張紅標(biāo)，周吉合，湯國翔

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

銅精礦由銅礦石通過選礦工藝提煉而成，是銅冶煉企業(yè)的主要原料之一。我國銅冶煉企業(yè)對銅精礦的需求量大，除進(jìn)口國外銅精礦資源外，還需要國內(nèi)精礦資源供給［1］。目前，江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司貴溪冶煉廠（以下簡稱貴冶）銅精礦年需求量為200余萬t，其來源于江銅公司自產(chǎn)礦、國外進(jìn)口礦、國內(nèi)混合礦（在貴冶簡稱為地方礦）。

銅精礦交易屬大宗商品交易，為更好地掌握精礦品質(zhì)情況，滿足生產(chǎn)與結(jié)算需求，在貨物到達(dá)工廠后需要進(jìn)行檢驗。檢驗工作的好壞不僅關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)命脈，而且在一定程度上還是影響企業(yè)的生存和可持續(xù)發(fā)展的大事［2］。

原料檢驗過程發(fā)現(xiàn)異常，往往會將異常原料送化驗分析，依據(jù)分析結(jié)果判定后續(xù)檢驗工作是否正常開展?；灧治鼋Y(jié)果耗時長，容易造成檢驗工作停滯，造成供貨車輛積壓，不利于原料供需雙方的利益。

為滿足原料風(fēng)險防范的要求，實(shí)現(xiàn)對原料品質(zhì)快速檢測，防止異常原料入廠，貴冶原料部引入奧林巴斯光譜分析儀輔助原料檢驗，并結(jié)合檢驗需求對其性能進(jìn)行調(diào)試完善。光譜分析儀使用后，實(shí)現(xiàn)了原料品質(zhì)快速分析，提升了檢驗效率，降低了檢驗風(fēng)險。

1 原料檢測現(xiàn)狀

1.1 銅精礦成分復(fù)雜

中國的礦產(chǎn)資源貧瘠，可利用礦物品位低、粒度細(xì)［3］，且礦種品質(zhì)參差不齊。近年來，混合銅精礦供應(yīng)量日益增多。供應(yīng)商將不同品質(zhì)的銅精礦按一定的比例配成達(dá)到預(yù)期品位的混合銅精礦。在檢驗過程中，時常發(fā)現(xiàn)混合礦中會摻雜一些含銅固廢，如銅冶煉濕法渣、銅屑、廢舊電路板等，銅精礦成分越來越復(fù)雜。

1.2 作假手法隱蔽性增強(qiáng)

銅精礦中含有高價值的銅金銀元素，一些不法供應(yīng)商往往通過摻雜作假等方式進(jìn)行謀利。如在不易被取到樣品的區(qū)域填埋低品位含銅物料或在容易取到樣品的區(qū)域填埋高品位含銅物料（如銅屑、海綿銅等）。

隨著混礦業(yè)務(wù)的發(fā)展，銅精礦作假手法也越來越隱蔽。異常原料無論是從顏色或粒度上都幾乎與正常原料一致，質(zhì)檢員通過目測、感官等手段鑒定銅精礦作假變的越來越困難。

1.3 快速分析技術(shù)高速發(fā)展

目前，隨著我國科技不斷突飛猛進(jìn)，高新技術(shù)的不斷發(fā)展，X射線用于元素分析技術(shù)快速發(fā)展，日趨成熟。手持式光譜分析儀廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)，有色、環(huán)衛(wèi)，環(huán)保、礦山等各個領(lǐng)域［4］。

2 手持式光譜分析儀應(yīng)用探討

2.1 性能概況

貴冶目前使用的為奧林巴斯DP4050型手持光譜分析儀，如圖1所示。手持式光譜分析儀是一種基于XRF（X Ray Fluorescence，X射線熒光）光譜分析技術(shù)的光譜分析儀器，主要由X光管、探測器、CPU以及存儲器組成。由于其具有重量輕、精度高、性能可靠等特點(diǎn)［5］，使得銅精礦質(zhì)量判定格外便捷?？焖倬_的分析結(jié)果，可大幅度縮短分析周期，大幅降低昂貴的分析成本，對重大決策快速制定有著重要的作用。

圖1 奧林巴斯DP4050型光譜分析儀

2.2 測量原理

由X射線管發(fā)出的X射線照射在被分析樣品上，激發(fā)樣品中所含元素的內(nèi)層電子獲得能量躍遷，同時次外層電子向內(nèi)層躍遷，并釋放出試樣中分析元素的特征X射線，通過特征X射線的能量判斷樣品中存在的元素，特征X射線的峰面積計算元素的含量。特征X射線由探測器接收，通過數(shù)字信號處理器和PDA計算處理，把最終結(jié)果顯示在屏幕上。

2.3 儀器校正

便攜式XRF測試儀的核心部分是便攜式礦石元素分析儀［6］，為確保儀器測試結(jié)果精確，需要對儀器進(jìn)行校正。將分析儀原始測試數(shù)據(jù)與化驗分析數(shù)據(jù)比對，尋找分析儀各元素檢測參數(shù)，依據(jù)參數(shù)建立工作曲線。

