TECSYNC泰克鑫科手持式X荧光光谱技术可以快速、准确、非破坏性地检测和分析样品中的元素含量，从而提高产品的品质和可靠性，确保产品的质量。 发布日期：2024-05-11 13:14:58    文章来源：Tecsync(泰克鑫科)智能制造 探索微观世界，解析万物之本

解密现代工业的基石---铜精矿：XRF光谱仪带你鉴别铜精矿！

（1）现代工业的基石---铜

铜为一种紫红色金属，其化学符号为Cu，原子序数为29，熔点1083℃，沸点2567℃，在元素周期表中属于IB族或“过渡金属”族的元素，这意味着Cu具有一些典型的过渡金属特性，比如在化合物中能够以不同的氧化态存在。同时Cu拥有良好的导电、导热、延展性，使其成为仅次于铝和铁之外消耗最大的金属资源。铜及其合金材料被广泛的用于电子设备，交通运输，机械制造，军事国防，农业发展，科学研究等多个领域，成为经济发展所必需得金属材。

铜精矿是经过选矿富集后的产物，其主要成分Cu的含量通常远高于普通铜矿，而其中某些杂质微量元素差异较小难以精确区分，这些元素是区分铜精矿品质的关键。根据国标GB20424-2006《重金属矿产品中有害元素的限量规范》，将样本集中Cu含量大于13%，As含量小于0.5%，Cd含量小于0.05%，Pb含量小于6%，Hg含量小于0.01%，F含量小于0.1%的样本作为铜精矿样本，不符合元素含量标准的铜矿作为低品质普通铜矿样本。

随着国民经济的发展，对铜的需求日益增加，铜精矿更成为国计民生、国防乃至高新技术领域中不可或缺的基础材料和战略物资。我国铜矿资源虽然丰富，但由于不合理的开发和检测制度，使开采的铜矿中富含大量杂质元素和硫化物，这不仅会降低冶炼效率，还可能对环境造成污染。铜精矿因其高铜含量和低杂质含量能够提高冶炼效率和产品质量，被当作现代冶炼的主要原料。因此，找到一种铜精矿的快速识别方法对我国铜矿的开采以及成分检测具有重要意义。

然而铜精矿所含微量杂质元素繁多，元素之间存在强烈的基体效应，这大大增加了铜精矿快速准确分析的难度。目前，铜精矿分析的常规方法有化学分析、物理分析法等，但是存在准备时间长，依赖专业知识，过程复杂，昂贵，不适用与大规模分析等局限性。采用XRF分析铜精矿有着明显的必要性和独特的优势。XRF可以提供快速、准确的分析结果，能够为经济决策和生产过程优化提供了强有力的支持。其次，XRF相比于其它分析方法，具有非破坏性、样品制备简单和能够快速获取结果的特点，这使其非常适合于矿石快速检测和野外直接勘测。

（2）铜精矿鉴别大揭秘

嘘！今天我要告诉你一个关于铜精矿的绝密故事。在一间神秘的实验室里，科学家们手持着超酷的X荧光检测仪，对铜精矿进行准确的分辨。由于铜精矿中杂质元素含量低，不容易检测，且用于训练的铜精矿标准样本稀缺，导致目前铜精矿辨别模型精度较低。因此设计和研究将迁移学习应用在XRF能谱数据分析模型中，以应对当前模型分析精度较低的问题。现在，我们一起拿上款神奇仪器，体验他对铜精矿的辨别魔法吧！

首先通过泰克鑫科手持式XRF光谱仪检测铜矿标准样本，获取铜精矿能谱图。来看表演时间！哇哦！你看，这些数据平滑且噪声较少，使铜精矿的分析更加精准可行。铜精矿的真实面纱被轻易揭开，让我们更加相信这款仪器的可靠性。

图1 铜精矿标准样品实测谱图

而这个实验还不止于此！科学家孪生网络对铜精矿进行有效识别，其通过训练一个共享的神经网络来提取两个输入之间的特征表示，通过计算这两个特征表示之间的距离或相似度来判断其所属的类别。但是由于铜精矿的标准样本只有11份，样品稀少且难以获取，科学家们在此基础上依靠MCNP算法生产模拟谱图数据957份，通过构建模拟数据到实测谱图迁移学习方法实现对铜精矿的精准判别。Siamese模型迁移网络模型流程图如图所示。

通过与Fisher、支持向量机（SVM）、随机森林（RF）等模型进行对比，并采用准确率（Accuracy），精确率（Precision），召回率（Recall），F1分数（F1-score）指标进行效果验证。我们发现XRF的铜精矿识别准确度达到93.3%。因此采用XRF直接对铜精矿进行辨别是行之有效的，可以有效避微量杂质元素预测的不稳定性。最终通过对铜精矿的准确辨别，为铜矿精勘探、生产和质量控制提供更高效、经济和可行的解决方案，从而推动我国铜资源的科学开发和利用，同时为国际进口提供有竞争力的铜精矿分析技术。这将有助于维护我国社会经济的稳定发展，减少对进口铜精矿的依赖，提高铜资源的可持续利用率。

表1 铜精矿识别结果表

表中，Siamese表示基于目标域留一交叉验证法得到的Siamese模型；Siamese*表示基于源域到目标域构建模型迁移的Siamese模型。

（3）铜精矿分析的利器：手持式X荧光分析仪4代

刚刚我们一起探索了铜精矿分析的奥秘，揭开了铜精矿的真实面目，让健康和自然真正相伴。接下来，让我们一起看看这次的大功臣吧！请欢迎——手持式XRF分析仪4代产品，这一超级神器的问世为铜矿勘测行业带来了无尽的机遇。

这款神奇的分析仪采用了最新的X荧光技术，简直就是矿石勘测的救星！它的优点可不少哦！首先，它几乎不需要样品预处理，节省了大量的时间和精力；其次，它无污染；最重要的是，它具备分析速度快、测量精度高、操作灵活、智能FP算法等优势，能够满足微量元素检测的需求。

使用这款仪器分析待测物含量简直就是小菜一碟！用户只需要将仪器对准待测样品，然后轻轻一触，屏幕上就会神奇地显示出检测结果，包括元素的含量和其他相关信息。还有更棒的功能！仪器配备了数据存储和传输功能，你可以将检测结果保存下来，或者导出到电脑进行进一步的分析和处理。方便快捷，操作简单，不愧是科技的杰作！

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