基于STM32的新型X荧光在线品位分析仪的研制与应用

矿浆品位的测量一直是选矿行业的研究重点与技术难点，其测量精度的实时在线反馈直接影响了选矿工艺流程自动化控制的效果。为实现对选矿工艺流程中矿浆元素品位更加准确的测量，在上一代有核在线品位分析仪的基础上改进研发了新一代无核X荧光在线品位分析仪。该新型X荧光在线品位分析仪基于STM32F407控制芯片，采用X光管与半导体探测器相结合的测量结构，其技术架构与分析原理是：X光管与半导体探测器组成测量单元，由X光管激发的X射线照射到需要测量的矿浆表面，同时半导体探测器接收矿浆中待测元素被激发出的X特征荧光；主控单元接收处理半导体探测器上传的数据信号，通过串口通讯将所测元素计数率发送给工控机上位软件；最终上位软件调用Matlab数学分析工具同时采用BP神经网络进行数据的建模分析并得出品位数值。绍兴某选矿厂现场工业试验结果表明，相比较于上一代有核品位分析仪，该新型X荧光在线品位分析仪的测量精度与运行稳定性等均有了显著的提高，各项参数均达到了设计要求。     

矿浆载流X荧光分析仪的标定技术

<正> 前言近十年来X荧光分析技术日益广泛应用于选矿厂快速分析矿浆中的金属品位,它已成为实现选矿生产过程计算机控制的基础和必要条件。这种技术的典型产品是芬兰奥托昆普公司的库里厄—300型载流分析系统,其工作原理和系统构成已有文章介绍。由于X荧光光谱仪给出的信息是X射线强度,它是被测样品中元素含量的相对代表量而不是金属品位值,尤其是在选矿厂矿浆中经常含有其它共生元素,其X射线强度相互影响,矿浆浓度又经常波动,因此为了使X荧光分析仪得到满意的分析精度,不仅仪器本身质量要高而且在很大程度上取决于标定工作的好坏。标定技术属于X荧光分析仪     

X荧光现场取样技术在大红山铜矿的应用

介绍了利用自行研制的便携式X射线荧光分析仪在大红山铜矿井下用X荧光取样分析代替人工打点取样分析，现场原位测量岩壁Cu、Fe品位的应用情况。采用的仪器是由^238Pu同位素源、正比计数管、多道脉冲幅度分析器、便携微机系统等组成的能量色散型分析仪，具有自动稳谱功能。研究结果表明：X荧光取样的原矿品位与化学分析结果相比，Cu相对误差在10％以内的合格率达到95％，Fe相对误差在5％以内的合格率为90％，完全能满足矿山生产的要求。     

流程X射线荧光分析的矿浆系统

<正> 为了在选矿生产中及时了解和掌握矿浆中有用元素的品位,白银公司选冶厂和白银矿冶研究所共同研制了流程X射线荧光分析仪,与此同时,对矿浆系统也进行了研究,因为良好的矿浆系统是流程X射线荧光分析的     

多道全聚焦X射线荧光分析仪

X射线荧光分析仪是一种快速测定样品中各种元素含量的大型仪器。这种仪器在科研各部门以及冶金、地质、化工、石油、建材和机械等生产部门,已广泛应用。为适应冶金工业迅速发展的迫切需要,和有关单位合作,研制成了多道全聚焦X射线荧光分析仪。这种仪器的特点是采用全聚焦弯曲晶体;结构简单;操作方便;分析速度快,一次可同时分析六种元素;分析范围广,可从     

工作面上金的快速分析

放射性同位素X射线荧光分析仪是六十年代中期兴起的一类快速分析新设备。在地质勘探和矿业开发中,可以用它来对矿石中所含元素进行快速鉴定;用以估价矿床范围和确定矿石品位分布规律,进而指示采掘作业方向、合理的出矿品位,选择正确开采工艺和参数,这对提高采掘效率和强化开采都具有重大意义。过去应用这类仪器最突出的问题是:基体效应问题,它直接影响分析精度和仪器的     

