晶格缺陷对硫化矿物浮选行为影响的第一性原理研究

硫化矿物浮选行为与其半导体性质密切相关，而硫化矿物晶格缺陷对其半导体性质具有显著的影响，同一种硫化矿物由于成矿条件的不同，矿物晶胞参数、缺陷和杂质类型也不同，从而导致了不同产地同一种矿物浮选行为的差异。本项目根据矿物晶体学和半导体缺陷理论构建不同晶格缺陷的硫化矿物超晶胞模型，采用基于密度泛函理论的第一性原理研究晶格缺陷对硫化矿物半导体性质和浮选行为的影响。考察不同杂质、空位等晶格缺陷对硫化矿物的晶格常数、能带结构、态密度、表面能、电子密度等的影响；考察晶格缺陷对硫化矿物表面吸附氧分子的影响，建立晶格缺陷与矿物表面氧化之间的关系；考察晶格缺陷对硫化矿物表面吸附浮选药剂分子的影响，建立晶格缺陷与矿物浮选、抑制和活化之间的关系，从理论上阐述不同晶格缺陷和杂质含量的同一种矿物可浮性差异的原因。项目研究结果对于进一步认识硫化矿浮选机理及本质具有重要意义。