[发明专利]基于热红外光谱的鞍山式铁矿中二氧化硅含量测定方法有效

专利信息
申请号: 201710852763.2 申请日: 2017-09-20
公开(公告)号: CN107367480B 公开(公告)日: 2020-07-28
发明(设计)人: 熊宏启;孙厚广;潘鹏飞;徐冬林;毛亚纯;刘善军 申请(专利权)人: 鞍钢集团矿业有限公司
主分类号: G01N21/3563 分类号: G01N21/3563
代理公司: 鞍山贝尔专利代理有限公司 21223 代理人: 许冠忠
地址: 114001 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 基于 红外 光谱 鞍山 铁矿 二氧化硅 含量 测定 方法
【说明书】:

发明针对于现有技术中化学分析法测定鞍山式铁矿中二氧化硅含量存在的问题,提供了一种基于热红外光谱的鞍山式铁矿中二氧化硅含量测定方法,属于矿山地质与遥感应用技术领域。该方法包括采集矿样、制备样品、样品光谱测定、构建光谱吸收深度(SAD)指标,建立SAD与SiO2含量的线性拟合模型。该方法基于样品的热红外光谱特征,提出了一种新的指标——光谱吸收深度SAD,用于SiO2含量反演,实现了矿山现场铁矿石SiO2含量实时原位测定,为矿山采场矿体边界实时快速圈定与精准区划奠定基础。

技术领域

本发明属于矿山地质与遥感应用技术领域,特别是涉及一种基于热红外光谱的鞍山式铁矿中二氧化硅含量测定方法。

背景技术

鞍山式铁矿在我国分布最广,资源开采量最大,而矿山确定铁矿石样品的品位是地质勘探以及采矿工程中很重要的一个环节,因此品位确定方法对于矿山的生产效率是非常重要的。由于这种矿石中主要含有3种矿物成分,即石英(化学式SiO2)、磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3),要确定矿石的铁含量,必须首先要确定SiO2的含量。

目前,鞍山式铁矿的成分确定方法主要为化学分析法,这种方法程序多、过程复杂、化验周期较长,使得矿石品位测试结果相对配矿流程存在滞后效应,这将导致选厂指标波动,使得配矿质量和效果也会受到极大影响。同时,矿体测试样本数量也会受到限制,必然导致采场取样密度偏低,难以满足采场精细区划的要求。并且,化学分析法不能完成矿体品位的原位即时测定,因此其难以满足露天采场矿体实时精准圈定与区划的技术要求。

在地表岩石成分定量反演方面,国内外学者利用热红外光谱的方法对岩矿SiO2含量反演进行了大量研究。Copper、闫柏琨以光谱库为数据源研究了硅酸盐矿物SiO2含量与光谱特征的关系,并建立了发射率光谱克里斯琴森特征(CF)、透射特征(TF)、CF+TF特征与岩石SiO2含量指数的统计关系。Greenhagen B T以克里斯琴森特征(CF)处的光谱作为组成矿物的权重,探测月球的主要岩石。杨长保等通过建立SiO2含量的多元回归分析模型对岩石SiO2含量进行定量反演,反演结果与地质图和实地考察结果较相符。杨杭等通过建立基于9.38、11.18、12.36和12.82um波段的归一化SiO2光谱指数,实现了对SiO2含量的高精度提取。郭帮杰、曾江维等利用TASI数据中余辉带特征(Reststrahlen Features简称RF)的B5、B6、B12、B17四个波段进行了岩石中石英含量定量分析。但是上述研究多是基于样品光谱的10~14um波段进行的研究,且上述研究建立的反演预测模型多是基于多波段的多元回归模型,模型较繁琐。

并且,上述研究均是利用光谱特征对自然界岩石和沙子中的SiO2含量的反演研究,但未见对于鞍山式变质型铁矿中SiO2含量的反演研究,因此,亟需对鞍山式变质型铁矿矿石现场实时原位测试方法。

发明内容

本发明针对于现有技术中化学分析法测定鞍山式铁矿中二氧化硅含量存在的问题,提供了一种基于热红外光谱的鞍山式铁矿中二氧化硅含量测定方法。该方法基于样品的热红外光谱特征,提出了一种新的指标——光谱吸收深度SAD,用于SiO2含量反演,实现了矿山现场铁矿石SiO2含量实时原位测定,为矿山采场矿体边界实时快速圈定与精准区划奠定基础。

本发明的技术方案为,一种基于热红外光谱的鞍山式铁矿中二氧化硅含量测定方法,包括如下步骤:

1)在鞍山式铁矿所在地,采集矿样,处理成圆形薄片状样品;

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