黄铁矿晶体断裂机制与表面反应性研究

作     者：王纪镇 荆茂晨 刘睿华 张佳祺 陈友良 WANG Jizhen;JING Maochen;LIU Ruihua;ZHANG Jiaqi;CHEN Youiang

作者机构：西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 

出 版 物：《矿物学报》 (Acta Mineralogica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：317-325页

核心收录：

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划项目(编号:2021JM394 2017JQ5090) 

主　　题：黄铁矿 晶体结构 晶面稳定性 表面能 断裂键 各向异性 

摘      要：通过密度泛函理论、断裂键参数和晶体结构分析,本文研究了黄铁矿晶体各向异性、晶体断裂规律及表面反应性。研究结果表明,黄铁矿晶体中存在Fe—S和S—S两种化学键,且Fe—S键的键能高于S—S键。Fe—S键与S—S键强度不等导致晶面断裂键密度与表面能关系不显著。通过引入化学键能量参数,本文得出晶面断裂能密度更适合分析黄铁矿晶体断裂机制和预测表面能,进而从晶体化学的角度解释了黄铁矿(100)、(111)、(210)、(110)面的表面能及其在晶体断裂时出现的困难程度依次增加的趋势,同时明确了黄铁矿常见暴露面的位点配位性质。基于此,研究得出黄铁矿表面低配位数的位点活性相对较强,从晶体化学的角度阐述了含金黄铁矿具有良好可浮性以及黄铁矿不同晶面氧化性差异的机理。