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第3 4 卷第l 期 2 0 0 9 年2 月 广西大学学报 自然科学版 J 伽I T l a lo fG 哪g iW V 豳t y N a ts c iE d V d 3 4 N D 1 F e b 2 0 0 9 文章编号 1 0 0 1 7 5 2 0 0 9 0 1 0 0 6 7 0 6 D F Tc a l c u l a t i o no fa m i mc a t i o nc o l I e c t o r sf o rz i n co x i d ef l o t a t i o n c H E NJ i 扑h u a l a 删Y e 2 L IY u q i o n 孑 1 浏1 e g eo f 风 叭翳a n dM e t a l l g y G 舶g 嫡U n i V e 商哆 N a n n i n g5 3 0 0 0 4 C h i m 2 G D l l e g eo fC 抽m i s t 叮a n dC h 印l i c a lE r l g i n 吲n g G 阳n g 垴U 1 1 i v e r s 时 N 锄n i n g5 3 0 0 0 4 C h i m A b s t r a c t T h ec a t i o n i cs 仃u c t u r e so fd d e c y l 锄i n e t e t r a d e c y l a n l i n e h e x a d e c y l a m i n ea n do c t a d e c y l a m i n eh a v eb e 朗0 p t i z e d u s i n gD F Tm e t h O da tt h eB 3 L Y P 6 3 1 Gl e v e l T h ei n f r a r e ds p e c t r u mf r e q u e n c y d i s t r i b u t i o no fJ u l l i k e nc h a 工g e d i p o l em o l n e n t f r o n t i e rm o l e c u l a ro r b i t a le n e r 窖妙 a n di t sc O m p o s eh a v eb e I mc a l c u l a t e d T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc a t i o n i cs n l J c t u r eo fa m i n ea n d t h ef l o t a t i o np e b l n n a n c eo fz i n co x i d eh a sb e e nd i 瓢 u s s e d T h e 联罄u l t ss h o 晰t h a tt h ed i p o l em o 卜 m e n ta n dH O I Oe n e 啦ri n c r c 笛ew h e nt h en 啪b e ro f 饯盯b o na 1 D l n si n c l e a s e sf r o m1 2t o1 8 w h i l e t h eL 切 oe n e r g k e e p su n c h a n g e d 1 h eo c d l e c t i n ga b i l i t y0 fp r i m a 巧a r n i n ec a t i o nw i t hd i f f e r 朗t a a l l o na t n A sf 6 rz i n cf l o t a t i o nd e p e n d so nt h eo r i e n t a t i o ni n t e r a c t i o nf o r c eb e t w e e nd i p o l e so f 锄i n ec a t i o na n dt h eI n i n e r a l s E H o M o 1 II M o c a nb eo D n s i d e r e da st h ej u d g m e n t0 ft h er e a c t i v i t yo f c D l l e c t i n ga b i l i t yo fp r i m a r ya m i n ec a t i o n I e yw o r d s a m i n ec a t i o n d e n s i t yf u n c t i o n a lt h e o r y z i n co x i d e r e o v e l yo ff l o t a t i o n C L Cn m n b 盯 r 9 2 3 1 3D 唧e n t A 氧化锌浮选中伯胺阳离子捕收剂的 密度泛函理论计算 陈建华1 陈晔2 李玉琼2 1 广西大学资源与冶金学院 广西南宁5 3 0 0 0 4 2 广西大学化学化工学院 广西南宁5 3 0 0 0 4 摘要 利用密度泛函理论 D F r 在B 3 L Y P 6 3 1 G 水平下对十二伯胺 十四伯胺 十六伯胺和十八伯胺的阳 离子分子构型进行优化 得到了4 种胺阳离子的红外光谱频率 净电荷分布 偶极矩及前线轨道能量和组成 探讨了伯胺阳离子分子结构与氧化锌浮选性能的关系 研究结果表明胺阳离子碳链长度从十二增加到十八 时 其偶极矩和最高占据轨道 H O M 0 能量均随碳原子数增加而增大 而最低空轨道 L I M O 能量则基本不 变 伯胺阳离子碳链长度对氧化锌捕收性能的影响 主要取决于胺的偶极子和矿物之间的定向作用力 幽M O I 1M O 可以作为伯胺捕收性活性的判据 关键词 伯胺阳离子 密度泛函理论 氧化锌 浮选回收率 中图分类号 T D 9 2 3 1 3文献标识码 A R e i v e d 2 0 0 8 1 2 2 5 F o 岫d a t i o ni t 帅 s u p p o r t e db yN a t i a lN a t u r a lS c i 朗o eF b m d a t i o n 5 0 8 6 4 0 0 1 B i 岬p h y C NJ i a n h u a 一 1 9 7 l 一 r 砌e m 6 v eo fX i c h a l l g S i c h u 锄 p d 蠢 o f 1 墙n 醛iU 