离子型稀土矿是我国重要的战略性矿产资源,其稀土元素主要以离子水合物的形式吸附在高岭石等黏土矿物表面。针对稀土离子及杂质离子水合物的结构特性,探讨其在黏土矿物表面的吸附机理。基于密度泛函理论确定La³⁺和Mg²⁺水合离子的稳定构型分别为La(H₂O)₁₀³⁺和Mg(H₂O)₆²⁺,并计算其在高岭石铝羟基面(0 0 1)和硅氧面■的吸附能、态密度、电子转移情况。结果表明,La(H₂O)₁₀³⁺、Mg(H₂O)₆²⁺在高岭石铝羟基面(0 0 1)的吸附能分别为-221.19、-142.51 kJ/mol;在高岭石硅氧面■的吸附能分别为-96.65、-71.10 kJ/mol。La (H₂O)₁₀³⁺在高岭石表面的吸附更稳定。水合离子与高岭石表面之间的电荷转移数较少,主要通过配位水中的H_W、O_W与高岭石表面H_S、O_S之间形成氢键作用而吸附。