隨著新時代經濟不斷發展，煤的消耗量持續上升，機械化采煤程度的提高和開采深度的增加，導致煤泥出現微細化、高灰、連生體含量大等難選特點。而市場對產品質量要求日益苛刻，煤泥分選問題進一步凸顯。所以當前最重要、最緊迫的是提升煤的質量，以降低其在燃燒過程中造成的污染。在進行常規浮選操作時，高灰細粒煤泥由于含有的雜質較多，灰分較大導致其可浮性較差，因此在浮選過程中常使用藥劑來提高煤泥的產率和降低灰分，常見煤泥浮選藥劑主要分為抑制劑和捕收劑，抑制劑是抑制其他礦物浮選，捕收劑是浮選煤泥礦物。本文主要講述抑制劑和煤泥及其雜質相互作用的分子動力學模擬。

首先通過Visualizer對抑制劑糊精進行模型搭建，由于糊精為淀粉加熱分解的中間產物，故分子結構與淀粉分子結構一致，均由葡萄糖分子聚合而成。因此，模擬糊精結構為葡萄糖的聚合物。

同時，將搭建好的糊精模型用Dmol3進行優化計算，計算參數選擇GGA廣義梯度近似和PBE泛函方法，在計算精度為Fine的基礎上選擇DNP 4.4基組，體系總能量收斂值取 1.0×10-5Ha，最大內應力為0.002 Ha/?，最大位移為0.005?，選用全電子核處理方式，使用TS色散修正方法進行修正。參與計算的原子軌道分別為H 1s1、C 2s22p2、O 2s22p4。在上述計算參數下得到糊精聲子光譜圖負坐標處無數值，證明計算得到的糊精、為無虛頻的穩定結構，見下圖。

然后，通過對煤樣進行XRD分析可以得到煤樣中所含礦物質主要為石英，高嶺石，蒙脫石及黃鐵礦物質，同時存在少量方解石及赤鐵礦。其中高嶺石和石英在煤浮選過程中影響較大。通過核磁、XPS、FTIR 等實驗，對煤樣中芳香碳，脂肪碳和雜原子的存在形式進行了定性和定比，利用元素分析中的元素比例，對其分子中各元素的數量進行定量，進而確定了煤樣的分子式為C130H140O30N，見下圖。石英、高嶺土通過import導入計算表面能得到完全解理面，通過糊精抑制劑和煤泥、石英、高嶺石相互作用來判斷糊精的抑制作用強弱。

最后計算糊精抑制劑在煤樣、石英、高嶺石表面相互作用的分子動力學計算，采用Materials Studio 2019軟件中Forcite模塊對糊精與三種礦物相互作用模型進行搭建并計算。通過Build layers將優化好的糊精添加到已經擴胞優化好的三種礦物完全解理面表面，并添加一定的真空層。對其進行幾何結構優化，退火處理得到最穩定相互作用模型。力場參數為CompassⅡ，選擇Forcefield assigned電荷分布方法，Smart優化計算方法。進行分子動力學計算時選擇NVT系綜，溫度控制選擇NHL，求解牛頓運動方程應用Velocity Verlet 算法，靜電力描述選擇Ewald 方法，范德華作用力求解選擇Atom-based 方法，截斷半徑為9.5?。總模擬時間為1500 ps，每一步驟時間為1fs，總的模擬步驟為1500000。

通過分析相互作用能，相互作用距離以及鍵能信息得到糊精與三種礦物相互作用機理。

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