1 1 i v e 商t y d 0 呦r B m a i l j h c h 朗 g 踟 e d u 万方数据 广西大学学报 自然科学版 第3 4 卷 1I n t I o d u c t i o n P r i m a r ya m i n ei s a t y p i c a lc a t i o n i c l l e c t o r w h i c hi su s e dw i d e l yi nt h ef l o t a t i o no fz i n co x i d e r e v e r s ef l o t a t i o no fs i l i o na n di r o no r e S T h e m a i nr e 0 0 e r ym e t h o do fz i n co x i d ei su s i n gp r i m a r y 锄i n ea S0 0 l l e 酏0 ra f t e rs u l f i d i S a t i o n h o w e v e r i t i sd i f f i 叫l tt oo b t a i n 阻t i 妣r yf l o t a t i o ni n d e Xf o r al o n gt i m ed u et ot h el a ws e l e c t i v i t y h i g hc o n S 1 r n p t i o no fr e a g e n t sa n dh i g hc 0 6 to ft h i sm e t h d w h i c ho b 而o u S l yl i m i t St h er c 瑕 v e r ya n du t i l i z a t i o n o f z i n co r e S 2 3 1 T h e r eh a Sn o tb e e na n yb r e a k t h r o u g hi nt h en e wr e a g e n ta n dt e c h n o l o g rf o rz i n c o x i d ef l o t a t i o ns i n c e1 9 5 0s T h em a i nr e a s o ni s d u et ot h el a c ko fe n 0 1l g hu n d e r s t a n d i n gf o rt h ei n t e r a c t i o np r o c e s sa 1 1 dr n e c h a n i s mb e t w e e na H l i n e c o l l e c t o ra 1 1 dz i n co x i d em i n e r a l s S o m eH 驾e a r c h e r S b e l i e v et h a tt h ei n t e r a c t i o nb e t 陀e n 删n ea n dz i n c o x i d em i n e r a li sp h y s i c a la d s o r p t i o n h o w e e r s c 盯l e o t h e rs c h o l a I 弓0 0 n s i d e rt h a tt h em e c h a n i s mi s c h e m i s O 印t i o n A tp r 鹤e n t t h e r ea r ef e wr e p C n s a b o u tt h ee f f b c to fn l o l e c u l es t r u c t u r eo fa m i n ew i t h T h ea d s o r D t i o no fc a t i o na 玎l i n eo nt h er n j n d 吼l r f a c ed e p e n d so nt h ez e t ap o t e n t i a la n dc k l 瞅e s t i c so fm i n e r a I 跚 f a c e D 胁s i t yF u n c t i o 嗣T h e D r y 可 i s ak i n do f q u a n t u I T ll T e c h 捌c sm e t h O df o ft h es t u d yo fe l e c t 一 c a ls t r u c t u r eo fm u l t i e l e c t r o ns v s t 锄 D F Ti so n e 0 ft h e m n 啪m e t h o d sf o r m D u t a t i o m Ic h 锄 i s t r y w h i c hi s 谢d e l y 印p l i e di nt h ef i e l do fp h y s 迦 a n dc h e m i s t r y 4 5 1 T h eq u a n t u mc h e m i S t 拶c a l c u 1 a t i o na n dt h eg e m l e t r yo p t i m i z a t i o no fp r i m a l y 锄i n ec a t i o nw i t hd i f f e r e n tc a r b O n c h a i nh a v eb e e n s t u d i e du s i n gD F Tm e t h O di nt h i sp a p e r 仉1 er e l a t i o n s h i Db e t w e e n 锄i n em o l e c u l a rs t l l J c t l r ew i t hi t s a c t i i t yh a Sb e e nd i s c u s s e d 1 h ef i n d i n g Sh a v ei m p o r t a n ts i g f i c a n c ef o rt h ef u r t h e ru n d e r S t a l l d i l l g o ft h ei n t e 托I c t i o np r c c e S sa n dm e c h a n i s mb e t w e e n 锄i n e l l e c t c ra n dt h ez i n co x i d em i n e r a l 2M a t e r i