貴冶原料部組織技術(shù)骨干對銅精礦樣品開展調(diào)查比對，并聯(lián)合奧林巴斯分析儀廠家對銅精礦元素測試曲線進(jìn)行調(diào)試，尋找曲線分布規(guī)律，建立銅精礦快速檢測工作曲線，如圖2、圖3所示。

圖2 Cu元素XRF分析工作曲線

圖3 Ag元素XRF分析工作曲線

2.4 分析儀穩(wěn)定性檢測

選取同一份樣品，在相同人員，相同條件下重復(fù)檢測，并對檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。主要目的在于檢查分析儀的穩(wěn)定性。按照上述要求，隨機(jī)抽取樣品，并對抽取的樣品重復(fù)檢測三次，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析見表1和表2。

由表1、表2可知，奧林巴斯手持式光譜分析儀測量偏差在允差范圍內(nèi)。

表1 分析儀Cu元素穩(wěn)定性檢測 %

表2 分析儀Ag元素穩(wěn)定性檢測

2.5 手持式光譜分析儀的應(yīng)用探討

1.為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，奧林巴斯手持光譜分析儀使用前需要進(jìn)行標(biāo)定。具體方法：開啟分析儀，將探頭對準(zhǔn)316不銹鋼光譜標(biāo)樣進(jìn)行檢測。測量值在光譜分析儀標(biāo)樣范圍內(nèi)即可。

2.奧林巴斯手持光譜分析儀單次檢測時間為25 s，25 s后，測量數(shù)據(jù)基本上不再發(fā)生變化。

3.為充分驗證手持光譜分析檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，分別采用分析儀快速分析與化驗分析兩種方法對已知含量的國家標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行檢測比對，結(jié)果如圖4、圖5所示，由圖可知，Cu元素的差值在1%左右，Ag元素基本吻合較好。這已滿足銅精礦質(zhì)檢定性判定需求。

圖4 分析儀測試與化驗分析Cu品位比對

貴冶原料部將奧林巴斯光譜分析儀主要應(yīng)用于地方礦初檢及異常判定上。主要目的在于充分發(fā)揮光譜分析儀的作用，防止異常原料入廠，維護(hù)工廠利益。貴冶原料部還完善了汽車銅精礦檢驗流程：初檢必須使用快速分析儀對汽車銅精礦品質(zhì)波動情況進(jìn)行檢測。具體要求：對同一供貨單位車輛在系統(tǒng)中按比例隨機(jī)抽取車輛進(jìn)行挖洞。挖洞位置在系統(tǒng)中按照棋盤式布點(diǎn)隨機(jī)抽取。使用快速分析儀對挖洞處上、中、下部位進(jìn)行檢測。不同部位品質(zhì)波動超出允差范圍報異常評審處理。如使用快速分析儀對A、B、C三家供貨單位進(jìn)行品質(zhì)檢測，檢測結(jié)果見表3。

表3 某單位快速分析儀Cu元素檢測結(jié)果%

由表3可知，A單位供貨精礦上、中、下部位Cu含量波動值在允差范圍內(nèi)，符合驗收要求。B、C兩家單位精礦中部、底部Cu品位明顯低于其它部位，品質(zhì)波動較大需要進(jìn)行異常評審。

3 效果評價

在銅精礦檢驗中應(yīng)用快速分析儀，可實(shí)現(xiàn)銅精礦品質(zhì)快速分析，為異常判定提供了數(shù)據(jù)支撐，提升了檢驗效率。同時在銅精礦檢驗風(fēng)險防范方面發(fā)揮了重要作用。如××年××月，貴冶原料質(zhì)檢人員使用快速分析儀檢測銅精礦品質(zhì)情況時，發(fā)現(xiàn)距離車廂底部30～40 cm處精礦品位較低。經(jīng)快速檢測，發(fā)現(xiàn)該貨物其它部位Cu品位為26%、Ag品位為220 g/t，異常區(qū)域Cu品位為3%～6%、Ag品位為40 g/t。分別取樣送化驗分析，化驗結(jié)果與快速分析儀結(jié)果一致。該供應(yīng)商存在埋點(diǎn)作假行為，已按合同要求對其進(jìn)行了處罰。

據(jù)統(tǒng)計，在快速分析儀的輔助下，貴冶近三年共發(fā)現(xiàn)國內(nèi)地方銅精礦異常300余車，查處精礦底部埋點(diǎn)有意作假行為40余起。

4 結(jié)束語

在利益驅(qū)使下，一些不法供應(yīng)商總是千方百計不擇手段地投機(jī)鉆營、弄虛作假，企圖侵占企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。快速分析儀在銅精礦檢驗中投入應(yīng)用，提升了檢驗效率，降低了檢驗風(fēng)險，為工廠的生產(chǎn)與長遠(yuǎn)發(fā)展提供了技術(shù)支撐，豐富了同行業(yè)銅精礦檢驗風(fēng)險防范應(yīng)對措施。