硫化矿物浮选固体物理研究PDF电子书下载

第1章 固体晶体结构 1

1.1 固体物理发展简介 1

1.1.1 晶体的微观结构 1

1.1.2 晶体中的电子运动 2

1.2 晶体的结构 3

1.2.1 空间点阵结构 3

1.2.2 晶胞结构 5

1.2.3 晶面和晶面间距 5

1.3 倒易点阵和第一布里渊区 6

1.3.1 倒易点阵 6

1.3.2 第一布里渊区 6

1.4 布洛赫定理 8

1.5 密度泛函理论 9

1.5.1 密度泛函理论简介 9

1.5.2 密度泛函理论Thomas-Fermi模型 11

1.5.3 Hohenberg-Kohn定理 12

1.5.4 Kohn-Sham方程 13

1.5.5 交换－相关泛函 13

参考文献 14

第2章 固体能带结构及性质 16

2.1 固体能带的起源 16

2.2 能带结构 18

2.3 禁带宽度 20

2.4 半导体导电类型 22

2.5 Fermi能级 24

2.6 有效质量 28

2.7 态密度 29

2.8 Mulliken布居 36

2.8.1 Mulliken布居理论 36

2.8.2 Mulliken电荷 37

2.8.3 Mulliken重叠布居 37

2.9 前线轨道 38

参考文献 40

第3章 硫化矿物晶体电子结构与可浮性 42

3.1 硫化铜矿物晶体结构及电子性质 42

3.1.1 常见硫化铜矿物晶体结构 42

3.1.2 硫化铜矿物能带结构 44

3.1.3 硫化铜矿物成键分析 47

3.1.4 硫化铜矿物电子性质与可浮性 51

3.1.5 费米能级 52

3.1.6 前线轨道 52

3.2 硫化铁矿物晶体结构及电子性质 54

3.2.1 硫化铁矿物晶体结构及可浮性 55

3.2.2 硫铁矿物能带结构 57

3.2.3 硫铁矿自旋极化研究 59

3.2.4 硫铁矿物成键分析 59

3.2.5 键的Mulliken布居分析 61

3.2.6 前线轨道 61

3.3 硫化铅锑矿物晶体结构与电子性质 62

3.3.1 脆硫锑铅矿浮选行为 63

3.3.2 晶体结构的影响 63

3.3.3 电子态密度 66

3.3.4 前线轨道分析 67

3.4 毒砂和黄铁矿晶体结构与电子性质 69

3.4.1 毒砂和黄铁矿晶体结构 70

3.4.2 毒砂和黄铁矿电子结构 72

3.4.3 毒砂和黄铁矿的费米能量 75

3.4.4 毒砂和黄铁矿的前线轨道 76

3.5 单斜和六方磁黄铁矿晶体结构与电子性质 78

3.5.1 晶体结构 78

3.5.2 能带结构和态密度 78

3.5.3 前线轨道 81

3.6 硫化矿物间的伽伐尼作用 83

3.6.1 伽伐尼作用原理 83

3.6.2 伽伐尼作用对矿物浮选行为的影响 84

3.6.3 伽伐尼作用的隧道效应 86

3.6.4 伽伐尼作用对硫化矿物表面电荷的影响 87

参考文献 88

第4章 硫化矿物表面结构与电子性质 93

4.1 表面电子态的发展 93

4.1.1 起步时期 93

4.1.2 全面发展时期 94

4.1.3 成熟时期 95

4.2 表面弛豫和表面态 95

4.2.1 表面弛豫 95

4.2.2 表面电子态 96

4.2.3 层晶模型 98

4.3 硫化矿物表面弛豫 99

4.4 硫化矿物表面态能级 102

4.5 表面电子态密度 104

4.6 表面原子电荷分布 107

4.7 表面结构对电子性质的影响 111

4.8 表面原子反应活性表征 112

4.8.1 前线轨道系数 112

4.8.2 Fukui函数 114

参考文献 116

第5章 硫化矿物表面与浮选药剂分子的相互作用 118

