中南大学胡岳华教授团队20多年浮选化学领域的研究成果总结

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《高等浮选化学》

胡岳华，孙伟，刘润清著

北京：科学出版社，2024. 7

谨以此书献给恩师王淀佐院士，以表达对恩师的深切怀念。本书也是我本人的收官之作，感谢长期以来关心我们团队发展的学界同仁。

胡岳华

2024 年5 月

《高等浮选化学》一书是本团队在浮选化学领域研究成果的概括性、系统性总结。

过去20 多年里，本团队针对我国复杂矿产资源清洁高效利用难题，在国家自然科学基金重大研究计划重点项目（项目名称：基于花岗岩-伟晶岩锂铍钽铌矿赋存特性的共同富集-类拜耳法浸出-集约利用基础研究，项目编号：91962223）、国家自然科学基金重点项目（项目名称：含钙镁矿物浮选基础理论研究，项目编号：50834006）、国家重点研发计划（项目名称：退役磷酸铁锂电池分选与正极材料高值化利用关键技术，项目编号：2019YFC1907800）、国家“973”计划等项目支持下，在复杂矿产资源清洁高效浮选精细分离的溶液化学、电化学、颗粒间相互作用等基础理论方面开展了系统研究，取得了许多理论和应用研究成果，牵头获得国家科学技术进步奖二等奖1 项，省部级科学技术进步奖一等奖14 项，作为主要骨干，参与获得国家科学技术进步奖一等奖2 项，二等奖1 项。本书作者还主编过本专业多部专著与教材，获得国家优秀科技图书奖、中国图书奖、国家精品教材、中国新闻出版总署“三个一百”原创出版工程奖，全国教材建设先进个人。

本书主要介绍本团队一系列理论研究成果，为了将最新的理论研究成果介绍给本学科及相关学科的学生，使其受益，本书尽可能以教材编写的方式展现研究成果。

从浮选化学研究范畴来看，浮选主要涉及矿物、浮选剂、溶液及溶液中多组分、气泡、相界面等单元，本书按照这种脉络编写。

• 第1 章介绍浮选化学研究简史、进展及发展趋势；

• 第2～3 章从矿物自身的角度出发，阐明矿物在溶液中的各种物理化学行为，如表面润湿性、表面电性、溶解及溶解组分的作用，矿物的晶体结构与表面性质、解理面及与浮选剂作用的各向异性等；

• 第4 章讲述矿浆中常见无机离子的物理化学行为、在矿物表面的吸附及其对矿物表面性质与浮选行为的影响；

• 第5 章阐述浮选剂溶解与解离平衡、浮选剂各种组分分布及其浮选活性的溶液化学行为，浮选剂自身结构与浮选活性关系；

• 第6 章则从浮选剂在矿物表面的吸附、条件溶度积、反应自由能、配位反应、密度泛函计算等方面系统阐述浮选剂与矿物的各种相互作用；

• 第7 章主要针对细粒矿物颗粒间界面相互作用，阐述细粒矿物颗粒间界面相互作用的静电力、范德华力、水化排斥力、疏水引力、空间稳定化力等，DLVO 理论及扩展的DLVO 理论；

• 第8 章阐述气泡的性质、泡沫的形成与稳定、泡沫结构及矿粒与气泡的碰撞黏附；

• 第9 章主要阐述硫化矿氧化与无捕收剂浮选、硫化矿与捕收剂及调整剂相互作用的电化学机理、机械电化学行为、能带理论及分子轨道理论、各种电化学研究方法等；

• 第10 章介绍近年来浮选化学研究的一个新领域——浮选界面组装化学，阐述浮选剂在溶液及矿物相界面的组装及其物理化学行为和对浮选的重要影响；

• 第11 章系统介绍浮选理论研究的各种测试方法，对各种复杂的浮选体系，通过必要的测试方法，揭示浮选体系中各种相互作用的微观机制。

本书主要特色有以下几个方面：

• 一是浮选化学知识体系完备，涉及与浮选体系相关的化学领域的基本理论知识，如溶液化学、电化学、表面及胶体化学、晶体化学、量子化学、能带理论等；

• 二是各种基本理论知识的应用都有本团队的研究成果为案例；

• 三是介绍了最新的理论研究成果，特别是用一章专门介绍了近年来提出的浮选界面组装化学；

• 四是在每一章节简单描述了浮选化学各领域的研究热点和难点及发展趋势，浮选理论问题的基本研究方法及综合分析研究的实例。

本书研究数据图表，除极少数引自文献外，大部分来自作者本人的研究成果和本团队浮选化学方向毕业的研究生的论文，按照毕业时间先后顺序是博士李海普、刘晓文、曹学锋、蒋昊、余润兰、张芹、戴晶平、熊道陵、刘长淼、卢清华、周瑜林、张英、高志勇、杨帆、刘建东、王丽、徐龙华、韩海生、殷志刚、张谌虎、张祥峰、耿志强、陈臣、蒋巍、孙磊、亢建华、田孟杰、孟祥松、卫召、林上勇、景高贵等和硕士戴少涛、张晓萍、刘佳鹏、梅志等，在书中的图表处均有标注，作者对本团队成员的贡献表示衷心感谢。

本书以教材编写的方式展现团队研究成果，可作为矿物加工、冶金与环境工程等相关学科研究生及高年级本科生的教材或教学参考书，也可作为这些领域科研工作者从事科学研究的参考书。

本文摘编自《高等浮选化学》（胡岳华，孙伟，刘润清著. 北京：科学出版社，2024. 7）一书“前言”“后记”，有删减修改，标题为编者所加。

责任编辑：刘 冉

本书系统介绍浮选化学的基本知识及近期研究成果。基于浮选化学体系所涉及的矿物、浮选剂、溶液及溶液中多元组分、气泡、相界面等单元，介绍浮选化学研究简史及发展趋势，阐明矿物及常见无机离子在溶液中的各种物理化学行为及其对矿物表面性质与浮选行为的影响，浮选剂溶液化学行为及其结构与浮选活性的关系，浮选剂在矿物表面吸附及与矿物各种相互作用溶液化学行为，细粒矿物颗粒间界面相互作用，气泡的性质、泡沫结构及矿粒与气泡的碰撞黏附，硫化矿浮选电化学及浮选化学研究的一个新领域——浮选界面组装化学，浮选理论研究的各种测试方法。

本书可作为矿物加工、冶金与环境工程等相关学科研究生及高年级本科生的教材或教学参考书，也可作为这些领域科研工作者从事科学研究的参考书。

（本文编辑：刘四旦）

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