依靠氢键形成了大分子缔合体，这种缔合体可以选择性地吸附在煤颗粒的疏水性表面，从而提高煤颗粒表面的疏水性。
2.用淀粉一碘化镉显色法测定了PAM在煤表面的吸附量。试验结果表明，在药剂用量相同的条件下，复合型煤泥脱水助滤剂中的PAM在不同变质程度、不同灰分煤表面的吸附量基本相等，PAM与煤表面的作用是一种物理吸附，这种吸附没有选择性，因此复合型助滤剂中的PAM与表面活性剂形成大分子缔合体的同时，仍然能够起到絮凝作用。
3.一方面，由于微乳液和乳化液粒子表面电性不同，微乳液带有正电荷，而乳化液带有负电荷，因此，二者与煤表面的作用方式不同，微乳液主要作用在煤的亲水性微面上，乳化液主要作用在煤的疏水性微面上。另一方面，通过润湿热测定证明，微乳液在亲水性矿物表面的铺展性好，乳化液在疏水性矿物表面的铺展性好。据此建立了复合型助滤剂与煤表面的作用模型。
4.采用多元线性回归方法分析了煤的过滤脱水参数与滤饼水分之间的相关关系。不使用助滤剂时，决定滤饼水分的最主要因素是煤的氧含量，使用微乳液助滤剂时，决定滤饼水分的最主要因素变成了煤的毛细管水分，说明微乳液助滤剂削弱了氧的影响。使用PAM含量低的乳化液助滤剂时，决定滤饼水分的最主要因素仍然是煤的氧含量，说明乳化液对氧的削弱能力弱。回归分析结果进一步验证了复合型助滤剂与煤表面的作用模型。 5.*COO对煤的疏水性影响最显著，通过分析可以确定微乳液中的PAM与*COO发生作用，强化了煤油和表面活性剂在亲水性微面上的吸附。
综上所述，该助滤剂是一种复合体，以微乳液(乳化液)的形式存在，各组分间没有发生化学反应，由于微乳液(乳化液)的高分散性，使其很容易在水中扩散，更容易与煤颗粒作用。其中的主要成分煤油、表面活性剂、PAM都是强化煤泥脱水的有效成分，煤油可以提高颗粒表面的疏水性，表面活性剂可以降低固一液界面张力同时促进煤油在颗粒表面吸附，PAM能使颗粒间形成絮团，提高过滤速度。因此，复合型助滤剂的助滤效果不是其中各组分作用效果的简单加和，各组分除了起到各自应有的作用以外，它们之间的“协同效应”“1+1>2”的作用是复合型煤泥脱水助滤剂脱水效果优于其他助滤剂的关键。这种“协同效应”主要是由表面活性剂SLL与PAM依靠氢键形成大分子缔合体引起的。
该复合型助滤剂的稳定性好，便于运输和长期存放。经过聚合反应以后的微乳液不需要破乳和分离直接作为助滤剂使用，不存在表面活性剂和溶剂回收的问题，也不会产生废弃物，既经济又环保。