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分析试验室2025年第03期:基于表面增强拉曼光谱的矿物颗粒浮选药剂吸附的在线分析与预测模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭晋盛;董伟楠;张克灿;郭宝;

单位:福州大学紫金地质与矿业学院;

摘要:为实现浮选过程中矿物颗粒表面化学性质的在线检测,本研究以表面增强拉曼光谱(SERS)技术为基础,利用电沉积法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面制备纳米金膜,将其作为SERS基底,在金表面通过自组装形成惰性二氧化硅单分子隔绝层,可实现对吸附在矿物颗粒表面的捕收剂分子的原位检测。针对生产过程中矿石品位多变的特性,分别使用竞争自适应重加权算法(CARS)和基于多尺度自动峰值检测(AMPD)算法,对不同辉铜矿含量样本的SERS数据进行特征信号的提取,采用反向神经网络判别算法(BP)和偏最小二乘算法(PLS)构建模型,基于药剂的饱和吸附对辉铜矿含量进行预测。经过对比,AMPD算法选出的特征点能更准确的反映吸附分子的特征峰,并且BP神经网络算法构建的模型精度优于PLS算法。AMPD-BP神经网络模型预测均方根误差(RMSEP)为0.02664,相关系数(R)为0.9755,模型表现出良好的预测性能。SERS法结合机器学习能够实现浮选过程中矿物颗粒表面性质的在线检测,为药剂吸附量的检测和浮选智能优化系统提供方法支持。

关键词:表面增强拉曼光谱(SERS);;辉铜矿;;原位检测;;机器学习