课题基金 / 基金详情

复杂有色金属资源高效浮选分离界面调控机理及靶向药剂分子设计

批准号:
U20A20269
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
260.0 万元
负责人:
陈建华
依托单位:
学科分类:
矿物工程与物质分离
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈建华

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
复杂有色金属硫化矿浮选分离是一个多相界面过程,对界面精确调控与靶向药剂开发是实现资源高效清洁回收的关键。项目根据硫化矿物半导体特性和表面d轨道伸展性,借助配位化学、晶体化学、表面化学、固体物理等多学科理论,结合量子化学/分子动力学模拟以及AFM、XPS等先进实验表征,研究矿物表面半约束环境中金属离子的轨道伸展性和成键特性,构建浮选药剂靶向作用模型;考察固液界面捕收剂分子的物理组装和化学组装对疏水性的影响,为复杂多金属硫化矿强化捕收提供指导;揭示硫化矿物颗粒固固界面接触势垒对药剂吸附的影响规律,为复杂多金属矿伽伐尼效应的物理阻断和化学屏蔽提供理论依据。在以上研究的基础上,根据表面金属离子半约束模型和多相界面作用模型开发靶向浮选药剂和复杂多金属浮选界面调控技术,为广西丹池千亿复杂有色金属资源清洁高效利用提供关键核心技术。项目研究成果对复杂多金属资源高效开发利用具有重要的理论意义和实践价值。
英文摘要
The flotation separation of complicated nonferrous sulfide ore is a multi-phase interface process. The precise regulation of the interface and the development of targeted reagents are the key to achieve efficient and clean recovery of resources. According to the semiconductor characteristics and surface d-orbital extensibility of sulfide minerals, with the help of multidisciplinary theories of coordination chemistry, crystal chemistry, surface chemistry, solid physics, etc., combined with quantum chemistry/molecular dynamics simulation and advanced experimental characterization methods such as AFM, XPS, etc., this project will study the orbital extensibility and bonding characteristics of metal ions in a semi-constrained environment of the mineral surface to construct the targeting action model of flotation reagents, and explore the effect of the physical and chemical assembly of collector molecules at the solid-liquid interface on the hydrophobicity to provide guidance for the enhanced collection of complicated polymetallic ores, and reveal the influence of the contact barrier of solid-solid interface of sulfide mineral particles on the adsorption of reagents to provide theoretical basis for the physical and chemical galvanic blocking of complicated polymetallic ores. On the basis of the above research, based on the surface metal ion semi-constrained model and multi-phase interface interaction model, the target flotation reagents and the complicated multi-metal flotation interface control technology will be developed, which will provide key core technologies for the clean and efficient utilization of 100 billion complicated non-ferrous metal resources in Danchi, Guangxi province. The research results of the project have important theoretical and practical value for the efficient development and utilization of complicated polymetallic resources.
复杂有色金属硫化矿浮选分离是一个多相界面过程,对界面精确调控与靶向药剂开发是实现资源高效清洁回收的关键。项目根据硫化矿物半导体特性和表面d轨道伸展性,借助配位化学、晶体化学、表面化学、固体物理等多学科理论,结合量子化学/分子动力学模拟以及AFM、XPS等先进实验表征,研究了矿物表面半约束环境中金属离子的轨道伸展性和成键特性,考察了固液界面捕收剂分子的物理组装和化学组装对疏水性的影响,并对硫化矿物颗粒固固界面接触势垒对药剂吸附的影响进行了探究。项目取得了如下重要成果:1)建立了硫化矿半约束理论和浮选配位化学理论,解决了矿物表面半约束条件下金属离子的反应活性的理论难题,并结合基于高通量计算和机器学习的浮选捕收剂的理论研究开发出了与矿物表面空间结构和配位性质匹配的铅锑矿多相浮选的靶向捕收剂;2)建立了多元捕收剂在固液界面共吸附的分子组装模型,为有色金属资源强化捕收提供了理论模型;3)构建了基于硫化矿物半导体性质的接触势垒模型,明晰了复杂有色金属矿物浮选体系中矿物颗粒之间的固-固界面相互作用问题,查清了矿物颗粒之间的接触电化学作用机理;4)依据矿物间接触电化学作用设计合成了对磁黄铁矿有抑制作用同时能够有效阻断矿物间伽伐尼作用的大分子化合物,查明了大分子抑制剂对磁黄铁矿浮选行为和电化学行为的影响,为复杂多金属矿伽伐尼效应的物理阻断和化学屏蔽提供理论依据,开发出代替剧毒氰化钠的绿色高效靶向抑制剂;在上述研究的基础上,形成广西丹池成矿带复杂有色金属资源浮选回收界面调控关键技术,实现了资源综合回收。
硫化铜矿物表面半约束态金属离子与捕收剂作用的二次配位研究
  • 批准号:
    52374264
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    陈建华
  • 依托单位:
硫化矿浮选过程中多元捕收剂共吸附诱导效应和协同作用机理研究
  • 批准号:
    51874106
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈建华
  • 依托单位:
浮选药剂分子与矿物表面相互作用的空间结构匹配效应研究
  • 批准号:
    51574092
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    陈建华
  • 依托单位:
固液界面体系下硫化矿物表面结构、性质及药剂吸附的密度泛函研究
  • 批准号:
    51164001
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    51.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    陈建华
  • 依托单位:
国内基金
海外基金