浮選配位化學(xué)原理

目錄
前言
第1章 配位化學(xué)理論 1
1.1 從化合價到配位化學(xué) 1
1.2 價鍵理論 4
1.2.1 軌道雜化類型與空間結(jié)構(gòu) 5
1.2.2 外軌型和內(nèi)軌型配合物 8
1.2.3 價鍵理論的不足 9
1.3 晶體場理論 10
1.3.1 晶體場理論的思想 10
1.3.2 d軌道能級分裂 11
1.3.3 電子的高自旋與低自旋排布 15
1.3.4 姜-泰勒效應(yīng)和結(jié)構(gòu)畸變 17
1.3.5 晶體場穩(wěn)定化能 19
1.3.6 晶體場理論的應(yīng)用 20
1.3.7 晶體場理論的改進(jìn) 23
1.4 配合物的分子軌道理論 24
1.4.1 分子軌道理論 24
1.4.2 正八面體場配合物的分子軌道 25
1.4.3 正四面體場配合物的分子軌道 29
1.4.4 分子軌道與配位場理論 31
第2章 礦物浮選體系的配位特征 33
2.1 礦物晶體的配位特征 33
2.1.1 礦物配位結(jié)構(gòu) 33
2.1.2 礦物晶體中的d軌道分裂 37
2.1.3 礦物晶格能與晶體場穩(wěn)定化能的關(guān)系 39
2.1.4 礦物晶體鍵長與d電子排布關(guān)系 42
2.1.5 晶體場穩(wěn)定化能對金屬離子在礦物晶體中占位的影響 44
2.1.6 礦物晶體中的姜-泰勒效應(yīng) 49
2.2 浮選介質(zhì)水分子的配位作用 50　　
2.3 浮選藥劑的配位性質(zhì) 51
2.3.1 捕收劑的配位能力 51
2.3.2 抑制劑的配位能力 55
2.4 藥劑與金屬離子的配位作用 56
2.5 反饋π鍵 61
2.6 軟硬酸堿作用 62
2.7 浮選藥劑與礦物作用的配位模型 64
參考文獻(xiàn) 66
第3章 礦物表面配位的空間幾何原理 67
3.1 配位作用空間幾何基礎(chǔ) 67
3.1.1 軌道雜化的空間結(jié)構(gòu) 67
3.1.2 晶體原子的緊密堆積 69
3.2 *大配位數(shù)的幾何原理 72
3.2.1 三配位緊密堆積結(jié)構(gòu) 72
3.2.2 四配位緊密堆積結(jié)構(gòu) 73
3.2.3 六配位緊密堆積結(jié)構(gòu) 74
3.2.4 八配位緊密堆積結(jié)構(gòu) 75
3.3 金屬離子配位數(shù)與空間結(jié)構(gòu)關(guān)系 77
3.4 四配位化合物的空間結(jié)構(gòu)選擇 82
3.5 氧化礦表面硫化作用的空間位阻效應(yīng) 85
3.5.1 赤鐵礦表面五配位鐵 85
3.5.2 菱鋅礦表面五配位鋅 87
3.5.3 孔雀石表面四配位銅 89
3.5.4 白鉛礦表面五配位鉛 91
3.6 空間結(jié)構(gòu)對金屬離子價態(tài)和軌道雜化的影響 92
3.7 捕收劑分子與三配位表面作用的空間位阻效應(yīng) 95
3.7.1 黃藥與閃鋅礦表面作用 95
3.7.2 黃銅礦表面與Z-200分子的作用 98
3.8 礦物表面與藥劑分子的空間結(jié)構(gòu)匹配關(guān)系 100
參考文獻(xiàn) 102
第4章 浮選藥劑與礦物表面金屬離子的配位作用 104
4.1 配位結(jié)構(gòu)對軌道性質(zhì)的影響 104
4.2 配體場強(qiáng)度對礦物表面金屬離子與黃藥作用的影響 105
4.2.1 黃藥與黃鐵礦和赤鐵礦作用差異：強(qiáng)場配體和弱場配體 105
4.2.2 黃藥與氧化礦作用：弱場中π電子對 109
4.3 配體場結(jié)構(gòu)對硫鐵礦可浮性的影響 111
4.4 雜質(zhì)對閃鋅礦可浮性的影響 113
4.4.1 雜質(zhì)性質(zhì)的影響 113
4.4.2 鐵含量的影響 115
4.4.3 d10軌道反應(yīng)活性 117
4.5 硫化銅礦電子結(jié)構(gòu)與可浮性 119
4.6 過渡金屬離子對黃鐵礦表面吸附性能的影響 122
4.7 抑制劑的配位作用 123
4.7.1 羥基鈣的空π軌道 123
4.7.2 氰化物的強(qiáng)場配位作用 127
4.7.3 含氧硫酸鹽中的大π鍵 129
4.7.4 硫氫根離子抑制作用 130
4.8 電子云擴(kuò)展效應(yīng)與共價鍵 133
4.8.1 電子云擴(kuò)展效應(yīng) 133
4.8.2 配體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對電子云擴(kuò)展效應(yīng)的影響 135
4.8.3 自旋態(tài)對電子云擴(kuò)展效應(yīng)的影響 136
參考文獻(xiàn) 138
第5章 晶體場穩(wěn)定化能對浮選藥劑作用的影響 140
5.1 晶體場穩(wěn)定化能 140
5.1.1 電子成對能的影響 140
5.1.2 晶體場結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定化能的影響 144
5.2 晶體場穩(wěn)定化能對硫鐵礦氧化的影響 149
5.3 晶體場穩(wěn)定化能對硫化礦抑制行為的影響 152
5.3.1 礦物浮選臨界pH值 152
5.3.2 石灰對硫鐵礦的抑制 155
5.4 捕收劑吸附對金屬離子自旋狀態(tài)的影響 159
5.5 晶體場穩(wěn)定化能對金屬離子氧化的影響 162
5.5.1 晶體場穩(wěn)定化能對金屬離子穩(wěn)定性的影響 162
5.5.2 氰化物對黃鐵礦氧化的影響 163
5.5.3 pH值對黃鐵礦表面氧化的影響 164
參考文獻(xiàn) 165
第6章 藥劑分子與礦物表面軌道的對稱性匹配作用 166
6.1 分子軌道 166
6.1.1 原子軌道 166
6.1.2 軌道的反應(yīng)活性 167
6.1.3 σ軌道和π軌道 170
6.2 前線軌道理論 171
6.3 軌道對稱性匹配與黑藥的選擇性 173
6.4 氰化物與黃鐵礦和方鉛礦的軌道對稱性匹配 177
6.5 Z-200的選擇性與前線軌道作用 179
6.6 雜質(zhì)原子對閃鋅礦表面軌道的影響 183
參考文獻(xiàn) 186
附表 187
附表1 常見元素的外層電子結(jié)構(gòu)和原子半徑 187
附表2 范德瓦耳斯半徑 188
附表3 離子半徑 189
附表4 離子極化率 190
附表5 不同分子結(jié)構(gòu)中N、P、S、As原子的極化率 191
附表6 采用摩爾折射率獲得的部分陰離子極化率 191
附表7 常見浮選藥劑的摩爾折射率和極化率 192