胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理及第一性原理分析

作者：时景阳; 王建忠; 屈启龙; 罗娜; 李大虎

来源：矿冶工程, 2022, 42(01): 45-48.

• 硅酸钠
• 胶磷矿
• 分散机理
• 第一性原理

通过单矿物沉降试验，考察了弱碱性条件下硅酸钠对微细粒胶磷矿分散行为的影响，结果表明，pH=8.5时，随硅酸钠浓度增大，胶磷矿矿物颗粒分散效果逐渐增大，当硅酸钠浓度为800 mg/L时，胶磷矿分散率可达40%,且颗粒能稳定分散。Zeta电位分析结果表明，随硅酸钠浓度增大，胶磷矿表面Zeta电位负电位逐渐增加，矿物颗粒间静电斥力增强。基于第一性原理，采用Material Studio 6.0软件中的CASTEP模块，计算了Si(OH)4在氟磷灰石(001)面不同端面上的吸附构型和吸附能，从原子层次揭示了胶磷矿浮选体系中硅酸钠的分散机理。结果表明，Si(OH)4中的氢原子与氟磷灰石(001)面的Ca端面、Ca—Ca端面及—[PO4]—端面的氧原子形成氢键，Si(OH)4与3个端面的吸附能分别为E(adCa)=-35.43 kJ/mol,E(adCa—Ca)=-55.63 kJ/mol和E(ad—[PO4]—)=-13.56 kJ/mol。硅酸钠分散剂在胶磷矿表面以物理吸附与化学吸附形式共同作用。

• 单位
  内蒙古科技大学