用X射线分析仪控制选矿厂工艺过程

叙述了芬兰奥托昆普Mintec公司制造的X射线分析仪研究和在选矿厂中应用的进展。讨论了选矿样品采集、X射线光谱分析、仪器校准、控制附件的应用、X荧光分析以及X射线分析仪控制的技术和经济性。     

多道全聚焦 X 射线荧光分析仪

X 射线荧光分析仪是一种快速测定样品中各种元素含量的大型仪器。这种仪器在科研各部门以及冶金、地质、化工、石油、建材和机械等生产部门,已广泛应用。为适应冶金工业迅速发展的迫切需要,和有关单位合作,研制成了多道全聚焦 X 射线荧光分析仪。这种仪器的特点是采用全聚焦弯曲晶体;结构简单;操作方便;分析速度快,一次可同时分析六种元素;分析范围广,可从11号元素钠到92号元素铀;分析精度高;再现性好;适用于生产过程的控制分析。     

对数螺旋线型分光晶体的应用研究

X射线荧光分析仪分为波长色散型和能量色散型两种,其主要区别在于波长色散型X射线荧光分析仪有分光晶体。分光晶体按其几何外形分为平晶和弯晶,其中弯晶又分为洛仑兹圆形和对数螺旋线型弯晶等。本文系统地分析了分光晶体的应用原理,对对数螺旋线型分光晶体的计算方法、计算机仿真和设计等进行了深入研究。采用LiF作为材料加工制造了Fe元素测量通道的分光晶体,并采用两种不同功率的X光管作为激发源进行了测试。实验证明,分光晶体设计正确,分光效果优越,可作为载流X荧光品位分析仪的分光晶体应用。     

BOXA品位分析仪管理站软件的开发

载流X荧光品位分析仪是选矿过程自动控制中的关键设备。BOXA品位分析仪是北京矿冶研究总院自主开发的最新一代品位分析仪。分析仪系统中,管理站软件担负着用户交互与记录运行数据的任务,对于分析仪的用户体验,历史数据记录,故障诊断至关重要。管理站软件采用分层模块式的结构,将界面与业务层分开,将不同的功能模块分开,便于用户界面美化升级,减少功能升级时对其他功能模块的影响,具有很好的可维护性和可扩展性。配备该软件的BOXA分析仪已经在广西盘龙等矿山企业得到应用,反应良好。     

能量色散X射线荧光分析软件开发

介绍了能量色散X射线荧光光谱分析原理和定性、定量分析方法。定性分析通过谱处理实现,涉及谱平滑、背景扣除、寻峰、能量刻度和特征谱的拟合。基体效应的校正通过基本参数法实现。基于此方法采用Delphi开发了EDXRF分析程序,通过实验验证,分析程序基本实现了预期的功能,分析结果达到了精度要求。     

工艺矿物学研究的新技术与新理念

近年来,基于扫描电镜的矿物自动分析仪如QEMSCAN（Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electronic Microscopy）、MLA（Mineral Liberation Analyser）和AMICS（Advanced Mineral Identification and Characterization System）已经广泛应用于矿物的自动识别与测量;激光剥蚀等离子质谱仪（LA-ICP-MS）由于其在痕量上的检测优势,使元素赋存状态的研究更加准确与深入;飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）的应用为研究矿物表面特性及其变化提供了便利和可靠的方法。部分大型矿山企业在地质勘查阶段就对不同区段的样品进行工艺矿物学研究,关注矿石性质的空间变化给选矿工艺及指标带来的影响,为及时优化改进工艺流程提供依据和指导。就目前研究成果而言,矿物自动测量与分析技术的不断完善,建立数学模型预测选矿指标以及矿物三维数据表征技术在工艺矿物学研究中的应用是其持续发展的新趋势和方向。      

