一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，采用第一性原理中的密度泛函理论，利用Material Studio量子模拟软件，构建层状矿物晶胞模型和抑制剂分子模型，并对晶胞模型切割；通过CASTEP模块对抑制剂分子和层状矿物晶胞进行结构优化，并计算层状矿物的边、面上抑制剂分子的吸附能，根据吸附能数据预测抑制剂分子对层状矿物聚团结构；最后运用冷冻电镜对预测结果进行验证，为进一步的优化提供依据。本发明专利技术基于密度泛函理论计算层状矿物的吸附能，可以快速预测层状矿物间的聚团结构；本发明专利技术有利于从原子层面了解层状矿物的聚团结构，从而设计更高效的浮选试剂和优化浮选工艺，减少研究过程中的实验成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层状矿物浮选领域，特别是涉及一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法。

技术介绍

1、我国低品位矿石资源普遍存在细粒脉石矿物含量高、成分复杂等特点，其中脉石矿物主要为层状硅酸盐矿物。除了层状硅酸盐脉石矿物，一些有用矿物如辉钼矿也是层状矿物。根据化学成分和晶体结构，可以将层状矿物分类为四类：硅酸盐层状矿物、硫化物层状矿物、氧化物层状矿物、氢氧化物层状矿物。其中，硅酸盐层状矿物和硫化物层状矿物容易伴生，例如辉钼矿常与滑石等泥质层状硅酸盐矿物伴生，形成滑石型难选钼矿。由于相似的层状结构和颗粒表面各向异性，层状硅酸盐矿物和层状硫化矿物容易在浮选中形成不同的聚团结构，聚团结构的改变会导致矿浆黏度的变化，若矿浆黏度增加，则会增大脉石矿物黏附在目标矿物表面的概率，最终造成精矿回收率和品位下降。

2、层状矿物颗粒在矿浆中的聚团结构主要有三种：面-面(f-f)结构，边-面(e-f)结构，边-边(e-e)结构；例如在滑石和辉钼矿浮选中的聚团现象：1)滑石自身形成的网状结构罩盖在辉钼矿表面，2)由于相似的层状结构和颗粒表面各向异性，滑石和辉钼矿会本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

2.权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于：针对不同层状矿物的聚团结构进行预测，具有普适性。

3.权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于：从美国矿物协会晶体结构数据中获取步骤(1)中所述的晶胞参数；或，

4.如权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述吸附能的计算方法为：

5.如权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚...

【技术特征摘要】

1.一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

2.权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于：针对不同层状矿物的聚团结构进行预测，具有普适性。

3.权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于：从美国矿物协会晶体结构数据中获取步骤(1)中所述的晶胞参数；或，

4.如权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述吸附能的计算方法为：

5.如权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述预测聚团结构：对比吸附能，若层状矿物面(f)的吸附能小于边(e)的吸附能，说明抑制剂分子更容易吸附在层状矿物面(f)上，预测层状矿物容易形成面-面(f-f)的聚团结构。

6.如权利要求1所述的一种基于密度泛函理论预测层状矿物聚团结构的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳红，顾帼华，陈健宇，孔令斌，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：