CN112710687A - 一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 - Google Patents
一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112710687A CN112710687A CN202011440718.4A CN202011440718A CN112710687A CN 112710687 A CN112710687 A CN 112710687A CN 202011440718 A CN202011440718 A CN 202011440718A CN 112710687 A CN112710687 A CN 112710687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorine
- electron microscope
- scanning electron
- sample
- adsorbed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 167
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 162
- 239000010793 electronic waste Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000013076 target substance Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 34
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 32
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 22
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 57
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 20
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 20
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 19
- ROCOTSMCSXTPPU-UHFFFAOYSA-N copper sulfanylideneiron Chemical compound [S].[Fe].[Cu] ROCOTSMCSXTPPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 13
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- KAEAMHPPLLJBKF-UHFFFAOYSA-N iron(3+) sulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Fe+3].[Fe+3] KAEAMHPPLLJBKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229940077441 fluorapatite Drugs 0.000 description 1
- 229910052587 fluorapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010921 in-depth analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/2202—Preparing specimens therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明属于工艺矿物学技术领域，具体涉及一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法；包括人工选取可能含吸附态氟的目标物质、确定吸附态氟所存在的每一类普通物质种类的相对含量、统计每个种类中含吸附态氟的物质中的平均含氟量、统计每个种类的含吸附态氟的物质的相对含量等。本方法解决了MLA无法进行测试的电子废弃物中吸附态氟元素的问题，弄清了吸附态氟元素的存在形式，给出了电子废弃物中吸附态氟元素的分布规律，为电子废弃物中有害氟元素的降低和处理提供了依据，有效解决了电子废弃物中有害氟元素超标的问题。
Description
技术领域
本发明属于工艺矿物学技术领域，具体涉及一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法。
背景技术
近年来，全球产生电子废弃物数量逐年增加，其中包含多种金属、非金属资源，被誉为‘城市矿山’，因其内资源量丰富，回收价值极高，可成为与原生矿产资源同等重要的“城市矿产”资源，从电子废弃物中实现二次资源的综合循环利用，不仅能解决采选冶过程中的环保压力，还可提供一种开辟资源的新途径。
电子废弃物的回收是一把双刃剑，回收处理得当，它是“放错地方的资源”，可以从中分离、提取金、银、铂等大量贵重金属；如果处理不当，电子废物中含有的大量危险、有毒、有害物质，严重威胁人类生存环境。
目前全球70％的电子废弃物采用火法冶金技术回收，而氟元素作为火法冶金过程中的有害元素，在生产冶炼过程中不但会对环境造成严重影响，还会腐蚀管道、影响设备。随着近年来我国环保标准不断提高，对火法冶金过程中烟气排放标准的提高，其中阴离子的检测引起了矿产品检测工作者的重视，尤其是火法冶金过程中氟含量已经成为国家强制性检验项目。
