三种阴离子捕收剂吸附彩钼铅矿表面的分子动力学研究

这是一篇矿物加工工程领域的论文。以油酸钠、十二烷基磺酸钠、苯甲羟肟酸三种阴离子捕收剂在彩钼铅矿{112}表面的吸附为研究对象,首先考查了矿浆pH值和捕收剂种类对彩钼铅矿吸附行为的影响,然后采用Materials Studio中Dmol³模块和Forcite模块,对三种捕收剂的吸附行为进行了前线轨道理论分析和分子动力学模拟研究。结果表明,在各捕收剂适宜的pH值范围内,油酸钠和十二烷基磺酸钠对彩钼铅矿的捕收性能更强;计算模拟研究结果表明,三种捕收剂对彩钼铅矿{112}面均表现出较强的吸附作用,彩钼铅矿晶体表面的钼原子由于原Mo-O键的断裂,表现出了更强的吸附活性,与捕收剂极性基中的单键氧原子共同组成了吸附作用的活性质点,对比吸附作用有效质量和相互作用能,三种捕收剂对彩钼铅矿的吸附能力大小依次为：油酸钠>十二烷基磺酸钠>苯甲羟肟酸,与浮选行为研究结果一致。     

半导体锗纳米团簇和纳米层的生成与结构研究

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和二维的纳米结构样品，用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构，并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDoM谱分别进行精细结构模拟，测量并计算出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布，并且反馈控制加工过程，优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件。我们测量出样品横断面锗纳米团簇和纳米层的PL发光谱。我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点组成的几个纳米厚的盖帽膜结构，我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度匹配公式的理论模型与实验结果拟合得很好。     

基于反热传导法的镁合金半连铸一冷区换热系数研究

文中设计了模铸实验并采用喷水冷却方式来模拟AZ31镁合金半连铸一冷区传热过程,得到了用于反求界面换热系数的温度变化曲线。采用反热传导法求解了不同冷却水量下熔体-模具间的界面换热系数,并分析了冷却水量对界面换热系数的影响。结果表明,随着冷却水量的增加,界面换热系数峰值与冷却水量呈正相关,冷却水量由20 L/min提高到60 L/min时,换热系数峰值从1 425.8 W/(m²·K)增加到2 727.5 W/(m²·K),且高冷却水量的换热系数峰值出现在低的温度;随着冷却水量的增加,从铸坯边部到中心的凝固组织均匀性明显提高。     

云南某难选氧化锰矿石选矿试验研究

我国锰矿资源丰富,但存在原矿锰品位低、有用矿物嵌布粒度极细及脉石组分易泥化等问题,因此提高锰矿选矿技术水平有重要的实际意义。 以云南个旧某氧化锰矿石为研究对象,结合矿石性质,采用洗矿—脱泥—磁 选工艺流程开展选矿试验。 结果表明:①原矿锰品位为 6. 40%,锰主要以硬锰矿、软锰矿等氧化锰矿物的形式存在, 其中嵌布粒度为-0. 01 mm 的极微细粒氧化锰矿物产率较高。 ②采用洗矿—脱泥工艺,在搅拌强度为 2 000 r / min 的 条件下,通过实验室用水力旋流器可以脱除产率约为 69%的矿泥,为后续沉砂获得高品位的锰精矿创造了有利条件。 ③针对沉砂中的氧化锰矿物,采用 1 粗 1 扫的强磁选流程,分别获得了锰品位 29. 13%和 7. 86%的磁性物,实现了粗粒级锰矿物的高效回收;针对矿泥中的氧化锰矿物,采用 1 次粗选的强磁选流程,获得了锰品位 18. 07%的磁性物,实现了微细粒级锰矿物的综合利用。全流程试验可获得累计产率 16. 08%、平均锰品位 23. 78%、累计回收率 60. 21%的锰精矿,实现了该难选极低品位高含泥锰矿的高效综合利用。     