a l sa n dm e t h o d s 2 1M i n e m l 删唧I 鹤柚df l o t a t i m e t h o d T h em i n e r a l 唧l e SO r i g i n a t e df r o mB o m i T e t e ti nC h i m T h ea n a l v s i s0 fH l a i ne l 蹦1 e n t si s d i f f e r e n tl e n g t ho fc a r b nc m nO ni 乜0 0 l l e c t i v i 够 p r e s 蜘t e di nT a b l e1 T 囊b 1T h er 骼u I t so f 嘲i nd a 唧乜撇l y s 妇 T a b l e1s h o w st h a tt h en l a i nm e t a Ji sZ i n c b e a n 9 6 8 Z na I l d g a n g u ee l e m e n t Sa r eC a M g T h e r ea r eaf e wi r o na n ds i l i c O n T h eX r a y d i f f r a c t i o l la n a I y S i so fo r ei n d i c a t e st h a tt h ep r i m a 巧 z i n cm i n e r a la n dg a J l g u em i n e r a la r es n l i t h S O n i t e a n dd O l o m i t e r e s l E t i e l y 1 h ef l o t a t i o nm e t h o da I l de x p e 订m e n t a lc o n d i t i o n Sa a sf d l o w s t h eg r i n d i n g n d i t i o nw a S 8 5 5 0 0 7 4 肿 T h en o t a t i o nt e s tw 越p e 卜 f o H n e d w i t ha n Dc e l ln o t a t i o nm a c h i n ei na1 0 Ln o t a t i o nc e l l 1 h er e a g 朗ta d d i t i O nf o rt h ez i n c r o u g h e ri n v o l v e ds O d i 帆h e X a m e t a p h o S p h a t e 1 0 0 g s o d i u ms u l p h i d e 8k g t o c t a d e c y l a m i n e 2 2 5g t a n dp i n eo i l 4 3g t w i t ha3m i n u t e c o n d i t i o n i n gp e r i o d I u r i n gt h ez i n cs c a V e n g i n g 4 k g s o d i 岫s u l p h i d e 1 2 2 5g to c t a d e c y l a m i n e a n d2 4g tp i n eo i l v e r ea d d e dw i t ha2m i n u t e n d i t i O n i n gt i m e T h ef r o t hp r C d u c t s o b t a i n e d f r o mt h c 培ef l o t a t i o np m c e s s e sw e r em i x e d 嬲t h e z i n c n o e n t r a t e 2 2C m n p u t a t i 蚰a lm e t h o d s 1 ec a l c u l a t i o nh a Sb e e nd o n eu s i n gG a u s s i a n 9 8t 艰e t h e rw i t hG a u S s i a nV i e w T l h ec a t i o n i c m o l e c u l a rs 协J c t u r eo fd o d e c y l 踟i n e D D A t e t r a d e c y l 锄i n e 1 1 A h e x a d e c y l a H l i n e 胁A a n d o c t a d e c y l 锄i n e o D A h a v eb e e no p t i I n i z e d i t h t h eD F rm e t h o da tt h eB 3 L Y P 6 3 1 Gl e v e l O n t h eb a S i so fg e C I m 烈r yo p t i m i z a t i o nr e s u l t s t h ec a l c u l a t i o no fi n f l r e ds p e c t r u mf r e q u e n c y d i s t n b u t i o n o fn e tc h a 喀e d i p o l em o m e n t f r o n t i e rm o l e c u l a ro r b i t a le n e r g ya n dc o m p o s i n gh a V eb e e nc a l c u l a t e d 3R e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 3 1F l o t a t i 伽r 姻u l t So fz i n co x i d e T 乏L b l e2s h o r St h a tt h ez i n cy i e l da n dr e 删r i n c r e a S ew i t ht h ei n c r e a s i n go ft h en u m b e ro fc a r 万方数据 第1 期 陈建华等 氧化锌浮选中伯胺阳离子捕收剂的密度泛函理论计算6 9 b o na t n 塔i nh v d r o c a r b o nc 瞄n 访h e r e a st h ez i n c g r a d ed e c 陀a s e d U s i r gD D A 弱 l