氟碳铈矿作为分布广泛、工业价值极高的稀土矿物，其高效浮选理论和工艺的研究对于提高稀土资源利用率、扩大稀土资源储备具有重要的战略意义。目前对氟碳铈矿晶体化学特征系统的研究还不够完善；对氟碳铈矿晶体结构本质特征与浮选行为表象间的内在关系及影响机制尚无深入研究。针对上述问题和不足，通过第一性原理模拟计算研究了氟碳铈矿晶体结构和表面特性；通过研究氟碳铈矿纯矿物浮选影响规律，探明氟碳铈矿的浮选行为特性；通过同步热分析、Zeta电位、红外光谱检测以及XPS分析，研究H205在氟碳铈矿表面的吸附机理。主要研究结果如下： 对氟碳铈矿晶体和表面结构进行DFT计算研究，能带结构与态密度分析结果表明氟碳铈矿为绝缘体，其能带主要分布在-35.7~1.7eV之间，Ce的4f轨道在费米能级附近电子密度贡献最大。布居分析表明Ce-F和Ce-O键布居值较小，表现出较强的离子性。表面能计算分析表明氟碳铈矿的(100)表面为最可能暴露的解理面。差分电荷密度分析表明Ce-F键和Ce-O键的离子性较强，CO3基团内部C-O原子之间表现出共价键的特征，Ce-F和Ce-O键稳定性相对较差，印证了Mulliken布居分析结果。由于F在晶格内部不易暴露，且极易溶出，Ce和O为氟碳铈矿最可能的活性位点。 氟碳铈矿单矿物浮选的实验结果表明，当充气量为60mL/min、转速为200r/min、H205用量为80mg/L、pH值介于7~9的低碱条件下，氟碳铈矿可以达到较好的可浮性，回收率可达到80%以上。难免离子Ca离子和Ba离子对氟碳铈矿的浮选行为起到一定的抑制作用，分别在60mg/L和200mg/L时对氟碳铈矿的回收率有较大的影响。相同条件下，相较于未处理的捕收剂，氨水强化处理的捕收剂进行浮选实验可以得到更好的回收效果，回收率提高约二十个百分点。 由同步热分析结果可知，在100℃到330℃左右发生放热反应，这是因为H205在氟碳铈矿表面发生了吸附行为。晶体化学分析结果表明Ce、O原子是氟碳铈矿表面的活性位点，结合Zeta电位分析可知，氟碳铈矿的零电点在8左右，在pH为8之后，H205与氟碳铈矿之间的键合作用克服了静电斥力导致氟碳铈矿表面Zeta电位降低。难免离子与H205共同作用时Zeta电位增大，可能是难免离子与氟碳铈矿表面的Ce离子存在竞争吸附。红外光谱分析结果显示，1448.1cm-1处的吸收峰发生了偏移，可能是H205中的C=O键上的O与氟碳铈矿表面的金属离子螯合，形成了O-RE键；X射线光电子能谱分析结果显示，Ce原子是氟碳铈矿可能的荷正电的的活性位点，氟碳铈矿表面主要沿Ce-O和Ce-F键断裂。当氟碳铈矿与H205作用后，Ce原子的峰位发生偏移，因此，H205可能在矿物表面发生了化学吸附。综上所述Ce和O原子为活性位点的(100)表面呈电负性，与羟肟酸根离子发生化学键合作用，发生了化学吸附。上述研究成果系统性的揭示氟碳铈矿的浮选行为和晶体化学特性的内在关系，建立了药剂在氟碳铈矿表面作用的微观机理模型，为氟碳铈矿高效浮选分离提供有益的理论指导。
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