激光诱导击穿光谱技术结合自吸收修正和偏最小二乘法的铁矿石酸度分析
来源期刊：冶金分析2020年第12期
论文作者：杜瑶 李茂刚 王萍 冯耀州 张天龙 李华
文章页码：105 - 111
关键词：铁矿石酸度;激光诱导击穿光谱（LIBS）;偏最小二乘回归（PLSR）;
摘 要：铁矿石冶炼过程中对其酸度进行准确把控将对铁矿石利用率及冶炼过程产生严重影响。因此,亟需一种铁矿石酸度快速准确分析方法。实验基于激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）技术结合偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）方法成功地提出了一种铁矿石酸度快速定量分析方法。首先,采集了20组铁矿石样品的LIBS光谱数据,并采用美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）数据库对铁矿石的LIBS特征谱线进行标定。然后,采用内参考线自吸收修正（Internal reference for self-absorption correction,IRSAC）和5折交叉验证分别对光谱数据以及PLSR模型潜变量（Latent variables,LVs）进行优化。最后,基于优化后的光谱数据以及LVs构建了PLSR模型用于预测集铁矿石酸度的分析。结果表明,该模型具有较好的预测性能,其预测集决定系数（Rp2）为0.978 4,均方根误差（RMSEP）为2.916%。说明LIBS结合自吸收修正和PLSR法为铁矿石酸度的快速定量分析提供了一种可行的方法。
杜瑶1，李茂刚1，王萍2，冯耀州2，张天龙2，李华1,2
1. 西安石油大学化学化工学院2. 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学化学与材料科学学院
摘 要：铁矿石冶炼过程中对其酸度进行准确把控将对铁矿石利用率及冶炼过程产生严重影响。因此,亟需一种铁矿石酸度快速准确分析方法。实验基于激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）技术结合偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）方法成功地提出了一种铁矿石酸度快速定量分析方法。首先,采集了20组铁矿石样品的LIBS光谱数据,并采用美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）数据库对铁矿石的LIBS特征谱线进行标定。然后,采用内参考线自吸收修正（Internal reference for self-absorption correction,IRSAC）和5折交叉验证分别对光谱数据以及PLSR模型潜变量（Latent variables,LVs）进行优化。最后,基于优化后的光谱数据以及LVs构建了PLSR模型用于预测集铁矿石酸度的分析。结果表明,该模型具有较好的预测性能,其预测集决定系数（Rp2）为0.978 4,均方根误差（RMSEP）为2.916%。说明LIBS结合自吸收修正和PLSR法为铁矿石酸度的快速定量分析提供了一种可行的方法。
关键词：铁矿石酸度;激光诱导击穿光谱（LIBS）;偏最小二乘回归（PLSR）;
