能带理论在铜冶炼渣浮选中的应用及展望

阐述了铜冶炼渣区别于铜原矿的特殊性质及当前铜渣浮选的问题,重点介绍了 固体物理学中的能带理 论体系为解决铜渣浮选问题提供的新思路。 介绍了半导体的能带结构及检测手段; 并由铜渣中常见 4 种硫化铜矿物 黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿的能带结构分析其电化学性质,由他们的电子态密度 预测其浮选行为,发现辉铜矿中的 铜原子具有最高的反应活性。 通过捕收剂和各种矿物的静电位与费米能级推断它们 相互作用后的产物,利用 NPA 电 荷等分析证明了产物黄原酸盐反应活性优于双黄药,符合红外光谱等试验的结果。 能带理论体系下的电子态密度、 禁带宽度、费米能级、电荷布居数等体相性质参数能有效解释矿物的可浮性,以此可 额外作为药剂与矿物作用效果的 有力判据,从而使传统矿物基因数据库更为完备。 离子型捕收剂的前线分子轨道与 矿物的边缘能级之间有着密切的 电子转移,根据前线轨道的形状与能量值比较同类药剂间捕收能力的大小;利用密度 泛函法分析药剂对铁和铜的选 择性差异的机理,以此筛选出高选择性与高捕收能力的基团,设计并优化新型捕收剂 的构型。 讨论了能带理论应用 于铜渣浮选研究中的后续方向,致力于将更精确的能带检测方法与更高效的软件计算 模拟相结合。