[发明专利]一种关于浮选捕收剂对红柱石捕收性能的评价方法

摘要

本发明涉及一种关于浮选捕收剂对红柱石捕收性能的评价方法。其方案是：首先建立红柱石晶体结构模型和浮选捕收剂分子结构模型，采用量子化学从头算起法的Hartree-Fock-Roothaan具体方法，分别得到上述结构模型的总能量ET(红柱石)和ET(捕收剂)，然后对红柱石-浮选捕收剂体系的结构模型进行分子几何构型优化计算，得到红柱石-浮选捕收剂体系的总能量ET(红柱石-捕收剂)；最后得到浮选捕收剂在红柱石上吸附时放出的热量ΔET，ΔET的绝对值大，则表示浮选捕收剂对红柱石的捕收能力强。再根据红柱石-浮选捕收剂键级的大小，评价红柱石表面和浮选捕收剂所形成的键的性质和强度。本发明简单合理，容易操作，成本低，具有实用价值。

主权项

一种关于浮选捕收剂对红柱石捕收性能的评价方法，其特征在于该评价方法如下述步骤：第一步、建立红柱石晶体的结构模型：选择红柱石晶体结构的一个最小单元‑单位晶胞作为计算模型，对其化学性质进行量子化学计算；针对红柱石的晶体结构是在三维空间内有规律重复排列的性质，依照红柱石晶体的晶胞参数(a，b，c，α，β，γ)，采用Material Studio 4.2程序建立待研究的红柱石结构模型；再运用Chemdraw 2004程序将红柱石结构模型转换为“**.GJF”文件；所述的依照红柱石晶体的晶胞参数(a，b，c，α，β，γ)是指从美国矿物晶体结构数据库里查找到的数据，该数据库的数据是通过衍射分析得到的；第二步、建立浮选捕收剂分子结构模型：根据浮选捕收剂的化学分子式，采用Chemdraw 2004程序，建立浮选捕收剂分子结构的初始模型，然后采用专业版Chem3D 2004半经验量子化学软件包MOPAC 2000中的PM3算法，对浮选捕收剂分子结构的初始模型进行预优化，得到浮选捕收剂分子结构模型；第三步、选择参数：采用量子化学从头算起法的Hartree‑Fock‑Roothaan具体方法，针对红柱石晶体的分子轨道没有半径较大的、能量较高的和第四周期以上的原子，选用中等大小的极化基组6‑31G(d，p)，该基组允许轨道改变其大小和形状，并增加了角动量和轨道的成分；第四步、量子化学分析：采用Gaussian 03软件，分别对红柱石晶体结构模型和捕收剂分子结构模型进行量子化学计算，得到红柱石晶体结构模型的总能量ET(红柱石)和捕收剂分子结构模型的总能量ET(捕收剂)、各自的分子轨道组成、各个原子轨道对分子轨道组成的贡献、电子在各个原子以及在原子之间的分布情况、各个原子上的静电荷Q、成键轨道的成份分析、HOMO和LUMO的成份分析；根据计算结果，找出红柱石晶体与浮选捕收剂最可能成键的位置成键，构成红柱石‑浮选捕收剂体系的结构模型，再对红柱石‑浮选捕收剂体系的结构模型进行分子几何构型优化计算，得到红柱石‑浮选捕收剂体系的总能量ET(红柱石‑捕收剂)、分子轨道组成、各个原子轨道对分子轨道组成的贡献、电子在各个原子以及在原子之间的分布情况、各个原子上的静电荷Q、成键轨道的成份分析、HOMO和LUMO的成份分析；第五步、评价浮选捕收剂对红柱石捕收性能：(1)根据红柱石‑浮选捕收剂相互作用的键级的大小，评价红柱石表面和浮选捕收剂所形成的键的性质和强度；(2)根据红柱石晶体、浮选捕收剂和红柱石‑浮选捕收剂三个体系的各自总能量ET(红柱石)、ET(捕收剂)和ET(红柱石‑捕收剂)，得到浮选捕收剂在红柱石上吸附时放出的热量ΔET，ΔET＝ET(红柱石‑捕收剂)‑ET(红柱石)‑ET(捕收剂)；ΔET的绝对值大，则表示浮选捕收剂对红柱石的捕收能力强。