[发明专利]矿物相和重金属元素微观结合作用的判断方法

权利要求书

1.一种矿物相和重金属元素微观结合作用的判断方法，其特征在于，包括步骤：

S1，对待测重金属固体废物进行元素分析，获取所述待测重金属固体废物中赋存的重金属元素和矿物相；

S2，对所述待测重金属固体废物进行X射线衍射分析，根据X射线衍射图谱获得所述矿物相的结晶相态，根据所述矿物相的结晶相态以及所述待测重金属固体废物的扫描电镜照片和/或所述矿物元素对应的晶体结构数据库信息，获得所述矿物相的结构特征；

S3，在所述重金属元素未形成单独的物相时，获取所述重金属元素在所述待测重金属固体废物中的存在形式，以确定所述重金属元素的电荷信息，其中，所述存在形式包括阳离子或者阴离子基团；

S4，根据所述重金属元素的电荷信息与所述矿物相中对应的离子或者基团的电荷信息是否匹配，判断所述重金属元素与所述矿物相之间的同异质属性为同质属性还是异质属性；

S5，根据所述矿物相的结构特征以及所述重金属元素与矿物相之间的同异质属性判断所述待测重金属固体废物中所述重金属元素和所述矿物相的微观结合作用；

其中，所述待测重金属固体废物中重金属元素和矿物相的微观结合作用包括离子交换、表面吸附、聚集包夹和晶格掺杂；

其中，在所述矿物相的结构特征为无定型非晶态时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为聚集包夹；

在所述矿物相为孔道矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为同质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为离子交换；

在所述矿物相为孔道矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为异质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为表面吸附；

在所述矿物相为层状矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为同质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为离子交换；

在所述矿物相为层状矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为异质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为表面吸附；

在所述矿物相为纳米矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为同质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为表面吸附和晶格掺杂；

在所述矿物相为纳米矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为异质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为表面吸附；

在所述矿物相为块材矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为同质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为晶格掺杂；

在所述矿物相为块材矿物相时，所述重金属元素与所述矿物相中对应的离子或者基团之间的同异质属性为异质属性时，所述重金属元素和矿物相的微观结合作用为表面吸附。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21，对所述待测重金属固体废物进行X射线衍射分析，根据X射线衍射图谱获得所述矿物相的结晶相态，所述结晶相态包括非晶相和结晶相；

S22，在所述结晶相态为结晶相时，根据所述待测重金属固体废物的扫描电镜照片、或者所述矿物相对应的晶体结构数据库信息、或者所述待测重金属固体废物的扫描电镜照片与所述矿物相对应的晶体结构数据库信息的结合，确定所述结晶相的晶相特征，以获得所述矿物相的结构特征；其中，所述晶相特征包括孔道矿物相、层状矿物相、纳米矿物相以及块材矿物相；

S23，在所述结晶相态为非晶相时，确定所述矿物相的结构特征为无定型矿物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述待测重金属固体废物进行X射线衍射分析，根据X射线衍射图谱获得所述矿物相的结晶相态的步骤，包括：

对所述待测重金属固体废物进行预处理：将所述待测重金属固体废物的样品在60~105℃下进行空气烘干后研磨并筛分获取50~100目的样品粉末；

采用X射线衍射仪进行结晶度测试，获得样品粉末的XRD衍射图谱；

使用所述矿物相的标准卡片对所述衍射图谱进行匹对，将所述矿物相的匹配特征信号峰数量≥3的矿相，划分为结晶相，匹配特征信号峰数量＜3的，划分为非晶相。