电子废弃物很多原件中都含有氟元素，这就会造成对电子废弃物采用火法冶金技术回收时氟元素超标的情况，而在火法冶金技术回收之前，会利用机械法进行预处理和破碎分选，在此过程中，利用工艺矿物学查明破碎后的电子废弃物中氟元素的存在形式变得尤为重要，其一电子废弃物中的氟元素不全是常规矿物或物质，在回收过程中，造成污染无法找到其来源；其二如果氟元素一旦超出国家安全检验标准，弄清破碎后的电子废弃物中氟元素的存在形式，可以制定相关对策方法进行有针对性的“除氟工作”，既保护了环境，也可以把有害元素降低到安全值，对火法冶金过程中管道设备也是一种保护。
在工艺矿物学试验工作中，目前针对氟元素的检测主要利用化学滴定法针对样品进行测试，测试周期长、化验手段复杂、费用较高，得出的结果也只是宏观的整体含量分析，并不能深入分析出样品中吸附态氟元素具体分布在何种物质中，在后期吸附态氟元素处理或工艺矿物学相关探索过程中意义不大，且无法开展更加深入的研究。
氟元素具有极强的非金属性，自然界中主要以有机态、类质同象、独立矿物和吸附态4种形式存在于氟磷灰石等矿物中，或被黏土矿物吸附，其中前三种类型皆可认为氟参与并形成了独立的矿物或物质，这种情况可以利用自动矿物学分析系统(自动矿物学分析技术)和电子探针检测其氟含量，而吸附态的氟是以氟离子形式附着在其他矿物或物质表面，并未形成独立物质，此时自动矿物学分析系统和电子探针不能对其进行测试，因此如何检测以氟离子形式附着在其他矿物或物质表面的氟含量成为了业界的难题。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，人工并结合扫描电镜—EDS(扫描电子显微镜—能谱仪)半自动化解析，弄清吸附态氟元素的存在形式，给出电子废弃物中吸附态氟元素的分布规律。
一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作；
步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理；
步骤三，将经过步骤二处理后的扫描电镜样品进行物质组成测试，获取扫描电镜样品中含有的全部普通物质种类以及含吸附态氟的物质种类；
步骤四，根据步骤三的测试结果，人工在测试结果给出的不含吸附态氟的物质中筛选出含吸附态氟的物质种类，并对人工筛选出含吸附态氟的物质进行元素组成分析，确定所选取的物质中是否含有吸附态氟，若不含吸附态氟，则将人工筛选出的该种物质归为不含吸附态氟的物质，若含吸附态氟，则将人工筛选出的含吸附态氟的物质种类以及步骤三的测试结果中显示为含吸附态氟的物质种类共同设为目标物质；
步骤五，计算每一类目标物质在扫描电镜样品中的相对含量，记为MA、MB、MC、MD……Mm；
步骤六，人工在全部目标物质中圈定吸附态氟所在的目标区域，在目标区域内统计每一类目标物质中含吸附态氟的物质数量，记为NA、NB、NC、ND……Nm，随后统计目标区域内每种目标物质的数量，记为GA、GB、GC、GD……Gn，目标区域内含吸附态氟的目标物质数量占该种类目标物质的总数量比为：NA/GA、NB/GB、NC/GC、ND/GD……Nm/Gn；
步骤七，对每一类目标物质中每个含吸附态氟的物质进行元素分析，并记录其吸附态氟的含量，记为：
fa1、fa2、fa3、fa4、……fan
f b1、fb2、fb3、fb4、……fbn
fc1、fc2、fc3、fc4、……fcn
fd1、fd2、fd3、fd4、……fdn
……
fm1、fm2、fm3、fm4、……fmn；
步骤八，统计每一类目标物质中含吸附态氟的全部物质中的平均含氟量，记为PA、PB、PC、PD……Pm，则PA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA
PB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB
PC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC
PD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND
……
Pm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm；
步骤九，每一类目标物质中的氟元素含量为：
FA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA*NA/GA*MA
＝PA*NA/GA*MA
＝PA*NA*MA/GA
＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/GA*MA
FB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB*NB/GB*MB
＝PB*NB/GB*MB
＝PB*NB*MB/GB
＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/GB*MB
FC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC*NC/GC*MC
＝PC*NC/GC*MC
＝PC*NC*MC/GC
＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/GC*MC
FD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND*ND/GD*MD
＝PD*ND/GD*MD
＝PD*ND*MD/GD
＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/GD*MD
……
Fm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm*Mm/Gm
＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Gm*Mm；
步骤十，待测电子废弃物破碎后产品中吸附态氟元素的总含量为F总＝FA+FB+……+F(m-1)+Fm。
