鋰輝石吸附藥劑分子的動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)水平的不斷提高以及分子模擬軟件的不斷完善，使得運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究礦物與藥劑的相互作用成為可能。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)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(xué)、分子動(dòng)力學(xué)等新興技術(shù)來研究鋰礦物的浮選機(jī)理，國(guó)內(nèi)外尚無報(bào)道。
　　本文運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)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(shí)還對(duì)鋰輝石（110）面及其吸附環(huán)烷酸分子進(jìn)行了量子化學(xué)計(jì)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(duì)鋰輝石的捕收能力為油酸>環(huán)烷酸>十二胺。浮選時(shí)，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(shí)以

3、Ca2+為活化劑時(shí)，用十二胺在中酸、弱堿和強(qiáng)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(shí)，用環(huán)烷酸在強(qiáng)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(duì)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(duì)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(huì)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(jià)性，靜電性得到增強(qiáng)，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(qiáng)并向周圍區(qū)域發(fā)散開來。吸附后，羰基氧原子的負(fù)電性得到增強(qiáng)；非羰基氧原子負(fù)電性得到削弱，證明環(huán)烷酸與鋰輝石（1