矿冶工程

作者：时景阳, 王建忠, 屈启龙, 罗娜, 李大虎

单位：内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院,内蒙古 包头 014010

关键词：硅酸钠,胶磷矿,分散机理,第一性原理

基金：内蒙古科技大学创新基金项目(2019QDL-S06)

通过单矿物沉降试验,考察了弱碱性条件下硅酸钠对微细粒胶磷矿分散行为的影响,结果表明,pH=8.5时,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿矿物颗粒分散效果逐渐增大,当硅酸钠浓度为800 mg/L时,胶磷矿分散率可达40%,且颗粒能稳定分散。Zeta电位分析结果表明,随硅酸钠浓度增大,胶磷矿表面Zeta电位负电位逐渐增加,矿物颗粒间静电斥力增强。基于第一性原理,采用Material Studio 6.0软件中的CASTEP模块,计算了Si(OH)₄在氟磷灰石(001)面不同端面上的吸附构型和吸附能,从原子层次揭示了胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理。结果表明,Si(OH)₄中的氢原子与氟磷灰石(001)面的Ca端面、Ca—Ca端面及—[PO4]—端面的氧原子形成氢键,Si(OH)₄与3个端面的吸附能分别为Ead_Ca=-35.43 kJ/mol,Ead_Ca—Ca=-55.63 kJ/mol和E_{ad—[PO4]}—=-13.56 kJ/mol。硅酸钠分散剂在胶磷矿表面以物理吸附与化学吸附形式共同作用。

来源：2022年第1期

《矿冶工程》期刊编辑部

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