捕收剂是浮选分离各种矿物最重要的一类药剂,浮选技术的进步与发展,在很大程度上依赖于浮选捕收剂的发展与应用。本文采用密度泛函理论研究了常见硫化矿浮选捕收剂分子结构对电子态密度的影响,构建浮选捕收剂分子结构与电子性质的关系,并系统研究了 S.S型、O.O型、N.N型、S.N型、O.N型和S.O型等六种不同类型的捕收剂分别与铜、铅、锌、铁四种二价金属离子的作用,通过作用构型、螯合结构和电子态密度等角度进行研究,主要研究结果如下:(1)硫化矿浮选捕收剂分子结构和性能与态密度的关系。电子态密度有助于判断浮选药剂的电子活性和键合能力,为研究浮选药剂的捕收性和选择性提供了有效可行的依据。(2)S.S型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。乙黄药与金属离子作用时,其活性基团中单键硫原子和双键硫原子处于共振态,具有相同的电化学活性;乙黑药与金属离子作用时,其活性基团中单键硫和双键硫出现了共振效应,使得乙黑药中磷原子与硫原子的双键消失;乙硫氮中的单键硫原子和双键硫原子与金属离子作用时发生了共振效应;铅离子与乙黄药、乙黑药、乙硫氮和巯基苯并噻唑的作用构型均为锥型,且铅离子在顶部。(3)O.O型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。油酸与金属离子作用时,油酸分子中单键氧原子和双键氧原子均参与反应,且油酸与铜和铁作用较强;金属离子与水杨羟肟酸的羟基氧和羰基氧都发生了成键作用,且金属离子与羟基氧的作用更强;对甲苯胂酸与金属离子作用时,不仅两个羟基氧有成键活性,砷原子也会发生成键作用;铅离子与油酸作用构型仍为锥型,铅离子在顶部。(4)N.N型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。伯胺只与铁离子发生成键作用,仲胺只与铜离子发生成键作用,叔胺与四种金属离子都不发生成键作用,说明叔胺中的氮原子已经不具有配位能力了。(5)S.N型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。N,N乙撑硫脲与铜离子、锌离子和铁离子都不作用,只有铅离子与N,N乙撑硫脲中的硫原子产生了成键作用,且作用也非常弱,说明N,N乙撑硫脲几乎不能与金属离子成螯合物。(6)O.N型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。8-羟基喹啉中羟基氧的键合能力比氮原子的更强。水杨醛肟中的氮原子以及与苯环相连的羟基氧都与金属离子发生了成键作用,金属铁离子与水杨醛肟的作用最强。铅离子与8-羟基喹啉和水杨醛肟作用后的构型均为锥型,且铅离子在顶部。(7)S.O型螯合捕收剂与金属离子作用的特点。硫代羧酸与铜离子作用最强,而硫代羧酸与铁离子不发生成键反应。硫代羧酸与铅离子的构型为锥型,铅离子在顶部。