所述步骤一对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作的过程为：从待测电子废弃物破碎后产品中均匀取样多份，并将其混合均匀，继而从混合均匀的样品中取1g与酚醛塑料粉1.5g进行二次混合均匀；
将二次混匀后的样品放入金相试验镶嵌机中，保持压力范围在0.2MPa～0.25MPa,温度从0℃加热到130℃，其中在100℃时将二次混匀后的样品压紧；待温度达到130℃时，保持15分钟，而后停止加热，冷却20分钟，得到扫描电镜样品。
所述步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理，首先将扫描电镜样品置于抛磨机上粗磨5-7分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入220#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上细磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入600#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上精磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入1000#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上抛光10分钟，期间要均匀的向扫描电镜样品中加入金刚砂研磨膏；
最后将样品放入真空镀膜仪，使用碳棒进行镀膜处理，镀膜厚度为0.01mm。
所述步骤三中测定扫描电镜样品中物质组成时使用自动矿物学分析系统进行，设置自动矿物学分析系统的条件为：Z轴工作距离为13mm，SPOT的值控制在7.2～7.3之间，测量位置圈定要求为轴对称式圈定，保证圈定的样品具有均一性，acquisition time介于7～8之间，numbers of particles数值处于100—200之间，金标样的灰度值处于240-250之间。
本发明的有益效果：
本方法利用人工并结合扫描电镜—EDS半自动化解析电子废弃物中吸附态氟元素的存在形式，在技术上进行了深入分析，解决了自动矿物学分析系统无法进行测试的电子废弃物中吸附态氟元素的问题，弄清吸附态氟元素的存在形式，可以计算出样品中每个种类的含吸附态氟的矿物的相对含量，也可以统计出吸附态氟的总含量，给出了电子废弃物中吸附态氟元素的分布规律，测试周期短，技术手段标准，可以在短时间内深入解决电子废弃物中吸附态氟元素的相关分析。
附图说明
图1是本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，本文中所述含氟物质均是指含吸附态氟的物质，该方法包括以下步骤：
步骤一，对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作；
步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理；
步骤三，将经过步骤二处理后的扫描电镜样品利用自动矿物学分析系统(即MLA)进行物质组成测试，获取扫描电镜样品中含有的全部普通物质种类以及含吸附态氟的物质种类；
步骤四，根据步骤三的测试结果，人工在测试结果给出的不含吸附态氟的物质中筛选出含吸附态氟的物质种类，并对人工筛选出含吸附态氟的物质进行元素组成分析，确定所选取的物质中是否含有吸附态氟，若不含吸附态氟，则将人工筛选出的该种物质归为不含吸附态氟的物质，若含吸附态氟，则将人工筛选出的含吸附态氟的物质种类以及步骤三自动矿物学分析系统给出的测试结果中显示为含吸附态氟的物质种类共同设为目标物质；
此处人工筛选是对自动矿物学分析系统给出的测试结果进行查漏补缺；
步骤五，计算每一类目标物质在扫描电镜样品中全部普通物质中的相对含量，记为MA、MB、MC、MD……Mm；
步骤六，人工在全部目标物质中圈定吸附态氟所在的目标区域，在目标区域内统计每一类目标物质中含吸附态氟的物质数量，记为NA、NB、NC、ND……Nm，随后统计目标区域内每种目标物质的数量(此处每种目标物质的数量是包括了含氟的和不含氟的全部数量)，记为GA、GB、GC、GD……Gn，目标区域内含吸附态氟的目标物质数量占该种类目标物质的总数量比为：NA/GA、NB/GB、NC/GC、ND/GD……Nm/Gn；
步骤七，对每一类目标物质中每个含吸附态氟的物质进行元素分析，并记录其吸附态氟的含量，记为：
fa1、fa2、fa3、fa4、……fan
f b1、fb2、fb3、fb4、……fbn
fc1、fc2、fc3、fc4、……fcn
fd1、fd2、fd3、fd4、……fdn
……
fm1、fm2、fm3、fm4、……fmn；
其中fa、fb、fc、fd……fm代表含吸附态氟的不同种类的目标物质；
步骤八，统计每一类目标物质中含吸附态氟的全部物质中的平均含氟量，记为PA、PB、PC、PD……Pm，则PA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA
PB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB
PC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC
PD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND
……
Pm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm；
步骤九，每一类目标物质中含吸附态氟的全部物质中的氟元素含量为：
FA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA*NA/GA*MA
＝PA*NA/GA*MA
＝PA*NA*MA/GA
＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/GA*MA
