复杂铜锌硫化矿浮选分离的基础研究.pdf

中图分类号T D 9 5 2 U D C 博士学位论文 学校代码1 0 5 3 3 密级公开 复杂铜锌硫化矿浮选分离的基础研究 F u n d a m e n t a lR e s e a r c ho nt h eE f f i c i e n tS e p a r a t i o no f C o m p l e xC o p p e r - Z i n cS u l f i d eO r eb yf l o a t a t i o n 作者姓名 学科专业 研究方向 学院 系、所 指导教师 论文答辩日期矽，≥．‘越 焦芬 矿业工程 矿物加工工程 资源加工与生物工程学院 覃文庆教授 答辩委员会主席 中南大学 二。一三年五月 原创性声明 1 l l L I I l l l L M I IL L H I M LI I l l l l l lLlll Y 2 4 2 5 0 8 9 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名 童登日期盟年三月翌日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有 权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名蚣导师签日期丛年生月竺日 中南大学博士学位论文 摘要 复杂铜锌硫化矿浮选分离的基础研究 摘要大厂铜坑矿区复杂铜锌硫化矿属于含砷较高的铜锌原生硫化矿，矿 石总量为5 1 5 2 ．3 3 万t ，Z n 金属量和C u 金属量分别为2 1 2 ．7 2 万t 和8 ．4 6 万 t ，为华锡集团重大资源接替基地，原矿矿物组成复杂，矿石主要呈浸染状 产出，铜矿嵌布粒度细，铜锌分选难度大，另外矿石中存在的硫铁矿会影 响锌精矿品质，为有效提高铜、锌精矿品位和回收率，寻求高效捕收剂和 抑制剂具有重要的意义。本课题以这类矿石为研究对象，针对这两个关键 点，进行铜锌硫化矿和锌铁硫化矿的有效分离和高效捕收的基础研究。论 文的主要研究内容和创新如下 本文以矿石中主要硫化矿物黄铜矿、闪锌矿、铁闪锌矿和黄铁矿为 研究对象，通过药剂筛选发现，巯基苯骈噻唑和叔十二烷基硫醇分别对黄 铜矿、铁／闪锌矿具有较强的捕收能力和选择性；二甲基二硫代氨基甲酸钠 对铁／闪锌矿具有较强的抑制效果。 据前线轨道能量匹配原则，巯基苯骈噻唑 ⅧT 对铜锌硫化矿物具 有较好的选择性捕收能力；吸附能表明，M B T 在黄铜矿 1 1 2 面的吸附 可自发进行，其最稳定吸附构型为五元环外S 原子和N 原子共同吸附，并 且S 原子、N 原子的3 p 轨道提供部分电子给C u 原子的3 d 轨道而形成正配 键，M B T 很难在闪锌矿 11 0 面发生吸附。红外光谱研究进一步表明， M B T 在黄铜矿表面发生了较强的化学吸附。电化学测试发现，M B T 在黄 铜矿表面发生氧化还原反应，黄铜矿自身氧化受到阻止。 通过红外光谱测试和紫外光谱分析发现，二甲基二硫代氨基甲酸钠 D M D C 可以将铜锌硫化矿物有效分离的原因为两个方面Q D M D C 和 丁黄药可以在黄铜矿表面发生共吸附，均为化学吸附，从而促进黄铜矿浮 选；D M D C 在闪锌矿和铁闪锌矿表面产生化学吸附，而丁黄药在两者表面 发生物理吸附，由于D M D C 的“水油度”大，使矿物表面亲水，从而使闪 锌矿和铁闪锌矿可浮性下降。 D M D C 可以络合矿浆体系中的C u 2 离子， 生成络合物C u D M D C 2 ，从而阻止C u 2 离子对闪锌矿／铁闪锌矿的活化， 达到有效抑制闪锌矿／铁闪锌矿的效果。X P S 光电子能谱表明，与D M D C 作用后，三种矿物表面各金属轨道结合能均发生化学位移，且为负值，这 说明金属的价电子壳层中的电子云密度增加，即金属的空价键轨道获得电 子或者与其它原子共用电子。D M D C 在矿物晶面的吸附模拟研究和电子布 局、态密度分析发现，D M D C 与矿物表面作用时，其双键上S 原子的3 p 中南大学博士学位论文 摘要 轨道提供部分电子与金属原子的3 d 轨道而形成正配键。当D M D C 和丁黄 药同时存在时，两者更易在黄铜矿电极表面发生氧化。当D M D C 与矿物作 用后，在闪锌矿表面观察到Y D M D C 2 的峰，闪锌矿电化学活性增加。 药剂结构与性能关系表明，叔十二烷基硫醇 T D M 对铁／闪锌矿的捕 收能力优于丁黄药和乙硫氮。红外光谱分析进一步表明，T D M 在闪锌矿和 铁闪锌矿表面均发生了化学吸附，这说明与丁黄药相比，T D M 与铁／闪锌 矿的作用更强。在酸性和中性条件下，T D M 在闪锌矿、铁闪锌矿和黄铁矿 表面的吸附量没有明显区别，当以饱和石灰水调浆时，在碱性条件下，T D M 在黄铁矿表面的吸附量迅速降低，锌铁硫化矿物的分选效果最佳。T D M 在 矿物表面吸附构型的分子模拟表明，T D M 在闪锌矿 11 0 面和黄铁矿 1 0 0 面的吸附均可白发进行，T D M 与矿物作用以正配键作用为主。由电化学分 析可得，调整剂石灰会导致黄铁矿表面过氧化，从而阻止了T D M 在电极表 面的氧化还原，而叔十二烷基硫醇在闪锌矿和铁闪锌矿表面的电化学行为 未受到调整剂石灰的影响。 针对大厂原矿Z n 品位为3 ．5 4 ％，C u 品位为O ．1 8 ％的复杂铜锌多金属原 生硫化矿，采用全优先原则流程，对于优先选铜，采用丁黄药和二甲基二 硫代氨基甲酸钠组合，或者巯基苯骈噻唑和硫酸锌、亚硫酸钠组合分别作 为硫化铜矿捕收剂和硫化锌矿抑制剂；对于选铜尾矿中硫化锌的选别，采 用叔十二烷基硫醇作为捕收剂，闭路实验结果表明铜、锌精矿分别达到 了“铜精矿质量标准”和“锌精矿质量标准”。在相同的药剂组合条件下， 与全优先流程相比，采用等可浮一混浮分离流程，在保证对铜的高效捕收 前提下，可有效降低铜精矿里锌金属的含量，并且药剂用量明显减少，磨 矿压力减小，为本论文推荐采用的工艺流程。图1 1 8 幅，表5 4 个，参考文 献16 4 篇。 关键词黄铜矿；铁／闪锌矿；黄铁矿；选择性浮选；巯基苯骈噻唑；二甲 基二硫代氨基甲酸钠；叔十二烷基硫醇 分类号T D 9 5 2 I I I 中南大学博士学位论文A B S T R A C T F u n d a m e n t a lR e s e a r c ho nt h eE f f i c i e n tS e p a r a t i o no fC o m p l e x C o p p e r Z i n cS u l f i d eO r eb yF l o a t a t i o n A b s t r a c t T h e c o m p l e xp o l y m e t a l l i cc o p p e r z i n c s u l f i d eo r ei n D a c h a n g ， T o n g k e n go r ed i s t r i c t ，b e l o n g st op r i m a r ys u l f i d eo r e ，t h eg r o s so r ei s515 2 ．3 3 w ta n dt h ea m o u n t so fZ nm e t a l ，C um e l t a la r e21 2 ．7 2w ta n d8 ．4 6 w t ， r e s p e c t i v e l y ．