摘要：羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极性基团组成,通过优化这2种基团的结构可强化捕收剂浮选性能。对于极性基团,可以通过引入羟肟基团、含氮基团以及硫醚基团进行优化;对于非极性基团,可以通过选择合适的烃链结构、引入亲电子或送电子基团进行优化。金属基羟肟酸配合物与矿物表面有2种作用模型,分别是预先吸附活化浮选模型、金属离子界面预组装模型。

摘要：铜作为战略关键金属,在国民经济与新兴产业发展中占据核心地位,黄铜矿是其重要来源。浮选技术作为黄铜矿分选的关键技术,其药剂的创新对推动选矿行业绿色可持续发展至关重要。当前,从矿物晶体化学、固体物理及配位化学等微观视角深入探究药剂与黄铜矿的相互作用机制,成为浮选分离基础研究的核心内容。随着高性能计算与AI技术的飞速发展,计算化学为矿物浮选行为研究提供了强大工具。本文聚焦于黄铜矿浮选体系,概述了新型捕收剂与抑制剂的应用进展,并阐述了计算化学在浮选药剂设计、矿物晶体及表界面结构解析、药剂界面作用机制探索中的最新成果。在黄铜矿计算模拟中,模型构建与方法参数设定至关重要,需特别关注矿物的磁性与强关联性,常采用反铁磁性与Hubbard U修正进行设置,参数需针对具体体系进行优化。此外,计算时需矿物表面的非理想性与荷电特性要求进行电荷补偿。当前研究多集中于静态结构模拟,缺乏动态界面效应考量。未来,应发展高精度计算方法,如针对强关联体系的方法并通过系统测试优化模型与参数,以更精准地模拟带电缺陷体系。同时,结合机器学习技术,构建高精度大体系界面力场模型,实现黄铜矿复杂表界面体系的高精度分子动力学模拟,为铜矿资源的高效、清洁、精细化利用提供坚实的理论与方法支撑。

摘要：随着国家“双碳”战略的实施,传统的硫酸法钛白生产工艺因其能耗高、环境污染大等弊端已亟需转型升级,绿色、低碳的氯化法钛白工艺正受到前所未有的重视。然而,我国钛铁矿资源具有原矿品位低、嵌布粒度小、杂质质量分数高的特点,钛精矿TiO_(2)品位普遍为47.0%左右,难以作为氯化法钛白生产的原料。为制备满足氯化法钛白生产的高品质钛精矿,本文以普通钛精矿为研究对象。为强化钛铁矿与脉石矿物的可浮性差异,在浮选前对钛精矿进行硫酸浸出预处理。对浸出液离子进行光谱分析(ICP)。研究结果表明:钛精矿中TiO_(2)品位为47.72%,有害杂质主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、MgO和CaO,其质量分数分别为2.88%、1.13%、4.78%、0.36%;钛精矿中的主要脉石矿物为绿泥石、钛辉石以及镁黄长石;当硫酸预处理时间为30 min时,Fe、Mg、Ca、Ti元素的溶出量分别为3.52、2.76、1.86、0.03 mg/g;硫酸预处理后的钛精矿表面电位在整个pH范围内呈现出明显的负移;硫酸预处理后钛精矿表面Ti、Fe元素质量分数增加而Mg、Ca元素质量分数降低;硫酸预处理后的钛精矿扩大了目的矿物与脉石矿物表面活性位点数的差异;采用一粗一精浮选工艺流程,制备出TiO_(2)品位为51.21%、FeTiO3纯度为97.28%的高纯钛精矿。本研究揭示了硫酸预处理过程中表面溶蚀行为、离子迁移规律、强化分离的作用机理,可为钛白工艺绿色、低碳生产提供借鉴。

摘要：锌矿资源的高效利用对于保障我国资源安全和高质量发展具有重要意义。随着优质硫化锌矿资源的开发殆尽,低品位的复杂氧化锌矿资源高效利用越来越受到重视。浮选是复杂氧化锌矿加工利用的重要方法。然而传统的浮选方式存在分离效率低且环境污染严重等问题,亟需从更精细化角度针对性开发新的理论和方法。量子化学是量子力学在电子、原子和分子层面研究化学问题的有效工具,能够从微观上深层次地解释浮选作用的本质,从而为高效浮选新技术的开发和高精度浮选新药剂的筛选设计提供有效的理论和方法支撑。本文主要介绍了近年来量子化学在氧化锌矿浮选中应用研究的发展情况,并总结了该领域的优势以及存在的挑战和未来发展的方向。

摘要：铅作为国家战略资源,其赋存矿物方铅矿分离回收至关重要,浮选法是分离方铅矿最重要的方法。量子化学以其独特的微观视角,为方铅矿浮选分离研究提供了新思路。随着高性能计算和AI技术的飞速发展,量子化学已成为矿物浮选研究不可或缺的工具。本文深入探讨了量子化学在方铅矿浮选中的应用研究进展,通过矿物晶体化学、固体物理及配位化学等多维度分析,探讨了新型捕收剂与抑制剂在浮选分离中的应用效果,并展示了量子化学在浮选药剂设计、矿物表面特性研究及药剂-矿物界面作用机制方面的最新进展;指出了准确构建初始模型与科学设置计算参数在量子化学计算中的重要性。展望未来,随着AI技术的赋能,量子化学将在方铅矿浮选体系研究中发挥更加广泛而重要的作用。基于AI机器学习的低标度和线性标度量子化学方法的发展及应用,能够对更大的矿物-药剂体系进行准确的计算模拟;此外,结合机器学习能够进一步发展基于量子化学的高精度深度势分子动力学力场,能够对复杂溶液体系进行高精度的分子动力学模拟,从而更加准确描述药剂与方铅矿作用的动态过程,为铅矿资源的高效、清洁、精细化利用提供理论和方法支撑。