等离子条件下煤的热解残渣特性

研究了电弧等离子条件下大同煤热解残渣的组成及特点。实验首先对煤进行热解,然后对作用不同时间的煤热解残渣进行元素分析和粒度分布分析,并用有机溶剂甲苯和二硫化碳对热解残渣采用索氏提取器抽提24 h,将所得提取液采用紫外-可见光谱仪、红外光谱仪和气质联用仪等手段进行表征。结果表明：在等离子条件下作用时间最长的残渣,C/H原子比明显增加,可达77;粒径为10~25 μm 的占残渣的221 %,25~80 μm的占32%。紫外-可见光谱表明,残渣提取液在257 nm出现C60特征吸收峰,在277 nm处能产生很强的芳环吸收峰。红外吸收光谱表明,等离子条件下热解残渣提取液在1 179 cm-1也出现富勒烯C60特征吸收峰。而气-质联用分析表明,残渣提取液所含化合物主要为丁基羟基甲苯和邻苯二甲酸化合物。     

EDXRF法在煤成分分析中的应用

尝试采用EDXRF法分析煤的成分,阐述了分析的基本原理,讨论了样品的饱和质量厚度,建立了基体校正模型。试验结果表明,EDXRF法测定煤中Ca、Ti、Fe的平均相对误差分别为5.70%、6.67%、3.68%,可用于煤成分分析。     

对浮选过程中黄药浓度变化规律的研究

研制了由离子选择性电极（ISE）、XDI智能检测仪等组成的黄药浓度检测系统。时检测系统的性能作了较详细的研究；对浮选过程中黄药浓度进行了在线检测,研制系统检测结果与紫外分光光度法对照取得了较好的一致性,误差小于5％；探讨性研究了选矿过程中黄药浓度的变化规律。     

WDPF-Ⅲ微机多点多道品位在线分析系统的研究与应用

介绍了一套独立自主研制的,基于能量色散X射线荧光分析方法(EDXRF)的矿浆品位在线分析系统,该分析系统能对矿浆品位进行实时快速在线检测。经过苏州小茅山铜铅锌矿的现场实际应用,取得了较好效果。该系统目前能够较好满足实际选矿生产需要,完成选矿过程的连续在线检测,及时指导生产。本系统采取了自创的双探头加滤光片技术,有效克服了相邻元素的相互干扰,使检测精度和仪器整体性能得到了较大提升,为更高性能品位在线分析系统的研制奠定了基础。     

EDXRF法矿浆品位在线分析系统的探讨

介绍了一套基于能量色散X射线荧光分析方法（EDXRF）的矿浆品位在线分析系统，该分析系统能对铁精矿磁选子系统的矿浆品位进行在线分析。经过现场初步应用和性能评价，该系统能够满足实际生产需要，完成选矿过程的连续在线分析，及时地指导生产，同时为高性能在线分析系统的国产化奠定了基础。     

TOC分析仪测定矿物表面药剂吸附量研究

使用TOC分析仪快速测定有机药剂在矿物表面的吸附量, 并以分析纯试剂油酸钠和自制混合脂肪酸类捕收剂GJBW为研究对象, 对该测定方法进行了可靠性分析。试验结果表明, TOC分析仪法能够准确测定油酸钠、GJBW在矿物表面的吸附量, 相比于传统溶剂萃取-分光光度计法, 具有操作简便、测定快速、无毒无污染等优势, 适合测定实验室单一有机药剂体系(包括组成成分复杂的复配有机药剂)在矿物表面的吸附量。     

金属载氧体的积碳特性研究

以CO为燃料（即还原性气氛）,在热天平上分别对Ni基、Fe基、Cu基和Co基4种制备金属载氧体进行热重实验,通过分析各自的TG曲线,了解到4种载氧体均出现了不同程度的积碳现象,其中Cu基载氧体可以在一定程度上抑制积碳。为了避免因积碳而带来的载氧体失活,在管式炉内进行CO和载氧体的燃烧反应时,向炉内通入水蒸气,发现CO还原金属载氧体时,通入水蒸气可以有效地抑制积碳。最后利用X射线衍射仪（XRD）扫描反应产物,分析结果显示,通水蒸气时C的特征峰已经消失,进一步验证了水蒸气的抑碳效果。