苯氧乙酸类浮选抑制剂性能的量子化学计算

运用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,取6-31G基组,对苯氧乙酸类浮选抑制剂分子进行了量子化学计算.通过官能团羧基的键电荷密度及其比值ρ(O-H)/ρ(C-O)的计算,比较了各药剂分子离解成一价负离子的难易.根据各分子的前线轨道能量差△EHoMOLUMO和一价负离子的HOMO能级,对分子的反应活性、一价负离子与矿物表面不同金属离子作用的强弱进行了比较.从药剂与矿物表面作用前后的能量变化,比较了各药剂的一价负离子与不同矿物表面发生作用的稳定性,并通过对比矿物与捕收剂作用后的能量变化,证明苯氧乙酸类抑制剂对方解石的抑制作用是靠抑制剂在矿物表面强烈的化学吸附而形成的.     

前线轨道在黄铜矿捕收剂开发中的应用

利用量子化学软件GW03和FUJISTU CAChe计算黄原酸甲酸酯类、乙氧羰基硫氨酯类黄铜矿捕收剂的前线轨道的性质-HOMO能量、HOMO形状以及药剂组成原子的HOMO密度,并结合这两类药剂的浮选结果研究这些量化参数与药剂选择性之间的联系,探讨这些参数作为选择黄铜矿捕收剂判据的可行性.结果表明:对于同种类型的捕收剂,其选择性与HOMO能量呈线性关系,依据HOMO能量能较准确地预测这两种捕收剂的选择性能;对于不同种类的捕收剂,通过对HOMO形状以及组成原子的HOMO密度的讨论可知,乙氧羰基硫氨酯类捕收剂的选择性能要比黄原酸甲酸酯类捕收剂的强.因此,这3项参数综合起来可以评价黄铜矿捕收剂的选择性能.     

2,3-二巯基丁二酸在铜-钼硫化矿浮选分离过程中的选择性抑制作用（英文）

2,3-二巯基丁二酸(DMSA)是一种铜-钼硫化矿分离浮选抑制剂。浮选试验结果表明,在p H 4-12的范围内少量的DMSA可对黄铜矿产生强烈的抑制作用。在p H 6条件下对单矿物、人工混合矿、含钼铜精矿进行浮选分离试验,钼的浮选回收率分别为85%、75%和80%,同时铜的回收率仅为15%、5%和20%。吸附量试验结果显示,DMSA在黄铜矿上的吸附作用明显强于辉钼矿。前线轨道计算表明,DMSA分子中的两个硫原子是药剂分子与黄铜矿表面作用的活性中心。费米能级计算结果显示黄铜矿可以从DMSA分子获得电子而辉钼矿不能。     

硫化矿有机抑制剂结构与性能的研究

研究了不同官能团的10种有机化合物对5种硫化矿物的抑制性能，结果表明含硫类的有机化合物硫化矿的抑制能力最强，如巯基乙酸；在结构上含有芳环的有机化合物适宜作为硫化矿物的抑制剂；另外，以于结构相似的有机化合物，其分子量越大，对硫化矿物的抑制能力越强。     

嘧啶类缓蚀剂对酸性介质中奥氏体不锈钢的缓蚀量化构效影响研究

目的使用基于密度泛函(DFT)的量子化学法,研究嘧啶类缓蚀剂的分子结构和在酸性介质中对碳钢的缓蚀效率之间的关系。方法通过计算前线轨道能量(最高占据轨道和最低空轨道)、电荷分布、绝对电负性(χ)、偶极矩(μ)和转移电子数(ΔN)等量化参数,确定与缓蚀效率之间的关系。结果DHPMs缓蚀剂的缓蚀效率随着EHOMO值的增大而提高,随着ELUMO值的减小而提高,随着前线轨道能级差值(ELUMO-EHOMO)的减小而提高,随着转移电子数ΔN增大而提高。含有N原子的区域最有可能失电子并吸附在金属铁表面活性位置。结论由于DHPMⅠ的嘧啶环供电子能力较强,致使DHPMⅠ比DHPMⅡ的缓蚀效率高。     

假乙内酰硫脲酸在铜-钼浮选分离中的抑制性能(英文)

