锂辉石吸附药剂分子的动力学模拟
发布时间：2021-10-13 12:55
近年来,随着计算机水平的不断提高以及分子模拟软件的不断完善,使得运用分子动力学模拟的方法研究矿物与药剂的相互作用成为可能。目前国内外对锂矿物浮选无论工艺研究上还是在基础理论的研究方面均缺乏系统深入的研究,尤其是采用量子化学、分子动力学等新兴技术来研究锂矿物的浮选机理,国内外尚无报道。本文运用分子动力学模拟的方法研究了环烷酸、十二胺、油酸在锂辉石（110）面,Ca2+、Mg2+活化锂辉石（110）面,Fe、Cr、Mn及Al缺陷锂辉石（110）面的吸附行为以及不同伯胺分子在锂辉石（110）面的吸附行为,同时还对锂辉石（110）面及其吸附环烷酸分子进行了量子化学计算,表明:水环境下锂辉石（110）面形成水分子层,羰基与锂辉石（110）面的吸附作用要大于胺基与锂辉石（110）面的相互作用,三种药剂对锂辉石的捕收能力为油酸>环烷酸>十二胺。浮选时,药剂分子通过羧基或胺基作用于锂辉石（110）面的水分子层,通过烃链的疏水作用把锂辉石浮选出来;浮选锂辉石时以Ca2+为活化剂时,用十二胺在中酸、弱碱和强碱环境下以及用油酸在中碱环境下有利于锂辉石的浮选;以Mg2+为活化剂时,用环烷酸在强酸性...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：172 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 锂辉石选矿研究现状及展望
1.1.1 锂辉石选矿工艺的研究现状及展望
1.1.2 锂辉石浮选药剂及作用机理的研究现状及发展趋势
1.1.3 结束语
1.2 密度泛函理论及其在选矿中的应用
1.2.1 量子化学历史回顾
1.2.2 密度泛函理论
1.2.3 密度泛函理论在选矿中的应用
1.2.4 结语
1.3 分子动力学模拟在选矿中的应用
1.3.1 力场
1.3.2 系综
1.3.3 分子动力学模拟在选矿中的应用
1.3.4 结语
1.4 课题来源
1.5 选题目的和意义
第二章 研究方法及锂辉石表面选取
2.1 研究方法
2.2 锂辉石晶面模型的确定
第三章 锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
3.1 药剂分子模型的建立和量子化学计算
3.2 药剂分子的COMPASS力场处理
3.3 锂辉石（110）表面的COMPASS力场处理
3.4 真空环境下锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
3.4.1 锂辉石(110)面与环烷酸的吸附构型
3.4.2 锂辉石(110)面与十二胺的吸附构型
3.4.3 锂辉石(110)面与油酸的吸附构型
3.4.4 锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
3.5 水环境下锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
3.5.1 锂辉石(110)面与环烷酸的吸附构型
3.5.2 锂辉石(110)面与十二胺的吸附构型
3.5.3 锂辉石(110)面与油酸的吸附构型
3.5.4 锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
3.6 本章小结
第四章Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
4.1 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.1.1 Ca~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.1.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.2 真空环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.3 水环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.3.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.3.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.3.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.4 弱酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.4.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.4.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.4.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.5 中酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.5.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.5.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.5.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.6 强酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.6.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.6.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.6.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.7 弱碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.7.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.7.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.7.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.8 中碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.8.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.8.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.8.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.9 强碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.9.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.9.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.9.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.10 本章小结
