鋰輝石吸附藥劑分子的動力學模擬.pdf

1、近年來，隨著計算機水平的不斷提高以及分子模擬軟件的不斷完善，使得運用分子動力學模擬的方法研究礦物與藥劑的相互作用成為可能。目前國內(nèi)外對鋰礦物浮選無論工藝研究上還是在基礎(chǔ)理論的研究方面均缺乏系統(tǒng)深入的研究，尤其是采用量子化學、分子動力學等新興技術(shù)來研究鋰礦物的浮選機理，國內(nèi)外尚無報道。
　　本文運用分子動力學模擬的方法研究了環(huán)烷酸、十二胺、油酸在鋰輝石（110）面，Ca2+、Mg2+活化鋰輝石（110）面，F(xiàn)e、Cr、Mn及Al缺陷

2、鋰輝石（110）面的吸附行為以及不同伯胺分子在鋰輝石（110）面的吸附行為，同時還對鋰輝石（110）面及其吸附環(huán)烷酸分子進行了量子化學計算，表明：
　　水環(huán)境下鋰輝石（110）面形成水分子層，羰基與鋰輝石（110）面的吸附作用要大于胺基與鋰輝石（110）面的相互作用，三種藥劑對鋰輝石的捕收能力為油酸>環(huán)烷酸>十二胺。浮選時，藥劑分子通過羧基或胺基作用于鋰輝石（110）面的水分子層，通過烴鏈的疏水作用把鋰輝石浮選出來；浮選鋰輝石時以

3、Ca2+為活化劑時，用十二胺在中酸、弱堿和強堿環(huán)境下以及用油酸在中堿環(huán)境下有利于鋰輝石的浮選；以Mg2+為活化劑時，用環(huán)烷酸在強酸性環(huán)境，用十二胺在中性環(huán)境以及用油酸在中性、弱酸、中酸、弱堿環(huán)境下有利于鋰輝石的浮選；鋰輝石（110）面只有Cr缺陷對環(huán)烷酸浮選鋰輝石存在有利的影響，而Fe、Cr、Mn、Al缺陷均有利于十二胺和油酸對鋰輝石的浮選；伯胺在鋰輝石(110)面的吸附能力大小為：十六胺>十四胺>十胺>十二胺，浮選過程中普遍使用的十二

4、胺浮選性能最小，用十六胺代替十二胺，會帶來更好的浮選效果；鋰輝石（110）面未發(fā)生明顯的重構(gòu)現(xiàn)象，電荷從Al原子、Si原子、Li原子向O原子發(fā)生了轉(zhuǎn)移；表面的O-Al鍵表現(xiàn)出的離子性要大于共價性，靜電性得到增強，有利于藥劑與鋰輝石表面發(fā)生靜電吸附作用。吸附環(huán)烷酸分子的鋰輝石（110）面都向鋰輝石表面的內(nèi)部弛豫，氧原子電荷云密度增強并向周圍區(qū)域發(fā)散開來。吸附后，羰基氧原子的負電性得到增強；非羰基氧原子負電性得到削弱，證明環(huán)烷酸與鋰輝石（1