矿物浮选是一个复杂的界面作用过程，浮选体系中的矿物晶体、药剂以及浮选介质水分子等都具有显著的配位特征，浮选药剂与矿物表面半约束态金属离子的作用是一个典型的配位化学作用。本书介绍浮选药剂与矿物表面作用的配位化学原理，包括矿物表面配位的空间几何原理、药剂与矿物表面金属离子的配位作用模型、晶体场稳定化能对药剂吸附稳定性的影响及轨道对称性匹配与药剂选择性的关系等。
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目录
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前言
第1章 配位化学理论 1
1.1 从化合价到配位化学 1
1.2 价键理论 4
1.2.1 轨道杂化类型与空间结构 5
1.2.2 外轨型和内轨型配合物 8
1.2.3 价键理论的不足 9
1.3 晶体场理论 10
1.3.1 晶体场理论的思想 10
1.3.2 d轨道能级分裂 11
1.3.3 电子的高自旋与低自旋排布 15
1.3.4 姜-泰勒效应和结构畸变 17
1.3.5 晶体场稳定化能 19
1.3.6 晶体场理论的应用 20
1.3.7 晶体场理论的改进 23
1.4 配合物的分子轨道理论 24
1.4.1 分子轨道理论 24
1.4.2 正八面体场配合物的分子轨道 25
1.4.3 正四面体场配合物的分子轨道 29
1.4.4 分子轨道与配位场理论 31
第2章 矿物浮选体系的配位特征 33
2.1 矿物晶体的配位特征 33
2.1.1 矿物配位结构 33
2.1.2 矿物晶体中的d轨道分裂 37
2.1.3 矿物晶格能与晶体场稳定化能的关系 39
2.1.4 矿物晶体键长与d电子排布关系 42
2.1.5 晶体场稳定化能对金属离子在矿物晶体中占位的影响 44
2.1.6 矿物晶体中的姜-泰勒效应 49
2.2 浮选介质水分子的配位作用 50
2.3 浮选药剂的配位性质 51
2.3.1 捕收剂的配位能力 51
2.3.2 抑制剂的配位能力 55
2.4 药剂与金属离子的配位作用 56
2.5 反馈π键 61
2.6 软硬酸碱作用 62
2.7 浮选药剂与矿物作用的配位模型 64
参考文献 66
第3章 矿物表面配位的空间几何原理 67
3.1 配位作用空间几何基础 67
3.1.1 轨道杂化的空间结构 67
3.1.2 晶体原子的紧密堆积 69
3.2 最大配位数的几何原理 72
3.2.1 三配位紧密堆积结构 72
3.2.2 四配位紧密堆积结构 73
3.2.3 六配位紧密堆积结构 74
3.2.4 八配位紧密堆积结构 75
3.3 金属离子配位数与空间结构关系 77
3.4 四配位化合物的空间结构选择 82
3.5 氧化矿表面硫化作用的空间位阻效应 85
3.5.1 赤铁矿表面五配位铁 85
3.5.2 菱锌矿表面五配位锌 87
3.5.3 孔雀石表面四配位铜 89
3.5.4 白铅矿表面五配位铅 91
3.6 空间结构对金属离子价态和轨道杂化的影响 92
3.7 捕收剂分子与三配位表面作用的空间位阻效应 95
3.7.1 黄药与闪锌矿表面作用 95
3.7.2 黄铜矿表面与Z-200分子的作用 98
3.8 矿物表面与药剂分子的空间结构匹配关系 100
参考文献 102
第4章 浮选药剂与矿物表面金属离子的配位作用 104
4.1 配位结构对轨道性质的影响 104
4.2 配体场强度对矿物表面金属离子与黄药作用的影响 105
4.2.1 黄药与黄铁矿和赤铁矿作用差异：强场配体和弱场配体 105
4.2.2 黄药与氧化矿作用：弱场中π电子对 109
4.3 配体场结构对硫铁矿可浮性的影响 111
4.4 杂质对闪锌矿可浮性的影响 113
4.4.1 杂质性质的影响 113
4.4.2 铁含量的影响 115
4.4.3 d10轨道反应活性 117
4.5 硫化铜矿电子结构与可浮性 119
4.6 过渡金属离子对黄铁矿表面吸附性能的影响 122
4.7 抑制剂的配位作用 123
4.7.1 羟基钙的空π轨道 123
4.7.2 氰化物的强场配位作用 127
4.7.3 含氧硫酸盐中的大π键 129
4.7.4 硫氢根离子抑制作用 130
4.8 电子云扩展效应与共价键 133
4.8.1 电子云扩展效应 133
4.8.2 配体结构和性质对电子云扩展效应的影响 135
4.8.3 自旋态对电子云扩展效应的影响 136
参考文献 138
第5章 晶体场稳定化能对浮选药剂作用的影响 140
5.1 晶体场稳定化能 140
5.1.1 电子成对能的影响 140
5.1.2 晶体场结构对稳定化能的影响 144
5.2 晶体场稳定化能对硫铁矿氧化的影响 149
5.3 晶体场稳定化能对硫化矿抑制行为的影响 152
5.3.1 矿物浮选临界pH值 152
5.3.2 石灰对硫铁矿的抑制 155
5.4 捕收剂吸附对金属离子自旋状态的影响 159
5.5 晶体场稳定化能对金属离子氧化的影响 162
5.5.1 晶体场稳定化能对金属离子稳定性的影响 162
5.5.2 氰化物对黄铁矿氧化的影响 163
5.5.3 pH值对黄铁矿表面氧化的影响 164
参考文献 165
第6章 药剂分子与矿物表面轨道的对称性匹配作用 166
6.1 分子轨道 166
6.1.1 原子轨道 166
6.1.2 轨道的反应活性 167
6.1.3 σ轨道和π轨道 170
6.2 前线轨道理论 171
6.3 轨道对称性匹配与黑药的选择性 173
6.4 氰化物与黄铁矿和方铅矿的轨道对称性匹配 177
6.5 Z-200的选择性与前线轨道作用 179
6.6 杂质原子对闪锌矿表面轨道的影响 183
参考文献 186
附表 187
附表1 常见元素的外层电子结构和原子半径 187
附表2 范德瓦耳斯半径 188
附表3 离子半径 189
附表4 离子极化率 190
附表5 不同分子结构中N、P、S、As原子的极化率 191
附表6 采用摩尔折射率获得的部分阴离子极化率 191
附表7 常见浮选药剂的摩尔折射率和极化率 192
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