将合成的假乙内酰硫脲酸(PGA)用作铜-钼分离抑制剂。该药剂闭路实验结果表明:假乙内酰硫脲酸在较小的用量下对黄铜矿有较强的抑制作用,经一次粗选、一次扫选、两次精选,可获得Mo品位大于26%、回收率大于89%的浮选指标,而用Na2S做抑制剂时钼的回收率下降了2%。药剂吸附量测试结果表明,PGA与丁基黄药在矿物表面发生竞争吸附,PGA在黄铜矿表面上的吸附量远大于在辉钼矿表面的。红外光谱分析表明,PGA在黄铜矿表面是化学吸附,而在辉钼矿表面属于物理吸附。前线轨道计算结果表明,在PAG分子中,硫原子是反应活性的中心。利用矿物、丁黄药及PGA的费米能级能量大小可以从电化学作用角来度解释PGA的抑制机理。     

盐酸溶液中苯腈类化合物对碳钢缓蚀的灰色理论研究

通过运用灰色理论建模思想，建立缓蚀体系的灰色缓蚀模型，研究了盐酸溶液中苯腈类化合物对碳钢缓蚀的缓蚀性能与分子结构的关系．所研究的苯腈类化合物包括苯腈类母体化合物(苯丙烯腈、苯甲腈、苯乙腈、异丙基苯乙腈)和对氯苯腈类化合物(对氯苯丙烯腈、对氯苯甲腈、对氯苯乙腈、对氯异丙基苯乙腈)．研究结果表明，盐酸溶液中苯腈类母体化合物和对氯苯腈类化合物对碳钢缓蚀的缓蚀性能与分子结构参数的关系，可用GM(0，3)模型描述．缓蚀性能主要与化合物分子氰基上氮原子的净电荷密度和分子最低空轨道能量有关，氰基氮原子上的净电荷密度(绝对值)σN越高、分子的最低空轨道能量ELUMO越低，缓蚀性能越高．     

硫化矿对浸矿细菌(Fe2+)氧化活性的影响

研究了闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、元素硫和石英在矿浆密度分别为0．25％，0．50％，0．75％，1．0％(固液比)时氧化亚铁硫杆菌(Fe^2 )的氧化活性。结果表明：在矿浆密度为0．25％时，石英对细菌(Fe^2 )的氧化活性没有影响;而闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿以及元素硫对浸矿细菌(Fe^2 )的氧化活性都有一定的抑制作用，且随着硫化矿矿浆密度升高，对细菌氧化活性的抑制作用加剧。     

含银方铅矿表面性质及捕收机理模拟计算研究

采用丁铵黑药、乙基黄药和乙硫氮3种硫化矿捕收剂对含银方铅矿进行浮选试验,基于密度泛函理论对浮选机理进行了模拟计算研究。浮选试验表明,与高碱性矿浆相比,含银方铅矿更适宜在pH为9.5的弱碱性矿浆中浮选;丁铵黑药表现出对含银方铅矿更强的选择性和捕收性。捕收机理研究结果表明,与理想方铅矿相比,含银方铅矿的带隙更窄,此外费米能级附近也新增了银原子的4d轨道,表明含银方铅矿具有更强的电化学反应活性。根据前线轨道理论,当采用丁铵黑药和乙基黄药做捕收剂时,含银方铅矿的前线轨道有效质量更低,表明含银方铅矿更易与这2种捕收剂发生吸附;随着银含量的增加,吸附过程的前线轨道有效质量呈明显下降趋势,也表明银原子会增强捕收剂与矿物表面的吸附过程。分子动力学模拟计算结果表明,丁铵黑药在含银方铅矿表面的吸附能最低,表明丁铵黑药对含银方铅矿选择性最好。     

捕收剂的分子设计与绿色合成

捕收剂是矿物浮选分离过程中必不可少的药剂,研究捕收剂的分子设计与绿色合成对于提高浮选技术水平具有重要意义。综述近年来中南大学钟宏教授课题组在捕收剂的分子设计、绿色合成与浮选机理研究方面的系列成果。研究开发溶剂法合成黄原酸盐等硫化矿捕收剂的绿色合成技术,提高合成效率,改善生产环境。设计并合成异丁基黄原酸苯甲酰基酯等多种新型硫化矿捕收剂、Gemini双季铵盐等多种新型非硫化矿捕收剂及N,N-二丁基二硫代氨基甲酸乙羟肟酸等硫化?氧化矿双功能捕收剂,此外还研究选矿药剂之间的组合用药。