l e c t o r t h ez i n c g r a d ei s 2 3 4 5 a n dt h er e 0 0 V e r yc a nr e a c h 8 3 0 3 W h e nT D Au s e da Sd l 倒I o r t h ez i n cr e o v e 猡i n c r e a s et o9 0 7 9 h o w e v e rt h eg r a d ef a l l t o1 8 7 5 W h e nt h e 舢m b e ro fc a r b o na t o m si n h y d r l c a r b o nc h a i ni n c n 捆s e dt o1 6 t h ez i n cg r a d e h 瑟l o 矾醒d0 2 5 t h a nt h a t0 ft h eT D A w h i l e t h e 删r y i n c r e a s e t 0 9 3 4 2 W h e n t h ec a u r b o n a t 暇塔i n c I e 都沧 n t i n 幢 u s l yt o1 8 t h ez i n cg L d e h 笛d m p p e d0 5 觚dt h er e 洲e r yo n l yi n c r e a 鸵 f r o m9 3 4 2 t o9 3 9 5 I 曲 21 1 把n o t a t i 帅嗍l bo fz i I I co x i d e 型 垦坚堕垒堕羔型堡堑鱼型 堡垒曼 型型 苎 D D A m c e n t m t e2 4 4 32 3 4 58 3 0 3 t a i l i n g f e e d 7 5 5 7 1 0 0 1 5 5 6 9 0 1 6 9 7 l o o 3 2 n e 叩t i m i 盟t i 伽o fm o I e c u l a rs t m c t u 北o f a m i n e n eg 黜唧p a r a m e t e r So f 锄i n 0g r o u po f o p t i m i z e dp r i m a r y 锄i n em o l e c u l ea 1 屯p r e s e n t e di n T a b l e3 I tc 锄b ek n o v mf r o ml i t e r a t u r e 6 J t h e b o n dl e n g t h o f C Ni nt h eg r u p o f C 1 2 一N H 3i s 1 4 7 4 A t h eb O n da n g l eo fG N Hi s1 1 2 9 t h e b o n dl e n g t ho fN Hi s1 0 0 8 A t h eb 锄da r 培l eo f H N Hi s1 0 5 9 T a b l e3s h a w st h a tc a l c u l a t e d r t 苎s u I t sa r ec l o s et o lt h ee x p e r i m e n t a lv d u e s I ti n d i c a t e st h a tt h eo p t i m i z e dm o l e c u l a rs t r u c t u r eo fp r i m a r y 锄i n ei sr e 乏氇o m b l e T h b 3T l 砖群哪I l 曲r yp 盯a I n e t e 体o f 锄i I m 毋唧 o f o p 缅i 刎栅帅味啪I 唧I e I na d d i t i o n n a l1 h e o r 锄w h i c hi st h er a t b o fa v e r a g e涮p c t e n t i a le n e r g yo ft h es y s t e m V 1 1 C r r a 1 1 d 就a lk i n e t i ce n e r g y T c a l la l S 0 j u d g ew h e t h e rt h eG a u S S i a nc a l c u l a t i o nr 豁u l t i s 坨l S n a b l eo rn o t L 1 m l et h r e t i c a l l yc a J c u l a t e d 柚u e0 fV Ti s2 0 3 7 9 G e n e r a l l y i ti ss u g g 签t e d t h a tt h eo D t i m i z e dm o l e c u l a rs t I u c t u r ei ss t a b l e w h e nt h ev a l u eo f V Ti s2o rn e a rt D2 I tc a n b es e e nf r o I n1 a b l e3t h a tt h ev a l u eo f V Tc a l c u l a t e db yG a u 蚓a ni s2 0 0 6 w h i c hi sn e a rt 0t h e t k 妁r e t i c a lv a l u e T h e r e f o r e 也eo p t i m i z e dm d e c u 1 a rS t r u c t u r eo fp r i m a r y 锄i n ec a nb ec 0 璐i d e r e dt o b es t a b l e 3 3 1 1 l e l c u I a t i 伽蛐d 锄a l y s i so fi n f l 孤e d s p e c t r 啪 T h ei n f r a r e df r e q u e n c i e So fp r i m a D 锄i n ea r e l i s t e di nt a b l e4 T a b 4h f r a 删f h e q 啦n qo fp m a r y 锄i 腓 鲁d 啤 啪D D A 阻确T D AC a t 妯 A 嘶加0 D AC a t 加 r e a Kl y p e 帅 矗n 一13 4 8 3 3 4 9 83 4 8 2 3 4 9 73 4 8 2 3 4 9 73 4 8 2 3 坝 8 佃l l 1 5 7 5 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