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水相环境中十二胺在石英及磁铁矿表面 吸附的分子动力学模拟

2015-03-13樊民强

中国有色金属学报 2015年8期

刘 安,樊民强,

(1. 太原理工大学 矿业工程学院,太原 030024; 2. 太原理工大学 煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,太原 030024)

随着浮选理论研究的发展,捕收剂吸附机理的研究迫切要求从静态向动态,从小体系向纳米、介观尺度过渡。分子动力学(MD)模拟是解决此类问题的最佳途径。分子动力学模拟是通过计算机建立在原子水平 上的分子模型,用以模拟分子及反应体系的结构和行为,与量子化(QM)方法相比,其独有的 MD 约束技术和 SMART 结构优化方法集中了最陡下降法、共轭梯度法及牛顿法的优点。因此,分子动力学模拟有计算量小的优点,适用于大体系的模拟。

众多的学者通过分子动力学模拟研究过真空中捕收剂在矿物表面的吸附过程[1-9]。LIU 等[1]通过分子动力学模拟了季胺盐捕收剂(DRN, DEN 及DPN)在高岭石(001)面的吸附过程,对比了亲固原子N 原子与矿物表面的距离以及捕收剂与矿物间的静电力,揭示了药剂与矿物的作用规律;孙伟所在课题组[2-5]以分子动力学模拟为手段结合浮选试验,研究了石煤提钒、镍钼矿中回收氧化钼、季铵盐类捕收剂在铝土矿反浮中浮选行为和捕收剂分子吸附机理,模拟结果为宏观试验结果提供了理论依据;杨志超等[6]通过分子动力学模拟考察了菱镁矿浮选过程中调整剂水玻璃以及六偏磷酸钠的活化效果,构建了活化后的矿物表面,模拟结果表明水玻璃是更为有效的调整剂,证实了浮选试验结果;RAI 等[7-8]采用UFF 力场模拟了羟肟酸盐捕收剂与稀土矿物、含钙矿物的作用,所得结果表明模拟趋势与实验观察到的结果相当吻合;……

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