[發明專利]一種快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法

在審

• 申請號: 202110484240.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113203759A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 李育彪;魏楨倫
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20;G16C20/30
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

1.一種快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：根據礦物XRD標準圖譜和實際樣品XRD圖譜確定礦物可能存在的晶面；

S2：通過建模軟件建立礦物晶胞模型，再基于未優化的晶胞模型建立所有可能存在的晶面模型；

S3：統計各晶面面積與斷裂鍵數量，計算各晶面的斷鍵密度；

S4：根據斷鍵密度大小確定礦物各晶面的解理順序。

2.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，步驟S1具體為：將礦物樣品的XRD圖譜和XRD標準圖譜進行比對，標注出XRD衍射峰對應的晶面指數，根據這些晶面指數定性確定礦物可能存在的晶面。

3.根據權利要求2所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，所述礦物樣品為經破碎至0.1～100μm的樣品。

4.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，步驟S2具體為：根據目的礦物的晶格參數，在Materials Studio軟件中建立目的礦物的晶胞模型，然后無需進行幾何優化計算，利用Cleave Surface功能直接在未優化的晶胞模型上切割出步驟S1所確定的晶面，再在c方向上設置的真空層，構建出相應的晶面模型。

5.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，步驟S3具體為：根據各晶面的晶格參數計算各晶面面積；根據晶胞中各原子與周圍原子的成鍵數目以及某晶面上暴露出的各原子的殘留鍵數目，統計出該晶面上的斷裂鍵數量；根據各晶面面積與斷裂鍵數量，計算各晶面的斷鍵密度。

6.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，所述晶面面積由該晶面的晶格參數a和b相乘得到。

7.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，所述各晶面上的斷裂鍵數量根據晶胞中各原子與周圍原子的成鍵數目以及某晶面上暴露出的各原子的殘留鍵數目計算得到。

8.根據權利要求7所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，所述斷裂鍵數量的計算公式如下：

其中，N為某晶面上斷裂鍵數量，n為該晶面最外層暴露出的原子數量，B_i為晶面最外層暴露出的某原子在晶胞中與周圍原子的成鍵數目，B_i殘留為該原子在晶面最外層上的殘留鍵數目。

9.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，所述斷裂密度的計算公式如下：

其中，ρ為斷鍵密度，S為某一晶面面積，N為該晶面上斷裂鍵數量。

10.根據權利要求1所述快速確定金屬硫化礦典型晶面的方法，其特征在于，步驟S4中，斷鍵密度越小的晶面越容易解理，越具有代表性。