含硫捕獲劑與硫化礦表面作用的理論研究.pdf

1、有效富集硫化礦在礦物加工工業(yè)中非常關(guān)鍵，其中最主要且應(yīng)用最廣泛的方法是浮選法。本文主要利用量子化學(xué)計(jì)算方法對硫化礦(方鉛礦、黃銅礦)模型與捕獲藥劑(乙基黃酸鹽[CH<,3>CH<,2>OCS<,2><'->，EO]和乙基三硫代碳酸鹽[CH<,3>CH<,2>SCS<,2><'->，ES]等)之間的相互作用進(jìn)行了研究。通過計(jì)算的結(jié)果分析作用點(diǎn)區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)以及能量分析，得到了硫化礦位點(diǎn)與捕獲劑之間吸附強(qiáng)弱的關(guān)系，同時(shí)對藥劑結(jié)構(gòu)變

2、化對可能影響吸附作用的效果進(jìn)行了預(yù)測。 對于方鉛礦表面結(jié)果表明：當(dāng)捕獲劑吸附在項(xiàng)角和棱上時(shí)，作用相對較強(qiáng)，此時(shí)捕獲藥劑與礦物表面作用相對較大并且盡可能采用以雙齒的化學(xué)吸附方式，作用原子間距離接近于方鉛礦晶體內(nèi)部Pb-S之間的距離；而在面上吸附時(shí)，吸附相對變?nèi)?，對?yīng)的吸附能相對較小，并且只采用了單齒吸附方式，作用原子間距離也相對較長。表明浮選藥劑在吸附過程中將首先與頂角和棱上的Pb原子作用。通過比較EO和ES的吸附，發(fā)現(xiàn)EO的吸附

3、作用優(yōu)于ES作用，NBO分析和前線軌道分析認(rèn)為相對于藥劑ES，EO中的O原子有較強(qiáng)離域特征，使得它可以與藥劑作用基團(tuán)(-CS<,2.)之間形成較大的離域π鍵，從而使得EO可以較好地分散由Pb原子上反饋回來的電子，使得整個(gè)體系變得相對穩(wěn)定。由此猜測，如果EO中的O原子換為離域性能更好的原子或基團(tuán)(如：N原子)，有可能會(huì)得到捕獲性能更好的捕獲劑。對于黃銅礦的計(jì)算表明：捕獲劑(硫醇和硫醚)與之存在相互作用，它們之間采用了“雙核-硫-橋鍵”的吸