T h eo r ei sc h a r a c t e r i z e db yc o m p l e xm i n e r a lc o m p o s i t i o na n df i n e d i s s e m i n a t i o n p a r t i c l e s i z e ．I no r d e rt o i m p r o v e t h e s e p a r a t i o n a n d c o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fc o p p e ra n dz i n c ，t h em a i ns u l f i d em i n e r a l si nt h eo r e i n c l u d i n gc h a l c o p y r i t e ，s p h a l e r i t e ，m a r m a t i t ea n dp y r i t e a r ec h o s e na st h e o b j e c t si n v e s t i g a t e d ． ． T h er e s u l t ss h o wt h a t ，t h ec o l l e c t o r sn a m e dM e r c a p t oB e n z o t h i a z o l e M B T a n dt e r t d o d e c y lm e r c a p t a n T D M a r em o r ee f f e c t i v ei nc o l l e c t i n ga n d s e l e c t i v i n gf o rc o p p e ra n dz i n cs u l f i d em i n e r a l s ，r e s p e c t i v e l y ．M e a n w h i l e ，N ， N D i m e t h y l d i T h i o c a r b a m a t e D M D C i sap r o m i s i n gd e p r e s s a n t f o rt h e a c t i v a t e d s p h a l e r i t e a n dm a r m a t i t e ．T h ec h a r a c t e r i s t i c so fi n t e r a c t i o n so f M e r c a p t oB e n z o t h i a z o l e ，t e r t d o d e c y lm e r c a p t a n a n ds o d i u ms a l to fN ， N D i m e t h y l d i T h i o c a r b a m a t ew i t hc h a l c o p y r i t e ，s p h a l e r i t e ／m a r m a t i t ea n dp y r i t e a r et e s t e d ，r e s p e c t i v e l y ．A d d i t i o n a la n a l y t i c a lt e c h n i q u e s F T I R ，U Vs p e c t r u m ， X P Sa n de l e c t r o c h e m i s t r ya n a l y s i s a r ee m p l o y e di nt h ec u r r e n ts t u d yt op o i n t o u tt h em e c h a n i s m sw h i c ha r ei n v o l v e di nt h ei n t e r a c t i o no fr e a g e n t sw i t h s u l f i d em i n e r a l s ．M e a n w h i l e ，t h ed e n s i t yf u n c t i o n a lt h e o r yi se m p l o y e d ．M a i n c o n c l u s i o n sa n di n n o v a t i o n so ft h i sd i s s e r t a t i o na r el i s t e da sf o l l o w s T h er e s u l t ss h o w ni nF T I Rs p e c t r ai n d i c a t et h a t ，M B Tc a na d s o r bo n c h a l c o p y r i t e s u r f a c e c h e m i c a l l y , w h i l et h e r e a r en oc h a r a c t e r i s t i c p e a k s a p p e r a e do nt h es p h a l e r i t ea n dm a r m a t i t es u r f a c e s ．T h er e s u l t so ff r o n t i e ro b i t a l e n e r g ys h o wt h a t ，t h er e a c t i o n sb e t w e e nM B Ta n ds u l f i d em i n e r e a l sa r e ，f r o m h i 曲t ol o w , c h a l c o p y r t e m a r m a t i t e s p h a l e r i t e ，w h i c hf u r t h e rd e m o n s t r a t e s M B Th a sag o o ds e l e c t i v ef l o a t a t i o nf o rC u ／Z ns u l f i d eo r e s ．T h ea d s o r p t i o no f M B To nc h a l c o p y r i t e 112 s u r f a c ei ss p o n t a n e o u s l y , t h e3 po r b i t so fSa t o m a n dNa t o mp r o v i d ee l e c t r o n st oC ua t o mt of o r mp o s i t i v ec o o r d i n a t eb o n d ， w h i l eM B Ti s h a r d l y t oa d s o r bo nt h e s p h a l e r i t e 110 s u r f a c e ．T h e e l e c t r o c h e m i s t r yr e s u l t ss h o wt h a t ，a f t e rc h a l c o p y r i t ee l e c t r o d ec o n d i t i o n e dw i t h M B T ，t h eh y d r o p h o b i cp r o d u c to fC u M B T 2f o r m e do ni t ss u r f a c e ，t h e I V 中南大学博士学位论文A B S T R A C T s e l f - o x i d a t i o no fc h a l c o p y r i t ei Sb l o c k e d ．