基于第一性原理计算的白云石与磷灰石表面电子结构及性质研究

基于第一性原理计算对磷灰石、白云石及其常见解理面的电子结构和性质进行了分析,结果表明:磷灰石晶体结构对称性较差,白云石晶体结构对称性较好;磷灰石晶体碎磨时,Ca—O键、Ca—F键最易断裂;白云石碎磨时,Ca-O键、Mg-O键最易断裂;磷灰石晶体、白云石晶体以及磷灰石(001)面中O的活性最高,但白云石(104)面中Mg和Ca的活性最高;与磷灰石(001)面的阳离子活性位点Ca相比,白云石(104)面表面的阳离子活性位点Mg和Ca电子总数较高,电荷较低,表现出了与磷灰石(001)面的阳离子活性位点不同的电子特性。基于磷灰石和白云石表面的电子结构及性质,在设计或选择磷灰石和白云石浮选药剂时,可以针对性地选择对F具有较强亲和力而对O亲和力相对较弱的基团和药剂,或利用阳离子活性位点电子特性差异,选择与目的矿物表面活性位点电子特性匹配度高的阴离子极性基,以提高选择性。