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金有着优良的物理和化学性质,在许多方面有着广泛的用途。金矿资源遍布世界各地,而我国金矿资源以低品位载金矿物为主,选别工艺主要为重选、堆浸、浮选,其中浮选方法以其工艺简单、处理量大的特点占据重要地位。我国载金矿物中主要为含金黄铁矿,浮选工艺大多采用硫酸、硫酸铜活化配合黄药浮选的工艺流程,近年来由于硫酸价格的上涨以及金矿品位的降低,开发新型捕收剂的研究迫在眉睫。同时,研究金原子在黄铁矿中的赋存形式及其对黄铁矿可浮性能变化和新型捕收剂的研究有理论指导意义。
本文通过对凤山、六梅两地含金黄铁矿的浮选试验,研究了磨矿细度、捕收剂用量、活化剂用量等试验条件,结果表明,新型捕收剂在pH值为8~9的条件下表现出良好的捕收性能,最终在六梅金矿工业试验中获得成功,连续2个月得到了金精矿品位70g·t-1以上、回收率90%以上的良好浮选指标。
本文采用量子化学密度泛函理论对金原子在黄铁矿晶格体系中的掺杂位置进行了研究,得出了金原子在黄铁矿晶格间隙掺杂形式能够出现的结论,并通过理想黄铁矿与金原子掺杂黄铁矿的电子结构进行计算研究和比较,发现由于金原子的掺杂,使得黄铁矿半导体类型、体系中不同原子的价电性及原子间成键情况发生了改变,硫-铁键共价性得到了增强。
通过对捕收剂C-08与丁基黄药的分子前线轨道的研究,得出了如下结论:C-08的最高电子占据轨道(HOMO)和含金黄铁矿的最低空轨道(LUMO)能够发生作用,且能级相差1.1067eV要低于丁基黄药的最高电子占据轨道(HOMO)和含金黄铁矿的最低空轨道(LUMO)产生的能级差距1.2552eV。因此C-08的分子前线轨道更易与其匹配,吸附作用也更强。