NaPO_(3)高压结构行为的第一性原理理论研究

探索PO_(6)配位八面体的高压晶体化学行为是理解磷的高压化学性质、了解磷在下地幔中可能的赋存方式及磷的地球化学循环的重要基础。在0~80 GPa压力范围内,对MgSiO_(3)等电子体的NaPO_(3)开展第一性原理密度泛函理论研究,通过对其常压β相(P2_(1)/n)、透辉石相(C2/c)、钛铁矿相(R3^(-))、斜方钙钛矿相(Pnma)和立方钙钛矿相(Pm3m)的几何优化和总能对比,获得了NaPO_(3)的结构相变序列及相变压力:P2_(1)/n→C2/c(2 GPa)→R3^(-)(20 GPa)→Pnma(50 GPa),相变导致的体积变化分别为7.1%、11.5%和9.0%。Pm3m-NaPO_(3)的声子色散曲线在R点和M点呈现出显著且相似的虚频,而Pnma-NaPO_(3)在整个布里渊区均表现为实频,表明Pnma-NaPO_(3)动力学稳定。Pnma-NaPO_(3)的晶格常数、P-O键长、P-O-P键角、NaO12和PO_(6)多面体体积比V_(NaO12)/VPO_(6)与压力的关系表明,PO_(6)八面体在计算的整个压力范围内都较规则,且NaO12多面体的压缩性比PO_(6)八面体的压缩性更大。电子结构计算表明,在Pnma-NaPO_(3)的PO_(6)八面体中,P的3p和3s轨道与O的2p轨道强烈混合,P-O键表现出的强共价性对稳定其斜方钙钛矿结构发挥了关键作用。

国外某难选沉积岩型氧硫混合铜矿选矿工艺研究

对国外某矿床铜矿石进行工艺矿物学分析,发现矿石中有价元素为铜,含量2.17%。铜主要以孔雀石和辉铜矿的形式存在,这些矿物嵌布关系复杂,大部分以它形粒状、不规则状嵌布于脉石矿物中,部分孔雀石和辉铜矿粒度细小,且与褐铁矿三者之间嵌布关系较紧密;脉石矿物绝大部分为白云石,含量高达83.97%,矿石类型为沉积岩型氧硫混合铜矿。针对这一复杂难选的铜矿石,采用“先硫后氧”的工艺流程,使用硫化铜粗选精矿再磨工艺,并使用NaHS和(NH_(4))_(2)SO_(4)作为氧化铜矿的活化剂,(NaPO_(3))_(6)作为脉石矿物的抑制剂,最终获得了高品位硫化铜精矿(Cu 62.37%)和低钙镁含量(CaO+MgO 12.50%)的氧化铜精矿(Cu 30.08%),铜综合回收率82.47%,实现了对这类矿石的高效回收。

凝胶注模法制备CA_(6)多孔陶瓷工艺的研究

以α-Al_(2)O_(3)微粉、CaCO_(3)(分析纯)为主要原料,以去离子水为溶剂,丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用凝胶注模工艺合成CA_(6)多孔陶瓷,研究了分散剂(NaPO_(3))_(6)加入量(分别占粉体质量的0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1%)、pH(pH分别为7、8、9、10、11、12和13)和固相含量(固相体积分数分别为40%、42%、44%、46%和48%)对α-Al_(2)O_(3)-CaCO_(3)复合浆料流变性以及CA_(6)多孔陶瓷性能的影响,从而确定凝胶注模法制备CA_(6)多孔陶瓷的最佳工艺。结果表明:随着α-Al_(2)O_(3)-CaCO_(3)复合浆料中(NaPO_(3))_(6)加入量的增加和pH的升高,其黏度呈现出先减小后增大的趋势;随着固相含量的增加,α-Al_(2)O_(3)-CaCO_(3)复合浆料的黏度逐渐增大,CA_(6)多孔陶瓷的体积密度随之增加,显气孔率随之降低。最佳工艺条件为:分散剂(NaPO_(3))_(6)加入量为0.4%(w),pH为11,固相含量为46%(φ),此时所制备的CA_(6)多孔陶瓷在保持高气孔率的同时具有较高的力学强度,且显微结构均匀性较好。