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油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面吸附动力学与吸附热力学研究

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矿冶工程 2024年第1期44卷 60-67页

作者：张景奇张覃卯松贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025

采用TOC测量以及分子模拟方法研究了油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附动力学以及吸附热力学。吸附动力学研究结果表明,以HEDP为抑制剂时,油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附符合准二级动力学模型,油酸根离子在氟磷灰石表面... 详细信息

采用TOC测量以及分子模拟方法研究了油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附动力学以及吸附热力学。吸附动力学研究结果表明,以HEDP为抑制剂时,油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附符合准二级动力学模型,油酸根离子在氟磷灰石表面的吸附速率大于在白云石表面的吸附速率。吸附热力学研究结果表明,油酸根离子在氟磷灰石和白云石孔径内和氟磷灰石(001)面以及白云石(104)面的吸附都接近Langmuir模型。相同比表面积条件下,油酸根离子在白云石表面的吸附量高于在氟磷灰石表面的吸附量,表明单位表面积内,白云石表面比氟磷灰石表面具有更多的活性位点。

关键词：氟磷灰石白云石吸附动力学吸附热力学孔隙

脂肪酸捕收剂分子结构与性能的密度泛函理论研究

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矿产综合利用 2024年第3期45卷 167-173页

作者：李显波张覃柯宝霖卯松贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001

这是一篇矿物加工工程领域的论文。脂肪酸类捕收剂广泛应用于浮选氧化矿,其分子结构是影响浮选性能的重要因素,为了从微观角度揭示脂肪酸捕收剂结构变化对其反应活性的影响,采用密度泛函理论研究了脂肪酸电子结构与性能的关系。研究结... 详细信息

这是一篇矿物加工工程领域的论文。脂肪酸类捕收剂广泛应用于浮选氧化矿,其分子结构是影响浮选性能的重要因素,为了从微观角度揭示脂肪酸捕收剂结构变化对其反应活性的影响,采用密度泛函理论研究了脂肪酸电子结构与性能的关系。研究结果表明:油酸分子和油酸根离子中氧原子有很强的反应活性,氧原子是油酸与氧化矿物表面作用的键合原子;油酸根离子的两个氧原子具有相近的化学活性,且在费米能级处的态密度大于油酸分子,使得油酸根离子的活性明显强于油酸分子;碳链长度和烃基不饱和度几乎不影响脂肪酸中氧原子的态密度,其对脂肪酸性能的影响不是通过羧基作用的;脂肪酸与常见金属阳离子的相互作用能与其溶度积常数降低的规律一致,两者存在较好的对应关系;研究对了解脂肪酸捕收剂结构与性能的关系及开发新型脂肪酸类捕收剂有一定的理论意义和参考价值。

关键词：矿物加工工程脂肪酸捕收剂态密度分子结构密度泛函理论反应活性

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胶磷矿与白云石界面水化特性的分子模拟研究

有色金属(选矿部分) 2024年

作者：陈傲傲张覃贵州大学资源与环境工程学院贵州科学院喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室

以胶磷矿为研究对象，研究了胶磷矿和白云石的界面水化特性，通过密度泛函理论（DFT）和分子动力学模拟（MDS）研究了单个水分子在氟磷灰石（001）面和白云石表面（104）面的吸附构型和水溶液中矿物表面的水化作用，并对矿物界面形成水... 详细信息

