铁矿石酸碱度是冶炼企业所关注的重要指标,它直接决定了冶炼炉料的配比,进而影响到钢铁的质量。因此铁矿石酸碱度的快速、在线检测有助于炼钢厂的质量控制。利用激光探针技术(又称激光诱导击穿光谱技术,简称LIBS)制样简单、分析快速多元素分析、近似无损、以及可实现原位和在线分析的特点,有望解决长期困扰企业的、难以进行实时、快速、在线和准确检测其酸碱度的问题。
武汉光电国家实验室博士生郝中骐等人在曾晓雁教授、李祥友教授指导下,提出一种激光探针与偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)算法相结合的新方法,以天然铁矿石粉末样品为研究对象,实现了对其酸碱度的快速、高精度检测。结果表明,PLSR和LIBS相结合的方法可以有效减少基体效应的影响,其检测均方根误差(RMSE)和平均相对误差(ARE)分别可达0.0048和3.65%,达到了现有冶炼企业的铁矿石酸碱度的基本要求,有望为企业进行实时、在线检测提供一种新途径。
该研究成果“ 激光探针与偏最小二乘回归相结合分析铁矿石的酸度”(Acidity measurement of iron ore powders using laser-induced breakdown spectroscopy with partial least squares regression)于2015年3月发表在Optics Express (Vol. 23, Iss. 6, pp. 7795–7801, 2015)上, 该项工作得到国家重大科学仪器设备开发专项(No. 2011YQ160017)和国家自然科学基金(No. 51429501)项目的资助。
图1. 激光探针检测原理图
图2. 铁矿石酸度标准值与预测
(责任编辑:陈智敏)