CN112730476B - 一种矿物纯度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种矿物纯度检测方法，该方法包括：在载玻片上粘贴双面胶；将矿物原料均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面；将所述载玻片置于X射线源与能量检测器之间；通过所述能量检测器获得所述X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图；根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比。本发明提高了检测速度。

Description

一种矿物纯度检测方法
技术领域
本发明涉及矿物检测技术领域，特别是涉及一种矿物纯度检测方法。
背景技术
在矿物加工领域，矿物原料的纯度直接影响到矿物加工工艺流程稳定性及硬件设备参数；另外在矿石原料贸易领域，矿石原料的纯度是重要的工业指标，直接影响交易的价格。
目前，对矿物原料纯度的检测方法通常有传统的湿法化学法和物理测量法。湿法化学法，例如酸溶和碱熔等。物理测量法，例如X-射线荧光法等。这些方法测量精度相对较高，但是主要有以下一些缺点：1、检测周期相对较长，尤其是化学测量法，往往需要冗长的化学前处理流程，2、X-射线荧光法分析速度相对较快，但是方法对标准物质要求较高，需要参考物质与样品具有相近或一致的基体组成。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种矿物纯度检测方法，以提高检测速度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种矿物纯度检测方法，所述方法包括：
在载玻片上粘贴双面胶；
将矿物原料均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面；
将所述载玻片置于X射线源与能量检测器之间；
通过所述能量检测器获得所述X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图；
根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比。
可选地，所述根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比，具体包括：
确定所述矿物原料中各成分对应的灰度值区间；
根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积；
根据各成分所占面积确定预设成分的占比。
可选地，所述根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积，具体包括：
根据各成分对应的灰度值区间，采用归一法确定各成分在所述灰度图中所占面积。
可选地，所述将矿物原料均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面，具体包括：
将矿物原料颗粒均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面；
抖落未粘牢的矿物原料颗粒。
可选地，所述矿物原料颗粒粘在所述载玻片上的面积大于或等于2cm2。
可选地，所述通过所述能量检测器获得所述X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图之前，所述方法还包括：
打开所述X射线源，设置所述X射线源的工作参数，所述工作参数包括电压、电流和曝光时间。
可选地，所述能量检测器为平板检测器。
可选地，所述平板检测器为16位A/D转换的平板检测器。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种矿物纯度检测方法，通过能量检测器获得X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图，通过对不同的灰度区间进行统计，即可检测矿石原料的纯度，提高了检测速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种矿物纯度检测方法流程示意图；
图2为本发明一种矿物纯度检测装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种矿物纯度检测方法，以提高检测速度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种矿物纯度检测方法流程示意图，图2为本发明一种矿物纯度检测装置示意图，如图1-2所示，一种矿物纯度检测方法包括：
步骤101：在载玻片3上粘贴双面胶。
步骤102：将矿物原料均匀散布在所述载玻片3上粘有双面胶的一面。
步骤103：将所述载玻片3置于X射线源1与能量检测器4之间。使X射线源1发出的X射线主轴沿垂直于载玻片3平面的方向透过矿物原料颗粒2。
步骤104：通过所述能量检测器4获得所述X射线源1发出的X射线经过矿物原料后的灰度图。
步骤105：根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比。
其中，步骤105具体包括：
确定所述矿物原料中各成分对应的灰度值区间。
根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积。
根据各成分所占面积确定预设成分的占比。
其中，所述根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积，具体包括：
根据各成分对应的灰度值区间，采用归一法确定各成分在所述灰度图中所占面积。