5.1 氧分子在方铅矿和黄铁矿表面的吸附 118

5.1.1 表面层晶模型 118

5.1.2 氧分子在黄铁矿和方铅矿表面的吸附构型 119

5.1.3 表面原子电荷分析 122

5.1.4 氧分子吸附对黄铁矿和方铅矿表面态的影响 125

5.2 闪锌矿和黄铁矿表面铜活化 129

5.2.1 闪锌矿铜活化模型和电子性质 130

5.2.2 黄铁矿铜活化模型和电子性质 132

5.3 黄药分子与方铅矿和黄铁矿表面的相互作用 134

5.3.1 黄药分子在硫化矿物表面的吸附构型和相互作用 135

5.3.2 氧分子吸附对矿物表面与黄药作用的影响 138

5.3.3 双黄药的形成 139

5.4 捕收剂分子与硫化矿物表面的选择性作用 143

5.4.1 方铅矿（100）和黄铁矿（100）表面结构和电子性质 143

5.4.2 捕收剂吸附的几何构型和电子密度 145

5.4.3 电子态密度的分析 147

5.4.4 捕收剂在方铅矿和黄铁矿表面的吸附热 149

5.5 石灰和氢氧根与黄铁矿表面作用的电子结构 151

5.5.1 氢氧根和羟基钙的吸附构型 151

5.5.2 氢氧根和羟基钙对黄铁矿表面电荷的影响 153

5.5.3 氢氧根和羟基钙与黄铁矿表面作用的态密度分析 154

5.5.4 氢氧化钠和石灰抑制后黄铁矿的铜活化 156

5.6 水分子对硫化矿物表面药剂分子吸附作用的影响 157

5.6.1 水分子对捕收剂在闪锌矿表面吸附的影响 157

5.6.2 水分子吸附对方铅矿表面吸附性能的影响 160

5.6.3 水分子对铅锌分离捕收剂选择性作用的影响 162

5.6.4 水分子吸附对矿物表面原子电子性质的影响 163

参考文献 166

第6章 晶格缺陷对硫化矿物半导体性质及可浮性的影响 170

6.1 晶格杂质对硫化矿物可浮性的影响 170

6.1.1 不同产地黄铁矿可浮性差异 170

6.1.2 空位缺陷的影响 172

6.1.3 晶格杂质的影响 173

6.2 晶格缺陷对硫化矿物晶胞参数的影响 176

6.3 晶格缺陷对硫化矿物带隙的影响 179

6.4 晶格缺陷对硫化矿物前线轨道的影响 181

6.4.1 杂质对前线轨道系数的影响 181

6.4.2 晶格缺陷对前线轨道能量的影响 184

6.5 晶格缺陷对硫化矿物表面性质的影响 186

6.5.1 空位缺陷的影响 186

6.5.2 晶格杂质的影响 189

6.5.3 表面电子分布 193

6.6 空位缺陷对硫化矿物表面吸附氧分子的影响 195

6.6.1 空位缺陷对黄铁矿吸附氧的影响 195

6.6.2 空位缺陷对闪锌矿吸附氧的影响 198

6.7 杂质对方铅矿表面的能带结构与氧分子吸附的影响 199

6.7.1 杂质对方铅矿能带结构的影响 200

6.7.2 吸附能与吸附构型 202

6.7.3 氧分子在含杂质方铅矿表面吸附的态密度分析 203

6.7.4 含杂质方铅矿表面氧化的电化学行为 205

6.8 含杂质闪锌矿的活化与捕收作用 207

6.8.1 杂质对闪锌矿表面能带结构的影响 207

6.8.2 杂质对闪锌矿浮选行为的影响 209

6.8.3 黄药与含杂质闪锌矿表面的作用 211

6.9 含杂质方铅矿与黄药作用的热动力学和电化学行为 217

6.9.1 杂质对黄药与方铅矿作用吸附热的影响 217

6.9.2 杂质对方铅矿半导体性质的影响 218

6.9.3 杂质对方铅矿与黄药电化学反应的影响 221

6.9.4 杂质对方铅矿表面黄药吸附动力学常数的影响 224

参考文献 227

附录1：晶体的空间群 229

附录2：常见硫化矿物晶体的第一布里渊区 232

附录3：常见元素的外层电子结构和原子半径 237