矿产保护与利用2022年第1期浮选基

浮选基础研究专题

Au()表面亲/疏水性质的密度泛函理论研究

韦涛，陈建华，陈晔

摘要：采用密度泛函理论，研究了单个、一层、多层（两层、三层）水分子与Au（）表面的相互作用，从原子层面上分析Au（）表面的亲/疏水性质。同时结合分子动力学模拟，分析水滴在金表面的润湿过程，进而从介观层面上揭示金表面的亲/疏水性质。结果表明，单个水分子在Au（）表面是物理吸附。与单个水分子吸附构型相比，一层水分子吸附构型中存在层内氢键作用，多层水分子吸附构型中存在层内氢键和层间氢键作用。随着水分子层数的增多，多层水分子吸附构型的内层水分子与Au（）表面原子的平均作用距离呈现逐渐减小的趋势。水滴在金表面的分子动力学模拟结果表明，有机污染会对金表面的润湿性产生较大影响，导致金表面呈现一定的疏水性，而清洁金表面则为亲水性。

表面粗糙度对水滴在方解石表面黏附的影响

朱张磊，印万忠，李振，杨斌，郭俊，赵旭

摘要：以方解石为研究对象，以表面粗糙度为切入点，探讨了表面粗糙度对水滴在药剂作用前后方解石表面黏附的影响，并比较了测量黏附力和计算黏附力。试验结果表明：天然方解石表面为亲水性表面；随着表面粗糙度的增加，水滴在天然方解石表面的接触角减小，基底直径和黏附力均增加。相反，在pH值为10时，与浓度为30mg/L的油酸钠溶液作用后，方解石表面变为疏水性表面；随着表面粗糙度的增加，水滴在药剂作用后的方解石表面的接触角增加、基底直径和黏附力均减小。同时，测量黏附力和计算黏附力基本吻合。因而，借助表面粗糙度调控可改变水滴在方解石表面的黏附特性，从而可为表面粗糙度调控方解石的可浮性提供借鉴。

基于密度泛函理论的铁含量对含铁闪锌矿浮选影响的研究

冯瑶，刘小妹，陈晔，谭泽凌，黄婧

摘要：采用密度泛函理论，研究了铁含量对闪锌矿（）表面的表面弛豫、电子性质及铜活化的影响。研究结果表明，对于低铁含量的闪锌矿，闪锌矿（）表面的锌原子和铁原子向表面内部的弛豫均变小，减小了空间位阻；电子态密度及能带结构表明，铁电子活性较强，且无自旋极化，即低铁有利于闪锌矿浮选。对于高铁含量的闪锌矿，其表面的铁原子向内部弛豫较大，增大了空间位阻；电子态密度及能带结构表明铁的活性不高，出现自旋极化，不利于浮选。而闪锌矿（）表面上铁不易被铜替换，且铁的含量越多越不利于铜的替换。该研究从原子层面上解释了铁含量对闪锌矿（）表面性质和铜活化的影响，为含铁闪锌矿的浮选提供理论指导。

钙（镁）离子在菱锌矿表面吸附的量子化学研究

吴志强，陈晔，李宇浩，施显赵

摘要：与菱锌矿伴生的高可溶性碳酸盐类矿物方解石、白云石会导致矿浆中含有大量钙（镁）离子，从而影响菱锌矿的浮选。采用密度泛函理论对钙（镁）离子在菱锌矿（）表面吸附进行模拟。计算结果表明，钙离子和镁离子会与清洁菱锌矿（）表面发生较强的化学吸附，并且钙离子的吸附比镁离子更强。水化后的菱锌矿（）表面也会与钙离子和镁离子发生吸附，但是吸附强度明显减弱。另外，钙离子在水化菱锌矿（）表面的吸附会削弱菱锌矿（）表面的水化作用。研究结果可为消除菱锌矿浮选过程中难免离子的影响提供理论指导。

高硅型异极矿硫化—胺类捕收剂浮选机理研究

许大洪,陈晔

摘要：采用浮选溶液化学理论结合第一性原理研究了高硅型异极矿硫化—胺类捕收剂浮选作用机理。研究表明，长链胺分子对异极矿回收率高于短链胺分子，直链胺分子的捕收能力优于同分子量的支链结构；矿浆pH值为11有利于异极矿与石英的分离，十八伯胺的适宜用量为1.25×10-4mol/L;硫化钠可以显著提高异极矿回收率。溶液化学分析显示HS-是矿物表面活化作用的主要成分，且其浓度为（1.～6.）×10-3mol/L时，矿物回收率均在85%以上。第一性原理计算表明HS-可以与异极矿表面Zn和O1位点成键，但吸附作用不强；而十八伯胺与异极矿表面的吸附作用更弱，因此需要过量硫化才能有利于异极矿的浮选。

氧化预处理技术在铜钼硫化矿浮选分离中的研究进展

刘曙光，彭伟军，王伟，吕帅，曹亦俊

摘要：黄铜矿和辉钼矿是两种典型的硫化矿，其浮选分离一直是业界

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