w h i c hr e s u l ti nt h er e d u c t i o no f f o r m a t i o no fC u O H 2a n dF e O H 3 ，t h u st h ee l e c t r o c h e m i c a le l e c t r o nt r a n s f e r r a t ei Sa c c e l e r a t e d ． T h ei n t e r a c t i o n sb e t w e e nD Ⅳ【D Ca n dm i n e r a l s ／m e t a li o n sh a v e b e e n i n v e s t i g a t e db yF T I Ra n dU Vs p e c t r u m ，t h er e a s o nf o rt h ee f f e c t i v e l yd e p r e s s f o rs p h a l e r i t el i e st w oa s p e c t s ①D M D Cc a na d s o r bo nt h em i n e r a ls u r f a c e s c h e m i c a l l y ．B u t y lx a n t h a t ea n dD M D Cc a nC O a d s o r bo nt h ec h a l c o p y r i t e s u r f a c e ，h o w e v e r ，l e s sb u t v lx a n t h a t es p e c i e sa d s o r bo ns p h a l e r i t ea n dm a r m a t i t e s u r f a c e s ．②C o m p a r e dw i t hz n 2 ，F e 2 ，D M D Ch a s as t r o n g e rc a p a c i t yo f c o m p l e x i n gw i t hC u 肘a n dt h ep r o d u c ti sC u D M D C 2 ，w h i c hi n d i c a t e st h a t D M D C ，i nf l o t a t i o n ，ise f f e c t i v ei np r e v e n t i n gc o p p e ra c t i v a t i o no fs p h a l e r i t e a n dm a r m a t i t e ．w h i c hi nt u mr e s u l t si nd e p r e s s i o n ．A f t e rb e i n gc o n d i t i o n e dw i t h D M D C ，s h o w ni n ⅫS ，t h ed i s p l a c e m e n t so fb i n d i n ge n e r g i e so fm e t a lo r b i t so n t h et h r e em i n e r a l sa r en e g a t i v e ，w h i c hi n d i c a t e st h a tt h ee l e c t r o nc l o u n dd e n s i t y i ne l e c t r o ns h e l li n c r e a s e s ．w h i c hm e a n st h a tt h ef r e ev a l e n c eo r b i t a l so b t a i no r s h a r ee l e c t r o n sw i t ho t h e ra t o m s ．T h e r ea r el o n ee l e c t r o np a i r si nSa n dNa t o m s o fD Ⅳ【D C ．w h i c hC a nr e a c tw i t hm e t a l sp r o b a b l y ．T h ef r o n t i e ro r b i t a la n a l y s i s i n d i c a t e st h a tSa o t mo nd o u b l eb o n di nD Ⅳ皿Ci St h ea c t i v es i t ef o ra d s o r p t i o n ． T h ec a l c u l a t e dr e s u l t so fe l e c t r o n i cs t r u c t u r es h o wt h a tt h e3 po r b i to fSa t o m p r o v i d e se l e c t r o n st om e t a la t o m st of o r mp o s i t i v ec o o r d i n a t eb o n d s ．Ⅵm e n D ⅣD Ci Sp u t t e di n t ot h ee l e c t r o c h e m i c a ls y s t e m ．t h e r ei San e wp e a ko f D M D C 2a p p e a r e d o n c h a l c o p y r i t e e l e c t r o d ea n d s p h a l e r i t e e l e c t r o d e r e s p e c t i v e l y ，w h i l et h e r ei sn oc h a n g eo nm a r m a t i t ee l e c t r o d e ，w h i c hi sa t t r i b u t e t ot h ef o r m a t i o no fh y d r o x yc o m p o u n d s ．T h er e s u l t ss h o w ni ne l e c t r o c h e m i c a l c o r r o s i o ni n d i c a t et h a tD Ⅳ皿Ca n db u t y lx a n t h a t ew i l lb eo x i d i z e dm o r ee a s i l i e r w h e nt h e yc o e x i s ti nt h ee l e c t r o c h e m i c a ls y s t e m ． C o m p a r e dw i t hb u t y lx a n t h a t e ．t h et e r t ．d o d e c y lm e r c a p t a nh a sab e t t e r c o l l e c t i n ge m c i e n c yf o rs p h a l e r i t ea n dm a r m a t i t e ．w h i c hC a nc h e m i ．a d s o r bo n t h em i n e r a ls u r f a c e s ．