张英
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王毓华
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胡岳华
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文书明
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王进明
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.027
采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了理想白钨矿、萤石和方解石的电子结构,及水分子和聚丙烯酸钠在3种矿物表面吸附的吸附能,并采用单矿物浮选试验验证了水体系中聚丙烯酸钠在3种矿物表面的吸附能的关系.计算结果表明:白钨矿、萤石和方解石的优化都采用局域密度泛函近似(LDA)下的CA-PZ交换相关函数,截断能分别为277,270和275 eV;能带结构表明3种矿物均属于绝缘体,其Ca原子态密度组成很相似,因此化学活性非常相似,在浮选过程中表现出相似的浮选性能;Mulliken布居分析表明3种矿物Ca原子所带电荷大小顺序为方解石＞白钨矿＞萤石.在矿浆中聚丙烯酸钠排开矿物表面的水分子与矿物发生吸附,其吸附能均为负值,大小顺序为白钨矿＞方解石＞萤石,说明自然pH(未添加pH调整剂)条件下聚丙烯酸钠对3种矿物有抑制作用,抑制强弱为萤石＞方解石＞白钨矿.单矿物浮选试验结果表明,聚丙烯酸钠为抑制剂时,在自然pH条件下,白钨矿、萤石和方解石的回收率分别为76.03％,18.59％和33.68％,此时聚丙烯酸钠的抑制强弱顺序为萤石＞方解石＞白钨矿,与计算模拟结果相符.为进一步了解白钨矿、萤石和方解石可浮性的差异及含钙矿物浮选新药剂开发提供理论参考.
关键词:
白钨矿
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萤石
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方解石
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第一性原理
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浮选
徐龙华
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田佳
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董发勤
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巫侯琴
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王振
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王进明
中国有色金属学报
基于锂辉石与绿柱石和长石等铝硅酸盐矿物的表面皆含有活性Al原子,表面晶体化学特性是产生选择性浮选分离的决定性因素,通过不同粒级单矿物浮选实验、Zeta电位测试、红外光谱分析、密度泛函理论计算及分子动力学模拟等方法系统研究油酸钠浮选锂辉石的表面晶体化学及各向异性.结果表明:锂辉石浮选回收率随pH增大先增加而后减小,当pH=8.5左右,浮选回收率达到最大值;在一定粒度范围内,粒度越粗,锂辉石浮选回收率越高;锂辉石表面Al质点与油酸钠发生化学吸附作用;锂辉石晶面单位面积的断裂键数以及与油酸钠的相互作用能由大到小依次为(110)、(001),其是导致不同粒级锂辉石浮选行为差异性的根本原因.
关键词:
锂辉石
,
油酸钠
,
各向异性
,
表面晶体化学
,
断裂键
,
浮选
