ZnS掺杂Fe2+电子结构第一性原理计算及对矿物浸出的影响

• 作者: 凡杰 谢刚 田林 俞小花 王冰冰 王品杰
• 来源期刊: 有色金属科学与工程
• 关键词: 掺杂Fe2+ 第一性原理 能级 态密度 催化
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 冶金·材料
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TF813
• 语种: 中文
• DOI: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.02.001

摘要

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了闪锌矿结构在纯净ZnS和掺杂Fe2+后ZnS的晶体结构和电子结构,分析了掺杂Fe2+对ZnS晶体的能带结构、电子态密度的影响,并进行布局分析.计算分析结果表明:掺杂体系费米能级附近的电子态密度主要来源于Fe 3d态电子的贡献;S原子上失电子作用增强,结果是加快Zn-S键解体.在酸性体系中,ZnS通过化学和电化学2种方法溶解,在杂质铁含量较低时主要是以化学方式为主,随着杂质铁含量提高(铁含量<20％),电化学溶解作用增强,2种方式共同促进硫化锌矿物的溶解,提高锌的浸出效率.