巯基苯并类浮选剂的浮选作用机理及其分子设计

化学学报 ›› 2004, Vol. 62 ›› Issue (2): 153-159. 上一篇下一篇

研究论文

巯基苯并类浮选剂的浮选作用机理及其分子设计

杨刚^1,2, 杨高文², 徐桦², 侯文华¹

1. 南京大学化学化工学院, 南京, 210093;
2. 常熟理工学院化学系, 常熟, 215500

投稿日期:2003-01-07 修回日期:2003-09-24 发布日期:2014-01-26
通讯作者: 杨刚,E-mail:mlyangml@sohu.com E-mail:mlyangml@sohu.com
基金资助:
江苏省教育厅基金(No.00KJB150010)资助项目.

Flotation Mechanism and Molecular Design of Mercaptobenzo Flotation Reagents

YANG Gang^1,2, YANG Gao-Wen², XU Hua², HOU Wen-Hua¹

1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093;
2. Department of Chemistry, Institute of Changshu Technology, Changshu 215500

Received:2003-01-07 Revised:2003-09-24 Published:2014-01-26

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摘要/Abstract

应用带有分子碎片相互作用、分子轨道分析等功能的量子化学程序MOAN及分子动力学模拟软件Materials Studio计算了矿物表面的电子结构及其与巯基类浮选剂的相互作用.确定了矿物相的最可几计算模型,提出了合理的吸附作用模型及浮选剂在矿物表面的吸附排列方式,对其吸附作用机理及吸附剂与矿物表面之间的多种电子转移形式作了合理解释,发现巯基苯并类浮选剂的p-^π共轭结构对浮选作用有重要的影响,从理论上确定的矿物表面单位面积内单层饱和吸附分子数与实验值接近.讨论了三种不同共轭效应、诱导效应的官能团取代浮选剂的苯环氢原子,对浮选剂的活性及选择性的影响.本研究将对理解浮选的高捕收性和选择性有着重要的意义,直接指导定向合成新型高效浮选剂,浮选试验结果与理论计算基本一致.

关键词: 浮选机理, 矿物表面, 浮选剂分子设计, 量子化学

The electronic structure of the galena surface and absorbing models of flotation reagents on the galena surface are studied using molecular dynamics simulation program Materials Studio and empirical quantum program MOAN,which can analyze the interaction of molecular fragments and molecular orbital component. The flotation mechanism is reasonably explained, and several electronic transfer styles of flotation reagents with the galena surface are discussed. The p-πconjugate system of mercaptobenzo flotation reagent is very important in flotation, and the molecular number of monolayer saturation absorbing in unit area of galena surface calculated is in correspondences with the experimental value. Using three kinds of functional groups, which have different conjugate and inductive properties, and different substitution of the H atom of the benzene ring of flotation reagent, the activity and selectivity of the flotation regents change greatly. These work help us to understand the high collecting and selecting properties of flotation, and guide us to synthesize high efficient flotation reagents. The flotation experimental results are in accord with the results of computation.

Key words: flotation mechanism, galena surface, molecular design of flotation reagents, quantum chemistry

引用此文

杨刚, 杨高文, 徐桦, 侯文华. 巯基苯并类浮选剂的浮选作用机理及其分子设计[J]. 化学学报, 2004, 62(2): 153-159.

YANG Gang, YANG Gao-Wen, XU Hua, HOU Wen-Hua. Flotation Mechanism and Molecular Design of Mercaptobenzo Flotation Reagents[J]. Acta Chimica Sinica, 2004, 62(2): 153-159.

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