菱镁矿与石英浮选分离的第一性原理研究.pdf

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1、第24卷第2期矿冶Vo1．24．No．22015年4月MINING＆METALIURGYApril2015文章编号：1005-7854(2015)02-0011-04菱镁矿与石英浮选分离的第一性原理研究吴桂叶朱阳戈闰志刚郑桂兵谭欣刘国晨张杰(1．北京矿冶研究总院，矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京102628；2．大连理工大学营口研究院，辽宁营口115003)摘要：随着高品位菱镁矿资源的日益减少，低品位菱镁矿资源的开发具有越来越重要的意义。为了深入研究菱镁矿与石英的浮选分离机制，揭示菱镁矿、石英与浮选药剂的作用原理，本文利用第一性原理对菱镁矿与石英的表面性质进行研究，并模拟了

2、矿物与药剂的相互作用，得出菱镁矿与石英的分离系数。研究结果表明，两种矿物表面电负性和态密度的差异直接影响其与药剂的相互作用。通过分析药剂与矿物作用后的分离系数，可以为浮选药剂的设计研发提供指导。关键词：菱镁矿；石英；浮选；第一性原理；分离系数中图分类号：TD923．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2015．02．003FIRSTPRINCIPLESSTUDYONFLOTATIONSEPARATIONOFMAGNESITEANDQUARTZWUGui．yeZHUYang．geYANZhi．gangZHENGGui-bingTANXinLIU

3、G“o．che。ZHANGJie(1．StateKeyLaboratoryofMineralProcessing，BengGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy，Beijing102628，China；2．YingkouInstituteofDalianUniversityofTechnology，Yingkou115003，Liaoning，China)ABSTRACT：Withgradualdepletionofhigh—grademagnesiteresources，itismoreandmoreimportanttode

4、veloplow—grademagnesiteresources．Inordertostudyflotationseparationmechanismofmagnesiteandquartz，revealingtheprincipleofflotationreagentsinteractedwithmagnesiteandquartz，thefirstprincipleswasusedtoinvestigatemineralsurfacepropertiesformagnesiteandquartzandtheinteractionbetweenmineralandreagent

5、swassimulated，onwhichtheseparationcoeficientcanbederived．Theresearchresultsshowthatthedifferenceofelectronegativityanddensityofstatesbetweenthetwomineralsurfacesdirectlyaffectsitsinteractionwithreagents．Byanalyzingtheseparationcoefficientofdifferentreagents，wecanprovideguidanceforresearchandd

6、evelopmentofflotationrea-gents．KEYWORDS：magnesite；quartz；floation；firstprinciples；separationcoefficient我国菱镁矿资源丰富，已探明储量处于世界第此同时，占总储量60％以上的低品位菱镁矿却被废一位⋯。但是多年来菱镁矿资源的过度开采，使得弃，造成资源的严重浪费和环境污染。硅、钙含MgO含量46％以上的高品位资源严重透支。与量高是制约低品位菱镁矿开发利用的一个重要因素。菱镁矿主要用于化工、冶金、玻璃等行业工业熔收稿日期：2014-08·10炉所需的耐火内衬材料，低品位菱镁矿中的SiO，

7、在基金项目：国家高技术研究发展计划(2011AA060101)；国家高煅烧过程中形成易溶性的硅酸盐，显著降低耐火材技术研究发展计划(2013AA064102)作者简介：吴桂叶，高级工程师，博士，从事浮选药剂的研究工作。料强度。因此，利用浮选技术脱除菱镁矿中的杂矿冶质，对我国菱镁矿资源的开发利用具有重要意义。K，时间步长为1fs，动力模拟时间为3Ops，采用修近年来，计算机化学逐渐被引入到浮选领域，采正的Ewald加和方法计算静电力作用，范德华作用用计算方法分析矿物表面性质日趋成熟