T h er e s u l t so fd e n s i t yf u n c t i o n a lt h e o r yf u r t h e rs h o wt h a t t h ec o l l e c t i n gc a p a b i l i t yi so p t i m a lf o rs p h a l e r i t ea n dm a r m a t i t e ，c o m p a r i n gw i t h d i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ea n db u t y lx a n t h a t e ．W h e nt h ep Ho fs l u r r yi sa d j u s t e db y s a t u r a t e dl i m ew a t e r ，t h ea d s o r b a n c eo ft e r t d o d e c y lm e r c a p t a no np y r i t es h a r p l y d e c r e a s e si na l k a l i n ec o n d i t i o n ．T h ea d s o r p t i o n so ft e r t d o d e c y lm e r c a p t a no n s p h a l e r i t e 110 s u r f a c ea n dp y r i t e 10 0 s u r f a c ea r es p o n t a n e o u s l y ．T h er e s u l t s V 中南大学} 尊士学位论文 A B S T R A C T o fe l e c t r o c h e m i s t r ys h o wt h a tt h e1 i m ec a nl e a dt ot h ep r e o x i d a t i o no fp y r i t e e l e c t r o d e ，w h i c hp r e v e n t st h eo x i d o r e d u c t i o no ft e r t d o d e c y lm e r c a p t a no n p y r i t es u r f a c e ．L i m ec a nn o ta f f e c tt h ee l e c t r o c h e m i c a lr e a c t i o n so ft e r t d o d e c y l m e r c a p t a no ns p h a l e r i t ea n dm a r m a t i t es u r f a c e s ． T h eg r a d eo fC ua n dZ ni sO ．18 ％，3 ．5 3 ％r e s p e c t i v e l yi nT o n g k e n g ．I n p r i o r i t yp r o c e d u r e ，w h e nb u t y lx a n t h a t ei su s e da sc o p p e rc o l l e c t o r ，t h el i m ea n d D M D Ca r ep u t t e di n t ot h em i l ld i r e c t e l y ，o rt h eM B Ti sc h o s e na st h ec o p p e r c o l l e c t o r ，Z n S 0 4a n dN a 2 S 0 3a r ea st h ed e p r e s s a n t s ；f o rt h ec o l l e c t i n go fz i n c s u l f i d e ，t h et e r t d o d e c y lm e r c a p t a ni sc h o s e na sc o l l e c t o r ，t h ec l o s e dc i r c u i t r e s u l t si n d i c a t et h a tt h ef l o t a t i o ns e p a r a t i o na n dc o l l e c t i n go fc o p p e ra n dz i n c a r es a t i s f i e d ．C o p p e ra n dz i n cc o n c e n t r a t er e a c ht h e “c o p p e rc o n c e n t r a t eq u a l i t y s t a n d a r d s ’’a n d “z i n cc o n c e r n t r a t eq u a l i t ys t a n d a r d ”．r e s p e c t i v e l y ．C o m p a r e d w i t hp r i o r i t yp r o c e d u r e ，t h ei s o f l o a t a b i l i t yp r o c e s sh a so b v i o u ss u p e r i o r i t yi n t h es e p a r a t i o no fz i n cs u l f i d ef r o mc o p p e rs u l f i d e ． K e y w o r d s c h a l c o p y r i t e ，s p h a l e r i t e ／m a r m a t i e ，p y r i t e ，s e l e c t i v ef l o t a t i o n ，M B T , D M D C ，T D M C l a s s i f i c a t i o n “ T D 9 5 2 V I 中南大学博士学位论文目录 目录 原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I I 目蜀匙⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．V I I 第一章文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1 铜锌矿石资源概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 ．1 铜矿石资源概况及分布特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1 ．2 锌矿石资源概况及分布特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 铜锌硫化矿浮选分离研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 。2 ．1 铜锌硫化矿浮选分离的特点及其影响因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．2 ．2 铜锌硫化矿浮选分离工艺研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 1 ．