編號：CPJS02079
篇名：白鎢礦與螢石、方解石電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究
作者：張英1； 王毓華2； 胡岳華2； 文書明1； 王進明2；
關(guān)鍵詞：白鎢礦； 螢石； 方解石； 第一性原理； 浮選
機構(gòu)： 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院礦物加工工程系,云南昆明,650093； 中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院礦物加工工程系,湖南長沙,410083
摘要： 采用基于密度泛函理論的第一性原理方法,計算了理想白鎢礦、螢石和方解石的電子結(jié)構(gòu),及水分子和聚丙烯酸鈉在三種礦物表面吸附的吸附能,并采用單礦物浮選試驗驗證了水體系中聚丙烯酸鈉在三種礦物表面的吸附能的關(guān)系。計算結(jié)果表明:白鎢礦、螢石和方解石的優(yōu)化都采用LDA下的CA-PZ交換相關(guān)函數(shù),截斷能分別為277 eV、270 eV和275 eV;能帶結(jié)構(gòu)表明三種礦物均屬于絕緣體,其Ca原子態(tài)密度組成很相似,因而化學(xué)活性非常相似,在浮選過程中表現(xiàn)出相似的浮選性能;Mulliken布居分析表明三種礦物Ca原子所帶電荷大小順序為方解石>白鎢礦>螢石。在礦漿中聚丙烯酸鈉排開礦物表面的水分子與礦物發(fā)生吸附,其吸附能均為負(fù)值,大小順序為白鎢礦>方解石>螢石,說明自然pH(未添加pH調(diào)整劑)條件下聚丙烯酸鈉對三種礦物有抑制作用,抑制強弱為螢石>方解石>白鎢礦。單礦物浮選試驗結(jié)果表明,聚丙烯酸鈉為抑制劑時,在自然pH條件下,白鎢礦、螢石和方解石的回收率分別為76.03%、18.59%和33.68%,此時聚丙烯酸鈉的抑制強弱順序為螢石>方解石>白鎢礦,與計算模擬結(jié)果結(jié)果相符。為進一步了解白鎢礦、螢石和方解石可浮性的差異及含鈣礦物浮選新藥劑開發(fā)提供理論參考。
