来源：期刊VIP网 时间：
作者：崔振坤;汪泰;刘殿文;焦芬;杨凯志;李沛伦;
单位：中南大学资源加工与生物工程学院;广东省科学院资源利用与稀土开发研究所;稀有金属分离与综合利用国家重点实验室;广东省矿产资源开发与综合利用重点实验室;昆明理工大学国土资源工程学院;新疆自然资源与生态环境研究中心;
摘要：锂辉石是提锂的重要来源，常用浮选法分离富集，但由于长石类等脉石矿物具有相似的表面性质，致使最终产品难以达到理想纯度，为增大两者的表面性质差异，常采用表面预处理，尤其以氢氧化钠提供的弱碱处理方式最为简便。本文基于密度泛函理论，采用Materials Studio(MS)软件建立锂辉石晶体模型，先后进行收敛性测试、几何结构优化、表面能计算以及计算氢氧根离子在锂辉石（110）表面上的各原子位点上的吸附能；并且利用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）技术检测分析，开展了锂辉石表面选择性碱溶蚀的机制研究。MS计算结果表明，锂辉石晶体几何优化适宜的平面波截断能（E_(cut)）值为662 eV, k点取样密度k-point为3×3×3，确定（110）面为锂辉石最常见的解理面，得出氢氧根离子在Li, Al和Si原子位点均可发生自发性吸附，并促进表面各原子键的断裂，其吸附结构的相对稳定性强弱为：Si>Al>Li，但整体稳定性较低，易产生脱附现象；AFM分析结果表明弱碱处理后的锂辉石表面粗糙度明显升高，通过选择性碱溶蚀作用导致部分区域出现溶蚀坑痕迹；XPS技术揭示锂辉石表面经过弱碱处理降低了Li 1s, Al 2p和Si 2p原子轨道的结合能，吸附一定量氢氧根离子的同时促进表面溶蚀部分Li-O,Al-O和Si-O键等，得出锂辉石表面碱溶蚀作用的选择性为：Li, Si和Al，从而暴露出更多或新鲜的Li, Al和Si原子位点。
关键词：锂辉石表面;;量子化学;;选择性碱溶蚀;;氢氧根离子;;吸附
基金资助：新疆自治区重大科技专项(2023A03003-1);; 国家自然科学基金重大研究计划项目(91962215)资助