FB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB*NB/GB*MB
＝PB*NB/GB*MB
＝PB*NB*MB/GB
＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/GB*MB
FC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC*NC/GC*MC
＝PC*NC/GC*MC
＝PC*NC*MC/GC
＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/GC*MC
FD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND*ND/GD*MD
＝PD*ND/GD*MD
＝PD*ND*MD/GD
＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/GD*MD
……
Fm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm*Mm/Gm
＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Gm*Mm；
步骤十，待测电子废弃物破碎后产品中吸附态氟元素的总含量为F总＝FA+FB+……+F(m-1)+Fm。
所述步骤一对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作的过程为：从待测电子废弃物破碎后产品中均匀取样多份，并将其混合均匀，继而从混合均匀的样品中取1g与酚醛塑料粉1.5g进行二次混合均匀；
将二次混匀后的样品放入金相试验镶嵌机中，保持压力范围在0.2MPa～0.25MPa,温度从0℃加热到130℃，其中在100℃时将二次混匀后的样品压紧；待温度达到130℃时，保持15分钟，而后停止加热，冷却20分钟，得到扫描电镜样品。
所述步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理，首先将扫描电镜样品置于抛磨机上粗磨5-7分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入220#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上细磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入600#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上精磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入1000#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上抛光10分钟，期间要均匀的向扫描电镜样品中加入金刚砂研磨膏；
最后将样品放入真空镀膜仪，使用碳棒进行镀膜处理，镀膜厚度为0.01mm。
所述步骤三中测定扫描电镜样品中物质组成时自动矿物学分析系统的条件为：Z轴工作距离为13mm，SPOT的值控制在7.2～7.3之间，测量位置圈定要求为轴对称式圈定，保证圈定的样品具有均一性，acquisition time介于7～8之间，numbers of particles数值处于100—200之间，金标样的灰度值处于240-250之间。
实施例1
一种利用扫描电镜—EDS半自动化解析电子废弃物中吸附态氟元素的存在形式的测试方法，在电子废弃物综合回收技术开发项目中，工艺矿物学研究部分，针对破碎后的电子废弃物产品进行了吸附态氟元素的存在形式考查，由于在各个产品中，经过化学方法测试后发现，氟元素的含量高于标准值，通过传统的工艺矿物学方法，在产品中并未发现独立的氟物质，在此情况下，产品中的超标氟元素的问题不能有效的降低并解决，在生产中会腐蚀管道、影响设备，还会影响环境安全问题，通过运用本发明，
首先取1g破碎后的电子废弃物与1.5g酚醛塑料粉按照上述方法混匀后经过磨制、抛光、镀膜等步骤制成扫描电镜样品，并按照上述方法对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理；随后利用自动矿物学分析系统测试处理后的扫描电镜样品中物质组成以及含吸附态氟的物质种类，以及他们的相对含量，测试后发现，可能含吸附态氟的目标物质为含氟硫化铁铜、含氟铁单质以及含氟磷酸钙，人工筛选结果与自动矿物学分析系统测试结果相同，认为自动矿物学分析系统的测试结果没有遗漏其他含氟物质，再将经过步骤二处理后的扫描电镜样品中的全部硫化铁铜、铁单质以及磷酸钙设为目标物质；
随后利用EDS进行元素分析，确定了这三种物质为目标含氟物质，同时记录这三种物质分别占扫描电镜样品中全部物质的相对含量，分别为M硫化铁铜＝33.93％，M铁单质＝0.085％，M磷酸钙＝4.31％,随后进行人工圈定目标物质中吸附态氟所在的目标区域，在目标区域内统计含氟的硫化铁铜、铁单质和磷酸钙的数量，经过统计后得出，N含氟硫化铁铜＝2319，N含氟铁单质＝115，N含氟磷酸钙＝356，而目标区域内的全部硫化铁铜、铁单质和磷酸钙的数量分别为G硫化铁铜＝20653，G铁单质＝1143，G磷酸钙＝977，则含吸附态氟的硫化铁铜、铁单质和磷酸钙的数量分别占硫化铁铜、铁单质和磷酸钙的比例为：N含氟硫化铁铜/G硫化铁铜＝11.23％，N含氟铁单质/G铁单质＝11.77％，N含氟磷酸钙/G磷酸钙＝36.44％。