以胶磷矿为研究对象，研究了胶磷矿和白云石的界面水化特性，通过密度泛函理论（DFT）和分子动力学模拟（MDS）研究了单个水分子在氟磷灰石（001）面和白云石表面（104）面的吸附构型和水溶液中矿物表面的水化作用，并对矿物界面形成水化膜的结构和性质进行分析。DFT结果表明，水分子会与氟磷灰石（001）面和白云石（104）面发生相互作用，水分子在氟磷灰石表面与Ca1位点的吸附能为-128.19 kJ/mol，在白云石表面与Ca和Mg位点的吸附能为-62.30 kJ/mol和-54.89 kJ/mol，水分子的O与氟磷灰石和白云石表面的Ca/Mg位点作用形成弱化学吸附，水分子与白云石表面Ca位点作用强于Mg位点，水分子的H与两种矿物表面的O作用形成氢键吸附。氟磷灰石/白云石-水体系MDS结果表明，两种矿物表面水分子密度沿z轴方向出现明显分层，靠近矿物表明的水分子密度较大，这层水分子即为水化膜。水化膜内的水分子呈定向、密集排列，氟磷灰石和白云石表面均能形成水化膜。通过相对浓度分布和扩散系数分析发现，氟磷灰石和白云石表面水化膜结构分为有序层、过渡层和本体水，靠近表面的有序层水分子与表面作用较强，水分子有序排列，外层水分子主要受氢键作用，水分子随着与表面距离增加趋于混乱无序，氟磷灰石表面水化膜厚度为0.56 nm，白云石表面水化膜厚度为0.68 nm。

关键词：磷灰石白云石密度泛函理论分子动力学模拟

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贵州某高硫铝土矿矿物特性研究

有色金属(选矿部分) 2024年

作者：李涵张覃贵州大学矿业学院贵州科学院喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室

以贵州某高硫铝土矿作为研究对象，采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、矿物参数自动定量分析系统(MLA)等测试手段结合密度泛函理论(DFT)计算，对该矿石的矿物特性进行研究，研究结果表明：该矿石氧化铝品位为60.97%，硫主要以硫... 详细信息

以贵州某高硫铝土矿作为研究对象，采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、矿物参数自动定量分析系统(MLA)等测试手段结合密度泛函理论(DFT)计算，对该矿石的矿物特性进行研究，研究结果表明：该矿石氧化铝品位为60.97%，硫主要以硫化物的形态存在，含量为3.35%，为典型高硫铝土矿；主要有用矿物为一水硬铝石，主要脉石矿物为伊利石、绢云母、黄铁矿等，一水硬铝石与硅酸盐矿物共伴生关系复杂，常包含微细粒黄铁矿；基于密度泛函理论计算了主要矿物一水硬铝石、黄铁矿、伊利石的弹性性质，三种矿物均呈脆性且非中心受力，受到外力容易破碎，黏土矿物伊利石的弹性模量远小于黄铁矿和一水硬铝石，硬度及耐磨性差，且伊利石各向异性程度更深，更易形成裂缝。说明磨矿过程中，伊利石相对易磨从而优先解离，一水硬铝石和黄铁矿硬度接近，需要细磨才能充分解离。上述结论有助于深入了解铝土矿的矿物特性，并为该类型高硫铝土矿的开发利用提供参考。

关键词：高硫铝土矿矿物特性密度泛函理论弹性性质

府河-白洋淀河湖系统沉积物重金属生态风险评估

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环境科学学报 2024年第3期44卷 167-176页

作者：张覃赵亚娴杨永郭伟臣岳亚萍徐静生态环境部环境发展中心环境标准样品研究所国家生态环境保护污染物计量和标准样品研究重点实验室北京100029

河湖交错区是白洋淀流域重金属输入湖泊的主要通道,也是流域内重金属富集的高风险区,明晰河湖系统梯度下沉积物重金属污染情况的空间分布特征对白洋淀的水生态安全至关重要.本研究于2022年7月采集白洋淀河湖系统不同区域(府河下游、河... 详细信息