其中，步骤102具体包括：将矿物原料颗粒2均匀散布在所述载玻片3上粘有双面胶的一面。
抖落未粘牢的矿物原料颗粒2。
所述矿物原料颗粒2粘在所述载玻片3上的面积大于或等于2cm2。
其中，步骤104之前，所述方法还包括：打开所述X射线源1，设置所述X射线源1的工作参数，所述工作参数包括电压、电流和曝光时间。
所述能量检测器4为平板检测器。
所述平板检测器为16位A/D转换的平板检测器。
本发明通过随机取样，以X-CT(ComputedTomography CT)作为测量手段，获得矿物原料颗粒2在X-CT下的灰度值，由于不同的矿物对X-CT的能量衰减系数各异，因此不同种类的矿物即表现出具有不同的X射线灰度值。通过图像处理技术对不同的灰度区间进行统计，即可对矿石原料的纯度进行快速鉴定。
本发明一种矿物纯度检测方法不需要化学药剂，是一种绿色环保的方法，实现了矿物原料纯度的快速鉴定。具体涉及X射线源1装置、平板检测器以及图像处理技术。
本发明主要适用于一些矿物原料成分相对较稳定，杂质矿物与目标矿物成分差异较大，且矿物原理颗粒是在一定范围内的矿物原料。
本发明的有益效果在于：
(1)制样简单，易掌握。
(2)分析速度快，运行费用低。
(3)是一种绿色、无损、环境友好的分析测试方法。
(4)适用于多种单矿物产品纯度的测试。
(5)具有对不同来源或批次的原料进行溯源的潜在功能。
(6)可快速鉴别纯矿物颗粒中的异常颗粒。
下面以具体实施例说明本发明一种矿物纯度检测方法。
实施例1
步骤一、将粒径在20～30目的石英砂颗粒(矿物原料颗粒2)均匀散布于粘有双面胶的载玻片3上，并确保粘附矿物颗粒的区域面积不小于2cm2。
步骤二、抖落未粘牢的颗粒。
步骤三、将附着有矿物原料颗粒2的载玻片3置于可调电压的X射线源1与16位A/D转换的平板检测器之间，使得X射线的主轴线沿垂直于载玻片3平面的方向透过矿物样品颗粒，如图2所示。
步骤四、打开X射线源1，将X射线源1的电压设置为40Kv，电流设置为100μA，曝光时间设置为1s，获得X射线经过矿物原料颗粒2衰减后的灰度图。
步骤五、通过图像处理软件，按如下流程对灰度图进行处理：设置10mm×10mm正方形研究区域，将图像二值化处理，分别设置灰度值区间0～9999、10000～15000和15001～65535，获取上述灰度值区间对应的各颗粒投影面积，分别记为A0、A1和A2，其中A1为灰度值在10000～15000区间内所有石英砂颗粒的面积之和，A0和A2为杂质组分颗粒对应的面积之和。
步骤六、通过归一法计算不同灰度区间对应的面积及其在总面积中的占比，记为R。计算方法为：R＝A1/(A0+A1+A2)*100％。
实施例2
步骤一、将粒径在60～200目的矿物原料锆英砂颗粒均匀散布于粘有双面胶的载玻片3上。
步骤二、抖落未粘牢的颗粒。
步骤三、将附着有矿物原料颗粒2的载玻片3置于可调电压的X射线源1与16位A/D转换的平板检测器之间，使得X射线沿垂直于载玻片3平面的方向透过矿物样品颗粒，如图2所示。
步骤四、打开X射线源1，将X射线源1电压设置为160Kv，电流设置为10μA，曝光时间设置为5s，获得X射线经过矿物原料颗粒2衰减后对应的灰度图。
步骤五、通过图像处理软件，按如下流程对灰度图进行处理：设置5mm×5mm正方形研究区域，将图像二值化处理，分别设置灰度值0～45000、45001～50000和50001～65535，获取上述灰度区间对应的各颗粒投影面积，分别记为A0、A1和A2，其中A1为灰度值在10000～15000区间内所有锆英砂颗粒的面积之和，A0和A2为杂质组分颗粒对应的面积之和。
步骤六、通过归一法计算不同灰度区间对应的面积及其在总面积中的占比，记为R。计算方法为：R＝A1/(A0+A1+A2)*100％。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种矿物纯度检测方法，其特征在于，所述方法包括：
在载玻片上粘贴双面胶；
将矿物原料均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面；
将所述载玻片置于X射线源与能量检测器之间；
通过所述能量检测器获得所述X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图；
根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比；
所述根据所述灰度图确定所述矿物原料中预设成分的占比，具体包括：
确定所述矿物原料中各成分对应的灰度值区间；
根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积；
根据各成分所占面积确定预设成分的占比；
所述将矿物原料均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面，具体包括：
将矿物原料颗粒均匀散布在所述载玻片上粘有双面胶的一面；
抖落未粘牢的矿物原料颗粒；
所述矿物原料颗粒粘在所述载玻片上的面积大于或等于2cm2；
所述能量检测器为平板检测器；所述平板检测器为16位A/D转换的平板检测器。
2.根据权利要求1所述的矿物纯度检测方法，其特征在于，所述根据各成分对应的灰度值区间确定各成分在所述灰度图中所占面积，具体包括：
根据各成分对应的灰度值区间，采用归一法确定各成分在所述灰度图中所占面积。
3.根据权利要求1所述的矿物纯度检测方法，其特征在于，所述通过所述能量检测器获得所述X射线源发出的X射线经过矿物原料后的灰度图之前，所述方法还包括：
打开所述X射线源，设置所述X射线源的工作参数，所述工作参数包括电压、电流和曝光时间。
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