随后分别对每个含氟硫化铁铜、含氟铁单质和含氟磷酸钙进行元素分析，获取全部含氟硫化铁铜、全部含氟铁单质和全部含氟磷酸钙的平均含氟量，分别为P含氟硫化铁铜＝3.13％，P含氟铁单质＝3.83％，P含氟磷酸钙＝2.25％，则可以按照上述方法计算出硫化铁铜、铁单质和磷酸钙三种目标物质中的氟非金属量(也就是说硫化铁铜、铁单质和磷酸钙三种目标物质中全部含氟硫化铁铜、全部含氟铁单质和全部含氟磷酸钙中的氟非金属量)分别为F含氟硫化铁铜＝0.12，F含氟铁单质＝3.83×10-4，F含氟磷酸钙＝0.04，最终得出了F总＝0.155，产品中氟元素呈离子吸附态分布于含氟硫化铁铜、含氟铁单质以及含氟磷酸钙中，含氟硫化铁铜占硫化铁铜的11.23％，占矿物相对含量为3.81％，平均含氟量为3.13％，氟非金属量为0.12，氟分布率为76.96％；含氟铁单质占铁单质的11.77％，占矿物相对含量为0.01％，平均含氟量为3.83％，氟非金属量为3.83×10-4，氟分布率为0.24％；含氟磷酸钙占磷酸钙的36.44％，占矿物相对含量为1.57％，平均含氟量为2.25％，氟非金属量为0.04，氟分布率为22.80％，有效的解决了产品中吸附态氟元素的存在形式，为超标的氟元素的处理提供了依据。样品中含氟物质的氟分布率见下表1：
表1样品中含氟物质的氟元素分布率表
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作；
步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理；
步骤三，将经过步骤二处理后的扫描电镜样品进行物质组成测试，获取扫描电镜样品中含有的全部普通物质种类以及含吸附态氟的物质种类；
步骤四，根据步骤三的测试结果，人工在测试结果给出的不含吸附态氟的物质中筛选出含吸附态氟的物质种类，并对人工筛选出含吸附态氟的物质进行元素组成分析，确定所选取的物质中是否含有吸附态氟，若不含吸附态氟，则将人工筛选出的该种物质归为不含吸附态氟的物质，若含吸附态氟，则将人工筛选出的含吸附态氟的物质种类以及步骤三的测试结果中显示为含吸附态氟的物质种类共同设为目标物质；
步骤五，计算每一类目标物质在扫描电镜样品中的相对含量，记为MA、MB、MC、MD……Mm；
步骤六，人工在全部目标物质中圈定吸附态氟所在的目标区域，在目标区域内统计每一类目标物质中含吸附态氟的物质数量，记为NA、NB、NC、ND……Nm，随后统计目标区域内每种目标物质的数量，记为GA、GB、GC、GD……Gn，目标区域内含吸附态氟的目标物质数量占该种类目标物质的总数量比为：NA/GA、NB/GB、NC/GC、ND/GD……Nm/Gn；
步骤七，对每一类目标物质中每个含吸附态氟的物质进行元素分析，并记录其吸附态氟的含量，记为：
fa1、fa2、fa3、fa4、……fan
fb1、fb2、fb3、fb4、……fbn
fc1、fc2、fc3、fc4、……fcn
fd1、fd2、fd3、fd4、……fdn
……
fm1、fm2、fm3、fm4、……fmn；
步骤八，统计每一类目标物质中含吸附态氟的全部物质中的平均含氟量，记为PA、PB、PC、PD……Pm，则PA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA
PB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB
PC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC
PD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND
……
Pm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm；
步骤九，每一类目标物质中的氟元素含量为：
FA＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/NA*NA/GA*MA
＝PA*NA/GA*MA
＝PA*NA*MA/GA
＝[fa1+fa2+fa3+……+fa(n-1)+fan]/GA*MA
FB＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/NB*NB/GB*MB
＝PB*NB/GB*MB
＝PB*NB*MB/GB
＝[fb1+fb2+fb3+……+fb(n-1)+fbn]/GB*MB
FC＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/NC*NC/GC*MC
＝PC*NC/GC*MC
＝PC*NC*MC/GC
＝[fc1+fc2+fc3+……+fc(n-1)+fcn]/GC*MC
FD＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/ND*ND/GD*MD
＝PD*ND/GD*MD
＝PD*ND*MD/GD
＝[fd1+fd2+fd3+……+fd(n-1)+fdn]/GD*MD
……
Fm＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Nm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm/Gm*Mm
＝Pm*Nm*Mm/Gm
＝[fm1+fm2+fm3+……+fm(n-1)+fmn]/Gm*Mm；
步骤十，待测电子废弃物破碎后产品中吸附态氟元素的总含量为F总＝FA+FB+……+F(m-1)+Fm。
2.根据权利要求1所述的一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，其特征在于所述步骤一对待测电子废弃物破碎后产品进行扫描电镜样品制作的过程为：从待测电子废弃物破碎后产品中均匀取样多份，并将其混合均匀，继而从混合均匀的样品中取1g与酚醛塑料粉1.5g进行二次混合均匀；
将二次混匀后的样品放入金相试验镶嵌机中，保持压力范围在0.2MPa～0.25MPa,温度从0℃加热到130℃，其中在100℃时将二次混匀后的样品压紧；待温度达到130℃时，保持15分钟，而后停止加热，冷却20分钟，得到扫描电镜样品。
