[发明专利]一种复杂组成的烧结矿矿相精细化定量分析方法

说明书

本发明公开了一种复杂组成烧结矿的矿相精细化定量分析方法。采用光学显微镜分析和电子显微镜分析融合的技术，对复杂组成烧结矿的矿相进行定量分析，从而准确掌握复杂烧结矿的矿相比例。通过上述方式，本发明弥补了单独采用光学显微镜和单独采用电子显微镜均难以定量区分灰度相近矿相的不足，能够较准确、全面地获得复杂组成的烧结矿中不同矿物的比例分数，为了解烧结矿矿相组成、改善烧结矿质量提供依据。

技术领域

本发明涉及烧结矿矿相分析技术领域，特别是涉及一种复杂组成的烧结矿矿相精细化定量分析方法。

背景技术

烧结矿是由多种物料混合经高温部分熔融的人造富矿，是高炉主要炉料之一，内部矿相组织结构十分复杂。烧结矿的性能的优劣，如低温还原粉化率、转鼓强度、耐磨指数、熔滴性能和还原能力等，将直接影响高炉生产。而烧结矿性能的好坏又与其内部矿相的种类和含量密切相关。

同时，随着高品位铁矿石资源短缺的问题日益突出，为了降低生产成本，大量低品位的铁矿石原料被用于烧结矿的生产。基于铁矿石品位的下降会导致烧结矿质量下降的原因，为确保合格的烧结矿用于高炉生产，使得烧结矿显微矿相的表征和检测对分析和控制工业中批量生产的烧结矿质量的尤为重要。

目前，通常采用图像分析法对烧结矿矿相进行定量分析，根据图像对应组织的灰度、形状及与周边组织的结合状态进行目视区分识别。传统图像分析使用的图片大多为手动拼接的光学显微镜图片。针对简单组成烧结矿，因为其主要矿相种类较少，且灰度差异较大，单独使用光学显微镜和电子显微镜均可利用矿相灰度之间的差异进行阈值分割，准确定量分析。

但是，单独使用光学显微镜时，对于部分灰度差异较大的矿相，比如钒钛烧结矿中的磁铁矿和赤铁矿，能够进行单独阈值，分别得到各矿相在光学显微镜下的面积分数；对于一些灰度接近的矿相，比如钒钛烧结矿中的钙钛矿与硅酸盐，在光学显微镜下就无法进行精确的定量区分。

此外，现有的单独采用电子显微镜进行图像分析的技术也面临类似的问题，无法对一些灰度相近的矿相进行定量区分，比如钒钛烧结矿中的磁铁矿和赤铁矿。

也即基于当前单独使用光学显微镜或单独使用电子显微镜的方法都无法对灰度相近的矿物进行精确定量分析，导致烧结矿的矿相定量分析存在统计不全或者是无法统计，从而影响工业生产中烧结矿的质量的问题。本发明采用光学显微分析和电子显微分析融合的技术，提供了一种复杂组成的烧结矿矿相精细化定量分析方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中单独使用光学显微镜或单独使用电子显微镜进行烧结矿矿相分析时存在的无法定量区分灰度相近的矿相，导致烧结矿的矿相定量分析统计不全或无法统计的问题，提供了一种复杂组成的烧结矿矿相精细化定量分析方法，通过采用光学显微分析和电子显微分析融合的技术，用电子显微镜对光学显微镜无法区分的矿相进行分析，从而更准确、全面地统计复杂组成的烧结矿中的矿相分布。

为实现上述目的，本发明提供了一种复杂组成烧结矿的矿相精细化定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、光学显微镜矿相定量分析

以一定放大倍数用光学显微镜在矿物试样上随机拍摄B个点，得到烧结矿光学数码显微图，对所得烧结矿光学数码显微图进行阈值分割，得到灰度差值较大的A₁、A₂、A₃…A_i-1矿相以及灰度差值较小的第A_i矿相，根据各矿相的所占面积计算得出烧结矿内部各矿相所占比例；

步骤二、电子显微镜矿相定量分析