银含量对方铅矿浮选行为的影响及捕收机理研究

以含银方铅矿为研究对象,考查了丁铵黑药、乙基黄药、乙硫氮三种捕收剂,碳酸钠、石灰两种调整剂对其浮选行为的影响,并通过Zeta电位测定和吸附量测定进行捕收机理分析。浮选行为结果表明：含银方铅矿适合在弱碱性介质下回收,且含银量越高,上浮趋势越明显;与石灰相比,碳酸钠做调整剂时获得的含银方铅矿回收率更高;丁铵黑药是弱碱性介质下回收含银方铅矿较好的捕收剂,乙硫氮在强碱性介质中也可以回收含银方铅矿,但回收率偏低。机理分析结果表明：在弱碱性介质下,丁铵黑药不仅表面Zeta电位负移量明显高于其他两种药剂,而且在含银方铅矿表面的饱和吸附量也最大。根据热力学方法计算得到丁铵黑药和乙硫氮浮选含银方铅矿的临界pH值分别为9.27和10.81,与实际浮选规律一致。     

高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷物理机制的研究进展

如何提高无铅压电陶瓷的压电性能是当前国内外压电铁电材料研究的前沿和热点之一。在归纳和分析锆钛酸铅陶瓷高性能起因的基础上,结合近年有关高性能钛酸钡基无铅压电陶瓷的报道,着重对钛酸钡基陶瓷高压电性能的物理机制的研发进展进行评价,以期为高性能无铅压电陶瓷材料的设计和开发提供依据。     

三种阴离子捕收剂对彩钼铅矿的捕收性能及可选性研究

以油酸钠(SODI)、苯甲羟肟酸(BHA)、十二烷基磺酸钠(SDS)三种阴离子捕收剂对彩钼铅矿表面的吸附为研究对象,首先考察了矿浆pH值和捕收剂用量对彩钼铅矿浮选行为的影响,并进行了吸附量测定以及采用红外光谱分析手段判定了药剂在矿物表面的吸附形态,最后为了验证上述研究在实际矿石浮选中的适用性,进行了实际矿石浮选试验。研究结果表明,在各自适宜的矿浆pH值范围内,三种捕收剂在彩钼铅矿表面的饱和吸附量排序为油酸钠>十二烷基磺酸钠>苯甲羟肟酸,且油酸钠在矿物表面物理吸附与化学吸附形式共存。针对实际矿石,采用油酸钠作捕收剂,浮选获得了钼品位17.25%、钼回收率86.32%的钼粗精矿,可为后续钼湿法浸出工艺提供品质更好的原材料,并大幅降低尾矿直接浸出钼工艺流程的生产成本。     

彩钼铅矿电子结构和暴露NKJ面预测的第一性原理计算研究

彩钼铅矿是重要的钼氧化矿，同时富含钼和铅两种有价元素，具有重要的综合利用价值。本论文基于密度泛函理论，采用第一性原理研究了彩钼铅矿的电子结构，从晶面未饱和键密度和表面能角度对彩钼铅矿的暴露面进行了预测，并与彩钼铅矿纯矿物的X射线衍射分析结果（XRD）进行了对比。结果表明，理想彩钼铅矿属直接带隙p型半导体，费米能级附近主要要由Mo的4d5轨道、O的2p4轨道和小部分的Pb6s2轨道电子贡献，Mo-O键重叠布居较大，在MoO4四面体基团内部沿着Mo-O键电子云分布较均匀，表现出较强的共价性，不易断裂。Pb-O键重叠布居较少，沿Pb-O键没有明显电子云分布，说明Pb-O键极有可能是以离子键键合或者不成键的形式存在。彩钼铅矿的{112}面和{001}面由于更低的表面能、更小的断裂键密度和更大的层间距，是彩钼铅矿的最可能暴露面，这一结果与XRD的分析结果相一致，也验证了第一性原理计算结果的准确性。上述结论有助于深入了解彩钼铅矿的物化性质，并为相关浮选机理的研究提供参考。     

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。