3.根据权利要求2所述的一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，其特征在于所述步骤二，对制作好的扫描电镜样品进行磨制、抛光并做镀膜处理，首先将扫描电镜样品置于抛磨机上粗磨5-7分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入220#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上细磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入600#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上精磨7-8分钟，期间要不间断的向扫描电镜样品中洒入1000#碳化硅研磨粉与水的混合剂；
再将扫描电镜样品置于抛磨机上抛光10分钟，期间要均匀的向扫描电镜样品中加入金刚砂研磨膏；
最后将样品放入真空镀膜仪，使用碳棒进行镀膜处理，镀膜厚度为0.01mm。
4.根据权利要求3所述的一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法，其特征在于所述步骤三中测定扫描电镜样品中物质组成时使用自动矿物学分析系统进行，设置自动矿物学分析系统的条件为：Z轴工作距离为13mm，SPOT的值控制在7.2～7.3之间，测量位置圈定要求为轴对称式圈定，保证圈定的样品具有均一性，acquisition time介于7～8之间，numbers of particles数值处于100—200之间，金标样的灰度值处于240-250之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011440718.4A CN112710687B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011440718.4A CN112710687B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112710687A true CN112710687A (zh) | 2021-04-27 |
| CN112710687B CN112710687B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=75542885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011440718.4A Active CN112710687B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112710687B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078974A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-04-23 | 新日鐵住金株式会社 | フッ素の鉱物種別定量分析方法、フッ素の鉱物種別定量分析システム、フッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系加工材料の製造方法 |
| CN108226199A (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 锡阳极泥物质组成的定量测定方法 |
-
2020
- 2020-12-08 CN CN202011440718.4A patent/CN112710687B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078974A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-04-23 | 新日鐵住金株式会社 | フッ素の鉱物種別定量分析方法、フッ素の鉱物種別定量分析システム、フッ素含有鉱物を含む無機酸化物材料の分別方法、および、無機酸化物系加工材料の製造方法 |
| CN108226199A (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 锡阳极泥物质组成的定量测定方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 任超;王洪涛;季峻峰;李伟;: "羟基磷灰石除氟的实验地球化学研究", 高校地质学报, no. 02 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112710687B (zh) | 2023-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | Assessment of Zn pollution sources and apportionment in agricultural soils impacted by a Zn smelter in South Korea | |
| Puga et al. | Leaching and fractionation of heavy metals in mining soils amended with biochar | |
| Chai et al. | Source identification of eight heavy metals in grassland soils by multivariate analysis from the Baicheng–Songyuan area, Jilin Province, Northeast China | |
| Balabanova et al. | Distribution of chemical elements in attic dust as reflection of their geogenic and anthropogenic sources in the vicinity of the copper mine and flotation plant | |