河湖交错区是白洋淀流域重金属输入湖泊的主要通道,也是流域内重金属富集的高风险区,明晰河湖系统梯度下沉积物重金属污染情况的空间分布特征对白洋淀的水生态安全至关重要.本研究于2022年7月采集白洋淀河湖系统不同区域(府河下游、河湖交错区及淀区)共18份沉积物样品,测定了6种重金属(Cd、Pb、Cu、Cr、Ni和Zn)含量,采用BCR三步提取法对各区域6种重金属元素进行赋存形态分析,并利用地累积指数法(Igeo)、潜在生态风险指数法(RI)和风险评估编码法(RAC)对白洋淀河湖系统各区域进行污染评估及生态风险评价.结果显示,府河-白洋淀河湖系统沉积物重金属含量由高到低依次为Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>Cd,且6种重金属含量均呈现出河湖交错区最高,府河次之,淀区最低的趋势,这可能是由于河流流速相对较高,重金属无法在此大量沉积,流经河湖交错区后水流速度降低,大量由河流输入的重金属在此沉降汇集至表层沉积物.Cd元素的弱酸提取态(F1)占比最高,其含量虽低,但生物有效性较高.Pb元素的可还原态(F2)占比最高,其余4种重金属元素均以残渣态(F4)为主,生物有效性低.多种风险评价结果均显示,白洋淀河湖系统整体污染水平较低,其中,淀区的潜在生态风险水平为低风险,而河湖交错区为高风险;Cd元素潜在生态风险水平和生物有效性较高,其余5种重金属元素潜在生态风险和生物有效性为中等和偏低水平.研究结果表明,白洋淀河湖系统重金属污染治理应关注重点区域河湖交错区,且重视金属元素Cd的生态风险.

关键词：白洋淀河湖交错区重金属空间分布风险评估

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钙镁离子对白云石浮选矿浆流变性的影响研究

贵州科学 2024年第2期42卷 74-77页

作者：章铁斌刘文宝张覃贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

磷矿反浮选脱镁过程中,白云石溶解和回水循环利用导致矿浆中钙镁离子增多,影响白云石的浮选行为,进而影响磷灰石与含钙脉石矿物的分离,因此调控含钙脉石矿物浮选行为的研究是磷矿石分选的研究热点。本研究以常见的含钙脉石矿物——白云... 详细信息

磷矿反浮选脱镁过程中,白云石溶解和回水循环利用导致矿浆中钙镁离子增多,影响白云石的浮选行为,进而影响磷灰石与含钙脉石矿物的分离,因此调控含钙脉石矿物浮选行为的研究是磷矿石分选的研究热点。本研究以常见的含钙脉石矿物——白云石为对象,在不同钙离子和镁离子浓度下进行单矿物浮选试验、矿物颗粒分布和矿浆黏度测试,分析了钙离子和镁离子对白云石浮选流变性的影响,结果表明:弱酸性条件下,钙镁离子在改变矿浆黏度的同时也能影响浮选结果;钙离子对白云石有一定抑制作用,随着钙离子浓度升高,白云石上浮率先降低后有一定程度的上升,矿浆黏度则表现出先上升后下降的趋势;镁离子可以活化白云石上浮,随着镁离子浓度升高,白云石的上浮率先增加后趋于稳定,矿浆黏度表现出先下降后稳定的趋势。

关键词：白云石微细粒钙镁离子矿浆流变性

CT引导下微波消融肺结节联合术中穿刺活检的临床应用及预防出血措施分析

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影像研究与医学应用 2024年第7期8卷 177-179页

作者：赵玉彪张洪杰张覃储生雷大理市第一人民医院胸心外科云南大理671000

目的:探究CT引导下微波消融肺结节联合术中穿刺活检的临床应用及预防出血措施。方法:选取2022年6月—2023年12月大理市第一人民医院收治的50例肺结节患者(50个病灶),所有患者均接受CT引导下微波消融肺结节手术治疗,将CT引导下微波消融... 详细信息

目的:探究CT引导下微波消融肺结节联合术中穿刺活检的临床应用及预防出血措施。方法:选取2022年6月—2023年12月大理市第一人民医院收治的50例肺结节患者(50个病灶),所有患者均接受CT引导下微波消融肺结节手术治疗,将CT引导下微波消融肺结节联合术前穿刺活检的25例患者为对照组,将CT引导下微波消融肺结节联合术中穿刺活检的25例患者为观察组,分析两组临床应用效果和预防出血情况。结果:观察组出血面积最大径、肺磨玻璃结节(GGN)小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组临床治疗总有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:CT引导下微波消融肺结节联合术中穿刺活检安全性更高,患者不容易出现出血情况,并发症也比较少,值得推广。

