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閱讀：6發(fā)布時(shí)間：2026-6-18
及時(shí)分析冰銅成分，有效控制冶煉過程
介紹
從硫化礦石中提取金屬是一個(gè)復(fù)雜的、多步驟的過程。一個(gè)穩(wěn)定和流暢的生產(chǎn)工藝能用低成本生產(chǎn)好的產(chǎn)品。過程控制是必要的,以確保為每個(gè)步驟預(yù)所有關(guān)鍵因素都維持在規(guī)定設(shè)置點(diǎn)/范圍內(nèi)。采礦及冶煉生產(chǎn)普遍使用各種XRF光譜儀技術(shù)來優(yōu)化他們的生產(chǎn)過程。
本應(yīng)用文件描述Mount ISA公司如何使用奧林巴斯DELTA手持式光譜儀(HHXRF)實(shí)現(xiàn)快速，可靠即時(shí)的冰銅成分，提高生產(chǎn)效率, 優(yōu)化粗銅生產(chǎn)過程控制。
在冶煉過程控制中使用奧林巴斯手持式光譜儀的優(yōu)點(diǎn)包括:
? 快速、可靠和準(zhǔn)確的現(xiàn)場分析
? 最少的樣品制備
? 易于使用，即時(shí),現(xiàn)場品位鑒定
? 實(shí)時(shí)監(jiān)視冶煉過程來提高整體的生產(chǎn)力
? 提高成本效益和增加產(chǎn)品價(jià)值
應(yīng)用細(xì)節(jié)
一般來說,銅提取過程包括以下步驟:粉碎硫化銅礦石(比如黃銅礦)，泡沫浮選法選礦，使富集成為銅精礦,一般含銅(Cu)品位為20 - 30%。然后石英沙與銅精礦混合，經(jīng)閃速熔煉、氧化還原和陽極澆鑄，最終產(chǎn)品(含量> 99.0%純銅)送往精煉廠生產(chǎn)含量> 99.9%的銅。
冰銅品位和熔煉礦渣中金屬含量是影響隨后的冶煉加工階段(如氧化還原和精煉)和整體生產(chǎn)力的兩個(gè)最重要的因素。冰銅中銅的品位低意味著銅還原不足和冰銅中鐵(主要成分:鐵硫化物(FeS)的含量影響氧化還原反應(yīng)。冰銅中的銅的品位應(yīng)該> 48%,鐵應(yīng)< 10%。冰銅品位可以通過改變輸入空氣或富氧空氣的總氧比來調(diào)整。不適當(dāng)?shù)恼{(diào)整導(dǎo)致生產(chǎn)率降低，如銅渣和/資源浪費(fèi)(工時(shí)和能源)。產(chǎn)生這種損失的的原因之一是缺乏正確分析測方法。
為了更好的了解奧林巴斯DELTA手持式光譜儀在銅冶煉過程控制中的應(yīng)用, 銅冶煉廠采取了一系列樣本監(jiān)控冰銅成分。樣品直接奧林巴斯DELTA手持式光譜儀測試，沒有進(jìn)行任何的樣品制備。因?yàn)闃悠返母邔?dǎo)熱性能和分析儀處理高溫樣本的功能,我們不需要等待樣品冷卻，在爐內(nèi)取出樣品幾秒鐘后，就可以獲得所取冰銅樣品的成分。
結(jié)果
圖1所示。冰銅中銅和鐵的含量ICP-OES(實(shí)驗(yàn)室測定) VS 奧林巴斯DELTA手持式光譜儀
冶煉過程中，使用奧林巴斯DELTA手持式光譜儀進(jìn)行即時(shí)品位分析,操作員確認(rèn)將冰銅轉(zhuǎn)入氧化還原爐中時(shí)機(jī)。在這項(xiàng)研究中,個(gè)冰銅樣品含17%的鐵、56%銅，不符合轉(zhuǎn)移到氧化還原爐中Cu-Fe濃度標(biāo)準(zhǔn) (例如銅> 48%,鐵< 10%)。冰銅高濃度的鐵需要更高濃度的氧輸入(在空氣或富氧空氣)，充分燃燒硫和鐵氧化。也需要額外添加硅與鐵氧化物反應(yīng)，生成鐵礦渣。更多的空氣和二氧化硅,更多的鐵進(jìn)入渣相，導(dǎo)致冰銅中鐵濃度降低,因此,銅品位升高。隨后一系列樣本被采集后使用奧林巴斯DELTA手持式光譜儀分析，直到銅和鐵濃度達(dá)到所需的標(biāo)準(zhǔn)。
為了確認(rèn)奧林巴斯DELTA手持式光譜儀的測試結(jié)果,所有樣本隨后被送到實(shí)驗(yàn)室用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(icp)分析。圖1顯示奧林巴斯DELTA手持式光譜儀現(xiàn)場分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室ICP分析發(fā)所獲得的銅和鐵含量的基本吻合。應(yīng)該注意的是, ICP分析結(jié)果需要幾個(gè)小時(shí)后才能獲得，而奧林巴斯DELTA手持式光譜儀在拿到樣品幾秒鐘內(nèi)就獲得了近似的結(jié)果。結(jié)果證實(shí), 奧林巴斯DELTA手持式光譜儀技術(shù)適用于現(xiàn)場粗銅生產(chǎn)過程監(jiān)測，但I(xiàn)CP不適合，因?yàn)镮CP需要的分析時(shí)間太長。
結(jié)論
這項(xiàng)研究表明奧林巴斯手持式光譜分析儀可以現(xiàn)場監(jiān)測冰銅成分，幫助實(shí)現(xiàn)銅冶煉過程控制。這里描述的同樣的方法也適用于其他金屬或貴重金屬(如鋅、鐵和黃金)提取的過程控制?？焖俜治觥⒔Y(jié)果可靠、重現(xiàn)性好、最少的樣品制備和操作簡單是奧林巴斯手持式光譜分析儀的重要特點(diǎn)。
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