| Kerolli–Mustafa et al. | Assessment of metal risks from different depths of jarosite tailing waste of Trepça Zinc Industry, Kosovo based on BCR procedure | |
| Hageman et al. | Evaluation of selected static methods used to estimate element mobility, acid-generating and acid-neutralizing potentials associated with geologically diverse mining wastes | |
| Zhang et al. | Concentrations and chemical forms of potentially toxic metals in road-deposited sediments from different zones of Hangzhou, China | |
| Rao et al. | Comparison of single and sequential extraction procedures for the study of rare earth elements remobilisation in different types of soils | |
| Lee et al. | Assessment of trace metal pollution in roof dusts and soils near a large Zn smelter | |
| Barona et al. | Assessment of metal extraction, distribution and contamination in surface soils by a 3-step sequential extraction procedure | |
| Ayuso et al. | Surface topography, mineralogy, and Pb isotope survey of wheel weights and solder: Source of metal contaminants of roadways and water systems | |
| Cui et al. | Identification of the sources of metals and arsenic in river sediments by multivariate analysis and geochemical approaches | |
| CN114062476B (zh) | 一种土壤Cd/Pb复合污染双金属同位素源解析方法及系统 | |
| Arenas-Lago et al. | Lead distribution between soil geochemical phases and its fractionation in Pb-treated soils | |
| Arenas-Lago et al. | A multianalytical approach for the assessment of toxic element distribution in soils from mine and quarry areas | |
| CN112710687B (zh) | 一种电子废弃物中吸附态氟元素存在形式的测试方法 | |
| Kuang et al. | Distribution of anthropogenic lead estimated by Pb isotopic composition in the upper layers of soil from a mixed forest at Dinghushan, southern China | |
| CN110361412B (zh) | 一种确定不同磁性磁黄铁矿相对含量的方法 | |
| Simon et al. | Antimony and vanadium in incineration bottom ash—Leaching behavior and conclusions for treatment processes | |
| Akbulut et al. | Precision and accuracy of ST-EDXRF performance for As determination comparing with ICP-MS and evaluation of As deviation in the soil media | |
| Xu et al. | The characteristics study of sphalerite tailings by using MLA | |
| Zhang et al. | Review of source identification methodologies for heavy metals in solid waste | |
| CN110987986B (zh) | 一种油气井的井筒堵塞物中无机物的分析方法 | |
| Rennert et al. | Small‐scale distribution of copper in a Technosol horizon studied by nano‐scale secondary ion mass spectrometry | |
| CN112903735A (zh) | 一种铜精矿与其冶炼矿渣的固废属性快速鉴别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |