光学显微镜全自动矿物分析系统

1、背景介绍

　　随着我国钢铁行业的高速发展，对各个检验及研发环节要求越来越高。无论是生产装备还是检验研发设备，降本增效是发展根本。产品结构已经完成了“普转特、特转优、优转精”的战略转型，提供优质的铁水、钢水是对于生产的保障，而合理的原料供应是得以保障持续发展的必要条件。

　　选矿是整个生产过程中最重要的环节，选矿工艺的合理制定也直接决定了后续的产品质量。Fe在矿石中的主要存在形式有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿，对不同种类矿石的区分以及硬度、密度、湿度、解离度等方面的评估是制定后续的选矿工艺的理论基础。所以更好、更深入地了解铁矿资源而不仅仅局限于铁含量的检测非常重要，其不仅能够准确地评估铁矿价值、推断铁矿品质对下游工艺的影响，还能够优化生产工艺以节约成本提高产能。

　　作为炼铁的主原料，烧结矿、球团矿冶金性能的表征不再简单停留在传统的参数上，其显微结构、矿物组成及矿物含量也成为后续配矿以及高炉冶炼工艺中重点考量的因素，同时也是综合评价中的指标，如：低温粉化率与显微结构、矿物组成有很重要的关系。

　　总之，自动大面积显微结构分析、矿物组成分析、矿物含量分析等是决定选矿质量、提升烧结矿、球团矿冶金性能的一把利刃，是研究矿石的冶金性能，指导选矿、烧结、球团工艺的手段。

　　传统的自动矿物分析系统基于扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）技术，对矿物的背散射（BES）图所呈现的不同灰度的差异进行分析并确定矿物的成分。但是钢铁行业中铁矿、烧结矿、球团等样品其灰度值相近，成分相差不大，传统的矿物分析系统无法区分，所以类似于假象赤铁矿和针叶状赤铁矿，赤铁矿和水赤铁矿，原生赤铁矿和次生赤铁矿等样品的区分一直是传统矿物分析系统的难题。而且传统的电镜矿物分析系统价格高昂，占地面积较大，对环境要求较高，并不被行业内的中小企业所普遍接受，自动化的矿物分析也不能够在行业内得到广泛的推广。

　　光学显微镜是通过自然光作为光源落射到样品表面，经过光学作用被人眼或者采集系统接收的成像系统，能够最直观的、最真实的更反应出样品灰度的差异。基于目前显微光学技术在灰度值区分方面的优势，欧波同（OPTON）联合澳大利亚联邦科学工业研究院（CSIRO）开发出光学显微镜全自动矿物分析系统，将样品中不同的矿物组成通过光学成像来反映出不同的差异，搭载专业化、高精度、多功能软件实现矿物的自动分析，获得价值的数据，帮您解决您生产中的困惑，提高生产力，降低成本。

2、工作原理

3、产品功能

（1）识别并定量分析铁矿石矿相，从而评估铁矿价值，优化矿石处理工艺流程及预测铁矿品质对下游工艺的影响；

（2）识别并定量分析烧结和球团矿矿相，研究烧结球团矿微观结构与性能的关系，优化配矿和烧结焙烧工艺，从而改善烧结矿品质降低配矿成本；

（3）分析焦炭微观结构，预测焦炭性能及其对炼铁、冶金工艺的影响。

4、产品优势

（1）相对于传统的电镜矿物分析系统，该产品的性价比更高、效率更高。与人工计点法相比，其评价的面积更大，精度更高，速度会有几十倍的提升。同时该系统配备的完善的数据库以及的自动化程度降低了对操作人员技术水平的要求，能够节约一部分人工成本。对于整个钢铁行业而言能够快速的推动选矿、配矿等工艺的发展，提高整个行业的发展水平。

（2）该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征；

（3）直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异，对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。下图为四种具有不同类型组织结构特征的赤铁矿颗粒（从致密到多孔不等）。这些不同的组织结构使得它们在硬度、耐磨性和吸湿性等方面表现出差异，同时在粉碎、选矿造粒和烧结过程中也表现出不同特点。

（4）基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物，比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。

（5）H = 赤铁矿（假象赤铁矿）,HH = 水赤铁矿，vG=玻璃针铁矿,oG = 赭色针铁矿K= 高岭石,P = 孔隙,E = 环氧树脂