說(shuō)到礦石分析，很多人第一反應(yīng)還是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)：采樣、打包、送檢、等待……一來(lái)一回少則幾小時(shí)，多則幾天。但你知道嗎?現(xiàn)在越來(lái)越多的礦山已經(jīng)不這么“慢悠悠”了——他們用上了LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)，直接在現(xiàn)場(chǎng)“當(dāng)場(chǎng)就出結(jié)果”。

那LIBS到底是怎么做到的?今天就帶你看看它在礦山現(xiàn)場(chǎng)是怎么玩的。

一句話理解LIBS：用激光“轟”出數(shù)據(jù)

LIBS，全稱Laser-Induced Breakdown Spectroscopy(激光誘導(dǎo)擊穿光譜)，簡(jiǎn)單說(shuō)，它是用高能激光打在物體表面，把樣品“轟”出一個(gè)等離子體，然后通過(guò)光譜分析等離子體中發(fā)出的光，判斷物質(zhì)中含有哪些元素、含量是多少。

它的核心優(yōu)勢(shì)是：速度快、無(wú)需前處理、可現(xiàn)場(chǎng)分析。

在礦山怎么部署LIBS？

在實(shí)際礦山中，LIBS技術(shù)主要用于快速分析礦石的元素組成，比如鐵礦、銅礦、鋰礦等，常見(jiàn)部署方式包括：

1.便攜式LIBS儀器

工作人員直接拿在手里，對(duì)著礦石表面“激光一打”，幾秒鐘內(nèi)就能看到含鐵、含鋰、含鎂等的元素含量，適合快速篩查礦點(diǎn)和分選。

2.固定式/在線LIBS系統(tǒng)

安裝在傳送帶、皮帶機(jī)上，對(duì)經(jīng)過(guò)的礦石實(shí)時(shí)掃描分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分選和品位控制。這在鋰礦、稀土、鋁土礦場(chǎng)應(yīng)用得比較多。

3.無(wú)人車/機(jī)器人+LIBS

在一些露天礦或井下危險(xiǎn)區(qū)域，LIBS系統(tǒng)可以集成在無(wú)人車或機(jī)械臂上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和大范圍、多點(diǎn)檢測(cè)。

它具體“怎么分析”？

現(xiàn)場(chǎng)分析過(guò)程其實(shí)很簡(jiǎn)單：

1.對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)樣品

設(shè)備瞄準(zhǔn)礦石表面，激光發(fā)射系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒。

2.激光脈沖打擊

高能激光瞬間轟擊礦石表面，打出一個(gè)小坑，同時(shí)形成高溫等離子體。

3.光譜采集與解析

等離子體發(fā)出的光被光譜儀捕捉，不同元素有不同光譜“指紋”。

4.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出

軟件系統(tǒng)通過(guò)算法解析光譜，直接顯示每種元素的種類和大致含量。

整個(gè)過(guò)程基本在幾秒鐘內(nèi)完成，不需要樣品預(yù)處理，也不需要額外試劑，非常適合礦山這種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、時(shí)間緊張的場(chǎng)景。

為什么礦山越來(lái)越喜歡LIBS？

總結(jié)一下，LIBS在礦山的價(jià)值體現(xiàn)在這幾點(diǎn)：

速度快：從采樣到出結(jié)果，只需幾秒。

無(wú)需試劑、無(wú)污染：環(huán)保友好。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：省去了送檢流程。

高頻次分析：適合大規(guī)模、連續(xù)作業(yè)。

支持自動(dòng)化和智能化改造：可接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，參與智能礦山建設(shè)。

尤其是在鋰礦、稀土礦、銅礦這類對(duì)元素純度要求高、市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)大的礦種，LIBS可以幫助企業(yè)快速?zèng)Q策，提高經(jīng)濟(jì)效益。

最后

LIBS不是萬(wàn)能的，它對(duì)某些輕元素的檢測(cè)靈敏度還在優(yōu)化中，而且對(duì)樣品表面平整度有一定要求。但從礦山應(yīng)用來(lái)看，它確實(shí)已經(jīng)是一種改變工作方式的技術(shù)。

以前，我們?cè)诘V山“猜礦”靠經(jīng)驗(yàn);現(xiàn)在，我們靠激光“看礦”靠數(shù)據(jù)。

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審核編輯 黃宇