在礦業(yè)勘探與開采領(lǐng)域,手持礦石分析光譜儀以其便攜、快速的特點(diǎn),成為現(xiàn)場(chǎng)判斷礦石成分的關(guān)鍵工具。然而,在實(shí)際使用中,多種干擾因素會(huì)影響其檢測(cè)精度,甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。本文將系統(tǒng)梳理這些常見干擾,并給出針對(duì)性的解決方法。
一、樣品本身的干擾:不均勻性與表面狀態(tài)
礦石天然存在成分不均的問題,一塊樣品的不同區(qū)域可能元素含量差異巨大。若檢測(cè)時(shí)僅聚焦于單一微小點(diǎn)位,結(jié)果必然缺乏代表性。此外,礦石表面的粗糙度、氧化層或附著物(如泥土、油污)也會(huì)阻礙激光或X射線的有效穿透,造成信號(hào)衰減。
應(yīng)對(duì)方法:采用多點(diǎn)平均測(cè)量模式,在樣品表面選取至少3-5個(gè)不同位置進(jìn)行掃描,取平均值以降低局部偏差。對(duì)于表面污染嚴(yán)重的樣品,需用刷子清理或砂紙輕微打磨,暴露新鮮面后再測(cè)試。
二、環(huán)境條件的波動(dòng):溫度與濕度
手持礦石分析光譜儀對(duì)工作環(huán)境敏感。高溫可能導(dǎo)致探測(cè)器噪聲增加,低溫則影響電池性能和光學(xué)元件穩(wěn)定性。高濕度環(huán)境下,水汽可能凝結(jié)在儀器窗口,散射激發(fā)光源。
應(yīng)對(duì)方法:避免在不同溫濕度下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。夏季正午高溫時(shí)段可暫停使用,將儀器置于陰涼處冷卻;雨季或潮濕礦井內(nèi),配備防潮箱存放設(shè)備。部分機(jī)型具備溫濕度補(bǔ)償功能,可在菜單中開啟自動(dòng)校正。
三、儀器操作不當(dāng):校準(zhǔn)缺失與參數(shù)誤設(shè)
未定期校準(zhǔn)是精度下降的主因之一。隨著使用時(shí)間推移,內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)樣品的信號(hào)會(huì)漂移,若繼續(xù)沿用出廠默認(rèn)曲線,誤差將逐步累積。同時(shí),用戶錯(cuò)誤選擇分析模式(如將硫化礦程序用于氧化物)也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果失真。
應(yīng)對(duì)方法:每日開工前必須執(zhí)行“標(biāo)準(zhǔn)化”操作,即用儀器自帶的標(biāo)準(zhǔn)金屬塊進(jìn)行校驗(yàn),確保讀數(shù)在允許誤差范圍內(nèi)。針對(duì)不同礦種,調(diào)用預(yù)設(shè)的專業(yè)模式,必要時(shí)自定義校準(zhǔn)曲線。培訓(xùn)操作人員熟悉手冊(cè),嚴(yán)禁隨意更改關(guān)鍵參數(shù)。
四、電磁干擾與物理震動(dòng)
礦區(qū)常見的大型電機(jī)、變頻器會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng),干擾儀器內(nèi)部微弱電信號(hào)的處理。而野外作業(yè)時(shí)的顛簸震動(dòng),可能造成光路偏移或接觸不良。
應(yīng)對(duì)方法:遠(yuǎn)離大功率電氣設(shè)備至少1米以上,關(guān)閉手機(jī)等無線通訊工具。攜帶防震包運(yùn)輸儀器,使用時(shí)放置在穩(wěn)定平臺(tái),避免手持晃動(dòng)。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常波動(dòng)時(shí),立即檢查周圍是否有新啟動(dòng)的設(shè)備。
五、共存元素的交叉效應(yīng)
當(dāng)樣品中含有多種高濃度元素時(shí),它們的特征譜線可能發(fā)生重疊,尤其是原子序數(shù)相近的元素。例如,砷(As)和鉛(Pb)的某些譜峰易混淆,若無解譜算法支持,易誤判。
應(yīng)對(duì)方法:?jiǎn)⒂脙x器的“基質(zhì)校正”功能,輸入已知的主要伴生元素種類,軟件會(huì)自動(dòng)修正干擾。對(duì)于復(fù)雜樣品,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析驗(yàn)證,建立本地化的校正模型。
結(jié)語
手持礦石分析光譜儀雖便捷,但其準(zhǔn)確性高度依賴使用者的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)素養(yǎng)。唯有充分認(rèn)識(shí)各類干擾源,采取科學(xué)的規(guī)避措施,才能讓這一利器真正發(fā)揮價(jià)值,為礦產(chǎn)評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)。
