L'objectif est d'optimiser le processus de fabrication naturelle du cuivre calciné en se basant sur le concept de conception de la qualité (QbD) et d'établir un spectre d'empreinte digitale de diffraction des rayons X (XRD) pour le cuivre calciné naturel. La méthode utilise la sécurité, l'efficacité et la maîtrise de la qualité du cuivre calciné naturel comme profil de qualité (QTPP), et la couleur, la dureté, l'éclat métallique, la composition des phases, les métaux lourds et la teneur en éléments toxiques comme attributs de qualité clés (CQAs), pour déterminer la température de calcination, le temps de calcination, l'épaisseur de couche et la taille des particules comme paramètres de processus clés (CPPs). En utilisant la méthode d'analyse thermique différentielle, le XRD et la spectrométrie de masse à plasma couplé par induction, on analyse la corrélation entre la température de calcination et les CQAs du cuivre calciné. Puis, basé sur la méthode de détermination des poids des indicateurs par corrélation de critères (CRITIC) et la méthode de poids d'entropie, le processus de fabrication optimal du cuivre calciné est sélectionné par un essai orthogonal. En utilisant le XRD en poudre pour analyser la phase des échantillons de cuivre calciné fabriqués selon le meilleur procédé, on établit un spectre moyen et un spectre médian du cuivre calciné et on effectue une évaluation de similarité et une analyse de regroupement en superposant les graphiques topologiques géométriques. Les résultats de l'expérience à un facteur montrent que le processus de passage à une température élevée transforme les phases du cuivre naturel de FeS2 en Fe7S8, la couleur passe du jaune foncé à un foncé plus profond, et la teneur en métaux lourds et en éléments toxiques diminue. Le processus optimal de fabrication du cuivre calciné est la température de calcination de 750 ℃, le temps de calcination de 2,5 heures, l'épaisseur de la couche de 3 cm, la taille des particules de 0,8 à 1,2 cm, avec trempe dans le vinaigre une fois (cuivre naturel-vinaigre 10:3). La structure interne du cuivre naturel calciné est en forme de nid d'abeille, ce qui favorise la dissolution des composants efficaces. On établit 13 spectres d'empreinte digitale de diffraction des rayons X pour le cuivre naturel calciné, en se basant sur 10 pics communs. La similarité des pics relatifs des spectres d'empreinte digitale XRD des échantillons analysés est toutes >0,96, et ils peuvent efficacement distinguer entre les produits conformes et non conformes. La conclusion est que la température est le principal facteur influant sur la qualité du cuivre calciné, après la calcination, la dissolution des composants efficaces du cuivre naturel augmente, la teneur en métaux lourds et en substances toxiques diminue, ce qui montre que la fabrication augmente l'efficacité et réduit la toxicité. Le processus de fabrication optimal est stable et réalisable. Le spectre d'empreinte digitale XRD du cuivre naturel calciné peut être utilisé comme l'un des critères de contrôle de la qualité du cuivre naturel calciné.

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