菱镁矿和白云石的表面性质及浮游性的密度泛函理论研究

来源期刊：中国矿业2020年第12期

论文作者：韩聪 魏德洲 高淑玲 崔宝玉 周世杰 沈岩柏

关键词：菱镁矿;白云石;密度泛函理论;表面性质;浮游性;

摘    要：菱镁矿是一种重要的含镁矿物,是制取金属镁的主要原料,菱镁矿和白云石的分离是使用浮选法富集菱镁矿的关键问题之一。矿物表面润湿性的调节是浮选过程中的核心问题,与矿物的表面性质密切相关,深入了解这两种矿物的表面性质,对研究菱镁矿和白云石的浮选分离具有重要意义。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究菱镁矿和白云石两种矿物解理面的性质及其与两种矿物浮游性之间的关系。结果表明:当矿物晶体破裂后,两种矿物的表面均出现明显的重构现象,白云石表面原子的弛豫现象比菱镁矿更明显;白云石（101）面的表面自由能小于菱镁矿（101）面的表面自由能;两种矿物表面Mg原子的3s轨道和2p轨道电子以及Ca原子的3s轨道电子的轨道能级均跨越费米能级;两种矿物（101）表面均具有较强的离子性。