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上海大学Li, Qiuju,2023年第1篇SCI

论论资讯 | 2023-03-01 2热度

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The Surface Structure Change of Columbite-(Fe) Dissolution in H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>

Guo X.; Wang D.; Li Q.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/min13030445

研究背景

矿物表面结构和离子相互作用对于理解矿物溶解和反应具有重要意义。然而,当前研究领域存在的问题是如何更深入地了解矿物表面的化学成分和化学状态。为此,研究人员使用了X射线光电子能谱结合ICP发射光谱仪,研究了8M稀硫酸和12M浓硫酸的浸出反应条件对铁铌矿(FeNb2O6)表面化学成分、化学(价)态和离子分布的影响。

研究内容

通过对铁铌矿表面化学成分的分析,研究人员发现在浸出过程中,铌的溶解比铁更容易,这是由于溶液中的H+浓度对铌的溶解有促进作用。而对于铁的溶解,氧化电位可以有效地促进其溶解。研究人员还发现,铌5+-O键的结合能比铌5+-SO42-的结合能小得多,而结合能的大小顺序为Nb5+-O < Fe2+-O < Fe3+-O,结合能的增加顺序为Fe3+-SO42- < Fe2+-SO42- < Nb5+-SO42-。通过这些结果,研究人员得出了铁铌矿表面反应的化学方程式:Fe-O + H2SO4 → Fe-SO4 + H2O,Nb-O + H2SO4 → Nb-SO4 + H2O。

研究意义

本研究的创新点在于使用X射线光电子能谱结合ICP发射光谱仪研究了铁铌矿表面化学成分、化学(价)态和离子分布的变化,为深入了解矿物表面结构和离子相互作用提供了新思路。此外,研究结果还可以为矿物资源开发提供参考,为矿物的高效利用提供了理论依据。

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