第五章 晶格缺陷锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
5.1 晶格缺陷锂辉石（110）面模型的建立
5.2 真空环境下晶格缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3 水环境下晶格缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.1 Fe缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.2 Cr缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.3 Mn缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.4 Al缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.4 本章小结
第六章 锂辉石（110）面吸附伯胺分子的动力学模拟
6.1 药剂分子模型的建立和量子化学计算
6.2 药剂分子的COMPASS力场处理
6.3 真空环境下锂辉石(110)面与伯胺的吸附构型
6.4 水环境下锂辉石（110）面与伯胺的吸附构型
6.4.1 锂辉石(110)面与十胺的吸附构型
6.4.2 锂辉石(110)面与十四胺的吸附构型
6.4.3 锂辉石(110)面与十六胺的吸附构型
6.4.4 锂辉石（110）面与伯胺吸附构型分析
6.5 本章小结
第七章 锂辉石（110）表面及其吸附环烷酸分子的量子化学研究
7.1 锂辉石（110）面的量子化学研究
7.1.1 锂辉石（110）面的弛豫
7.1.2 锂辉石（110）面的Mulliken布居分析
7.1.3 锂辉石（110）面电子结构
7.2 锂辉石（110）表面吸附环烷酸分子的量子化学研究
7.2.1 吸附环烷酸分子的锂辉石（110）表面结构弛豫
7.2.2 吸附环烷酸分子的锂辉石（110）表面原子电荷分析
7.2.3 环烷酸分子电荷分析
7.2.4 锂辉石（110）面吸附环烷酸分子的差分电荷密度
7.2.5 环烷酸分子吸附对锂辉石（110）面态密度的影响
7.3 本章小结
第八章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]疏水表面拓扑结构对其润湿状态影响的粗粒化模拟[J]. 全学波,董佳奇,周健. 化学学报. 2014(10)
[2]十六烷基邻二甲苯磺酸钠油/水界面聚集行为的分子动力学模拟[J]. 王玉才. 科学技术与工程. 2014(24)
[3]海藻糖和氨基酸之间相互作用的分子动力学模拟[J]. 白姝,常颖,刘小娟,刘夫锋. 物理化学学报. 2014(07)
[4]适用于TATB,RDX,HMX含能材料的全原子力场的建立与验证[J]. 金钊,刘建,王丽莉,曹风雷,孙淮. 物理化学学报. 2014(04)
[5]季盐在高岭石（001）面上的吸附动力学模拟[J]. 陈攀,孙伟,岳彤. 中国矿业大学学报. 2014(02)
[6]多巴胺在POPC磷脂双层膜中扩散和透过过程的分子动力学模拟[J]. 张继伟,卞富永,施国军,徐四川. 物理化学学报. 2014(01)
[7]CPC在氧化钼表面吸附行为及分子动力学模拟[J]. 王振,孙伟,徐龙华,肖军辉,刘若华. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[8]钠蒙脱土晶层间水分子结构分子动力学模拟[J]. 况联飞,周国庆,商翔宇,赵晓东. 煤炭学报. 2013(03)
[9]可可托海尾矿再回收锂辉石浮选药剂的改进[J]. 范新斌. 新疆有色金属. 2012(06)
[10]手选作业在某锂辉石矿选别中的应用[J]. 宋雪娟. 新疆有色金属. 2012(05)
博士论文
[1]Cu团簇沉积到Fe（001）表面的分子动力学模拟[D]. 张世旭.兰州大学 2014
硕士论文
[1]锂辉石电子结构及其可浮性的量子化学研究[D]. 项华妹.江西理工大学 2014
[2]淀粉在一水硬铝石（010）面吸附的分子动力学模拟[D]. 徐前进.中南大学 2013
[3]分子动力学模拟及在地球物理中的初步应用[D]. 谢芸.中国科学技术大学 2009
[4]蛋白质在晶体界面上吸附的分子动力学模拟[D]. 刘和平.天津大学 2006
本文编号：3434710
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：172 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 锂辉石选矿研究现状及展望
1.1.1 锂辉石选矿工艺的研究现状及展望
1.1.2 锂辉石浮选药剂及作用机理的研究现状及发展趋势
1.1.3 结束语
1.2 密度泛函理论及其在选矿中的应用
1.2.1 量子化学历史回顾
1.2.2 密度泛函理论
1.2.3 密度泛函理论在选矿中的应用
1.2.4 结语
1.3 分子动力学模拟在选矿中的应用
1.3.1 力场
1.3.2 系综
1.3.3 分子动力学模拟在选矿中的应用
1.3.4 结语
1.4 课题来源
1.5 选题目的和意义
第二章 研究方法及锂辉石表面选取
2.1 研究方法
2.2 锂辉石晶面模型的确定
第三章 锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
3.1 药剂分子模型的建立和量子化学计算
3.2 药剂分子的COMPASS力场处理
3.3 锂辉石（110）表面的COMPASS力场处理
3.4 真空环境下锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
3.4.1 锂辉石(110)面与环烷酸的吸附构型
3.4.2 锂辉石(110)面与十二胺的吸附构型
3.4.3 锂辉石(110)面与油酸的吸附构型
3.4.4 锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
3.5 水环境下锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
3.5.1 锂辉石(110)面与环烷酸的吸附构型
3.5.2 锂辉石(110)面与十二胺的吸附构型
3.5.3 锂辉石(110)面与油酸的吸附构型
3.5.4 锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
3.6 本章小结
第四章Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
4.1 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.1.1 Ca~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.1.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面模型的建立
