礦石品位在線檢測技術：近紅外光譜的創新突破與工業實踐

一、引言

礦石品位在線檢測技術是礦山智能化轉型的核心驅動力，其中近紅外光譜技術（NIR）憑借其非破壞性、快速響應和環境友好特性，成為復雜礦石成分實時分析的選擇方案。本文聚焦近紅外光譜技術的最新進展，結合西派特礦石在線分析系統的工業實踐，探討其在皮帶輸送環節的規模化應用價值及未來發展方向。

二、近紅外光譜技術的核心優勢

1. 復雜礦石的高效解析能力
近紅外光譜通過捕捉礦物分子鍵振動的特征吸收峰，結合化學計量學模型，可快速識別鐵礦中赤鐵礦、磁鐵礦的賦存狀態，或磷礦中膠磷礦與脈石礦物的成分差異。相較于傳統X射線熒光（XRF）技術，其對礦物結晶水、吸附水等特征更為敏感，在低品位鐵礦與復雜磷礦的快速分選中優勢顯著。

2. 綠色生產與資源節約
NIR技術無需化學試劑、無輻射風險，直接對皮帶輸送的原礦進行實時檢測，減少樣品制備環節的能耗與污染。通過動態調控分選閾值，可精準剔除低品位礦石，降低無效加工能耗。

3. 全流程數據賦能
礦石在線分析系統與工廠DCS系統深度集成，實現“檢測-分選-調控"閉環管理。例如，根據實時檢測結果自動調節破碎機速率或分選設備參數，提升資源回收效率。

三、技術挑戰與工程化適配

1. 動態校準優化

通過自適應算法優化模型參數，降低礦石表面濕度與粒度對檢測結果的影響，確保工業場景下的穩定性。

2. 工業場景的深度適配
針對工廠皮帶輸送環節的連續作業需求，西派特采用高幀率光譜掃描技術，結合防塵抗震設計，直接輸出礦石品位數據并聯動分選設備，實現自動化操作。

四、工業實踐：西派特礦石在線分析系統

西派特研發的礦石在線分析系統，將NIR技術深度嵌入礦石生產加工流程，其核心創新包括：

1. 在線實時監測：
系統直接安裝于礦石輸送皮帶上方，通過光譜探頭對運動中的礦石流進行連續掃描，實時輸出鐵、磷等目標指標的品位數據，為后續分選工序提供關鍵參數支持。

2. 本地化智能控制：
基于邊緣計算架構，系統在設備端完成光譜數據處理與品位分析，結合預設工藝參數庫，動態優化檢測閾值，確保數據輸出的穩定性和可靠性。

3. 經濟效益驗證：
國內某大型鐵礦的應用實踐表明，該系統可顯著提升礦石檢測效率，降低人工采樣與實驗室分析頻率，為生產流程的連續化與標準化提供技術支撐。

五、未來發展方向

面向礦石加工企業的工廠場景，推動近紅外光譜技術與工業物聯網（IIoT）的深度集成。通過開發邊緣計算節點，在皮帶輸送端實現光譜數據本地化處理與實時反饋，降低數據延遲；構建覆蓋破碎、分選、研磨等全流程的NIR檢測網絡，實現礦石品位數據的全鏈路貫通與工藝參數動態優化。