2 ．3 铜锌硫化矿浮选药剂研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 ．3 密度泛函理论在浮选体系中的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 1 ．3 ．1 密度泛函理论简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 1 ．3 ．2 密度泛函理论在硫化矿浮选体系的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 1 ．4 选题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．15 第二章试样、药剂和实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l7 2 ．1 矿样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 2 ．1 ．1 单矿物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．1 ．2 实际矿石⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．2 仪器与试剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．3 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．1 浮选实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．2 红外光谱测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．3 络合物紫外可见光谱测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．4X 射线光电子能谱 X P S 测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 l 2 ．3 ．5 吸附量测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．3 ．6 电化学测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．3 ．7 密度泛函计算模型及方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 第三章硫化矿物晶体结构分析与可浮性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 3 ．1 矿物晶体结构与性质研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 3 ．1 ．1 矿物晶体模型构建和能带结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 3 ．1 ．2 矿物解理面的构建和电子结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．2 铜锌硫化矿物的浮选行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 V I I 中南大学博士学位论文目录 3 ．2 ．1 无捕收剂存在时矿物的浮选行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．2 。2 不同捕收剂条件下铜锌硫化矿物的浮选行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 3 ．2 ．3 闪锌矿和铁闪锌矿浮选体系主要离子的溶液化学计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 3 ．2 ．4 无机抑制剂对矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 3 ．2 ．5 有机抑制剂对矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 3 ．3 锌铁硫化矿物的浮选行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．3 ．1 不同捕收剂条件下矿物的浮选行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．3 ．2 矿浆p H 对矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 2 3 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 第四章巯基苯骈噻唑与铜锌硫化矿物的作用机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 4 4 ．1 捕收剂结构与性能的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 4 ．1 ．1 捕收剂分子／离子模型的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 4 ．1 ．2 前线轨道分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 4 ．2M B T 在矿物表面的吸附行为及红外光谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．2 ．1 在矿物表面的吸附量测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 4 ．2 ．2 与铜锌硫化矿物作用的红外光谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 4 ．3M B T 与矿物表面的作用机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 4 ．3 ．1M B T 的结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 4 ．3 ．2M B T 在矿物表面的吸附构型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 4 ．4 铜锌硫化矿物在M B T 体系中的电化学行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 4 4 ．4 ．1 黄铜矿在M B T 体系中的电化学行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 4 4 ．4 ．2 闪锌矿在M B T 体系中的电化学行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 6 4 ．4 ．3 铁闪锌矿在M B T 体系中的电化学行为⋯⋯⋯⋯