4.2 真空环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.3 水环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.3.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.3.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.3.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.4 弱酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.4.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.4.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.4.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.5 中酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.5.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.5.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.5.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.6 强酸环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.6.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.6.2 Mg~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.6.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.7 弱碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.7.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.7.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.7.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.8 中碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.8.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.8.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.8.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.9 强碱环境下Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.9.1 Ca~(2+)活化锂辉石(110)面与药剂的吸附构型
4.9.2 Mg~(2+)活化锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
4.9.3 Ca~(2+)、Mg~(2+)活化锂辉石（110）面吸附药剂分子的分析
4.10 本章小结
第五章 晶格缺陷锂辉石（110）面吸附药剂分子的动力学模拟
5.1 晶格缺陷锂辉石（110）面模型的建立
5.2 真空环境下晶格缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3 水环境下晶格缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.1 Fe缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.2 Cr缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.3 Mn缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.3.4 Al缺陷锂辉石（110）面与药剂的吸附构型
5.4 本章小结
第六章 锂辉石（110）面吸附伯胺分子的动力学模拟
6.1 药剂分子模型的建立和量子化学计算
6.2 药剂分子的COMPASS力场处理
6.3 真空环境下锂辉石(110)面与伯胺的吸附构型
6.4 水环境下锂辉石（110）面与伯胺的吸附构型
6.4.1 锂辉石(110)面与十胺的吸附构型
6.4.2 锂辉石(110)面与十四胺的吸附构型
6.4.3 锂辉石(110)面与十六胺的吸附构型
6.4.4 锂辉石（110）面与伯胺吸附构型分析
6.5 本章小结
第七章 锂辉石（110）表面及其吸附环烷酸分子的量子化学研究
7.1 锂辉石（110）面的量子化学研究
7.1.1 锂辉石（110）面的弛豫
7.1.2 锂辉石（110）面的Mulliken布居分析
7.1.3 锂辉石（110）面电子结构
7.2 锂辉石（110）表面吸附环烷酸分子的量子化学研究
7.2.1 吸附环烷酸分子的锂辉石（110）表面结构弛豫
7.2.2 吸附环烷酸分子的锂辉石（110）表面原子电荷分析
7.2.3 环烷酸分子电荷分析
7.2.4 锂辉石（110）面吸附环烷酸分子的差分电荷密度
7.2.5 环烷酸分子吸附对锂辉石（110）面态密度的影响
7.3 本章小结
第八章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]疏水表面拓扑结构对其润湿状态影响的粗粒化模拟[J]. 全学波,董佳奇,周健. 化学学报. 2014(10)
[2]十六烷基邻二甲苯磺酸钠油/水界面聚集行为的分子动力学模拟[J]. 王玉才. 科学技术与工程. 2014(24)
[3]海藻糖和氨基酸之间相互作用的分子动力学模拟[J]. 白姝,常颖,刘小娟,刘夫锋. 物理化学学报. 2014(07)
[4]适用于TATB,RDX,HMX含能材料的全原子力场的建立与验证[J]. 金钊,刘建,王丽莉,曹风雷,孙淮. 物理化学学报. 2014(04)
[5]季盐在高岭石（001）面上的吸附动力学模拟[J]. 陈攀,孙伟,岳彤. 中国矿业大学学报. 2014(02)
[6]多巴胺在POPC磷脂双层膜中扩散和透过过程的分子动力学模拟[J]. 张继伟,卞富永,施国军,徐四川. 物理化学学报. 2014(01)
[7]CPC在氧化钼表面吸附行为及分子动力学模拟[J]. 王振,孙伟,徐龙华,肖军辉,刘若华. 中南大学学报(自然科学版). 2013(08)
[8]钠蒙脱土晶层间水分子结构分子动力学模拟[J]. 况联飞,周国庆,商翔宇,赵晓东. 煤炭学报. 2013(03)
[9]可可托海尾矿再回收锂辉石浮选药剂的改进[J]. 范新斌. 新疆有色金属. 2012(06)
[10]手选作业在某锂辉石矿选别中的应用[J]. 宋雪娟. 新疆有色金属. 2012(05)
博士论文
[1]Cu团簇沉积到Fe（001）表面的分子动力学模拟[D]. 张世旭.兰州大学 2014
硕士论文
[1]锂辉石电子结构及其可浮性的量子化学研究[D]. 项华妹.江西理工大学 2014
[2]淀粉在一水硬铝石（010）面吸附的分子动力学模拟[D]. 徐前进.中南大学 2013
[3]分子动力学模拟及在地球物理中的初步应用[D]. 谢芸.中国科学技术大学 2009
[4]蛋白质在晶体界面上吸附的分子动力学模拟[D]. 刘和平.天津大学 2006
本文编号：3434710
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