关键词： CT 微波消融肺结节联合术穿刺活检临床应用

中高硫煤共伴生元素赋存状态及分选回收研究进展

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中国矿业大学学报 2022年第3期51卷 491-502,519页

作者：张覃温汉捷程伟李先海谢俊贵州科学院贵州贵阳550001 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南232001

我国能源结构长期以煤炭为主,在未来相当长时期内,煤炭作为主体能源的地位不会改变.中高硫煤约占我国煤炭资源总量的9.90%,贵州是我国中高硫煤的重要分布区,共伴生组分复杂,煤中硫分由西北向东南、由陆相到海相逐渐升高,主要分布于毕节... 详细信息

我国能源结构长期以煤炭为主,在未来相当长时期内,煤炭作为主体能源的地位不会改变.中高硫煤约占我国煤炭资源总量的9.90%,贵州是我国中高硫煤的重要分布区,共伴生组分复杂,煤中硫分由西北向东南、由陆相到海相逐渐升高,主要分布于毕节、黔西南及六枝等地区.煤中硫主要以黄铁矿形式存在,呈草莓状、细-微粒团块状、浸染状、细脉状等特征嵌布,重选-浮选是其主要的分选工艺,可实现中高硫煤中硫的有效脱除以及硫资源的综合回收利用;贵州煤中锂、稀土具有较高的背景值,在局部煤层中含量较高,锂、稀土等有价元素主要与煤中矿物质有关,煤的分选可在一定程度上实现锂、稀土元素的预富集.论文聚焦中高硫煤共伴生元素赋存状态及分选回收研究,重点总结了我国中高硫煤中硫、锂、稀土的赋存状态及分选回收研究进展,分析了中高硫煤及煤系固体废弃物资源综合利用发展趋势.

关键词：中高硫煤共伴生元素锂稀土赋存状态分选回收煤系固体废弃物

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磨矿介质对氟磷灰石表面性质及可浮性的影响

矿物学报 2023年第5期43卷 708-718页

作者：黄小芬张覃贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025

磨矿是浮选前的准备作业,不仅为浮选提供粒度合适、解离充分的入选物料,还会对矿物表面性质产生影响,从而影响矿物的可浮性。本文通过单矿物浮选试验、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和比表面积测定(BET)等方法,对陶瓷球磨和陶瓷棒... 详细信息

磨矿是浮选前的准备作业,不仅为浮选提供粒度合适、解离充分的入选物料,还会对矿物表面性质产生影响,从而影响矿物的可浮性。本文通过单矿物浮选试验、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和比表面积测定(BET)等方法,对陶瓷球磨和陶瓷棒磨两种形状磨矿介质的氟磷灰石颗粒形貌和可浮性进行了研究。结果表明,当使用NaOL捕收剂时,棒磨氟磷灰石的可浮性优于球磨,棒磨比球磨更有利于氟磷灰石的浮选。棒磨氟磷灰石和球磨氟磷灰石颗粒均为不规则的砾石状,颗粒棱角分明,且断口面参差不平,两种磨矿方式所得到的氟磷灰石颗粒形状系数差异不大,两者颗粒球形度(R_(o))和伸长率(EW)的分布区间差异也很微小,但棒磨氟磷灰石颗粒比球磨氟磷灰石颗粒粗糙度更大。棒磨氟磷灰石颗粒的临界表面张力小于球磨氟磷灰石,棒磨氟磷灰石颗粒疏水性更好,这一结果符合Wenzel和Cassie的表面润湿性理论,即疏水表面的润湿性随粗糙度的增大而降低。

关键词：磨矿介质氟磷灰石表面性质可浮性