矿冶工程

作者：付博, 李龙江, 张覃, 谢俊, 王贤晨

单位：1.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025; 2.喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,贵州 贵阳 550025; 3.贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025

关键词：白云石,电子结构,密度泛函理论,油酸钠,分子动力学模拟

基金：国家自然科学基金(U1812402,51474078)

基于密度泛函理论(DFT),从原子层面研究了白云石的电子结构。能带分析结果表明,白云石为绝缘体,禁带宽度为4.962 eV。Mulliken电荷布居分析结果表明,Mg原子在3s、2p轨道失电子,电子数为6.29,失去1.71个电子;Ca原子在3s、4d轨道失电子,电子数为8.6,失去1.4个电子;白云石中Mg、Ca均为电子供体。Mulliken键布居分析结果表明,白云石中C—O1的布居值最大,具有较强的共价性,原子之间作用最强;O1—O1 和 O2—O2的布居值相同,表现出较弱的反键作用;O2—Mg成反键状态,表现出较弱的离子性;O—Ca表现出极弱的成键作用。电荷密度分析可知,Ca,Mg和O原子附近电荷密度较高,原子附近活性较高,容易发生物理化学反应,因此浮选过程中较易发生药剂吸附的位点为Ca,Mg和O位点。分子动力学模拟结果表明,油酸钠可以克服白云石表面H2O分子和H+的阻碍吸附在白云石矿物表面,亦即浮选体系中脂肪酸类捕收剂油酸钠可以克服水分子或氢离子在白云石表面形成的水化层,从而对白云石进行捕收。

来源：2019年第5期

《矿冶工程》期刊编辑部

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