X射線熒光光譜結合判別分析識別進口鐵礦石產(chǎn)地及品牌

張 博，閔 紅，劉 曙*，安雅睿，李 晨，朱志秀

1. 上海理工大學理學院化學系，上海 200093 2. 上海出入境檢驗檢疫局工業(yè)品與原材料檢測技術中心，上海 200135

引 言

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的重要原材料，不同產(chǎn)地來源的鐵礦石由于地質(zhì)成因差異，主次元素含量存在一定區(qū)域特征。中國是全球最大的鐵礦石進口國，2017年進口量超過全世界海運鐵礦石貿(mào)易量的75%。進口鐵礦石中不泛存在摻雜、 摻假、 以次充好的現(xiàn)象，雖然集中于個案，但對我國國門安全，經(jīng)濟安全的危害不容小覷。澳大利亞、 巴西、 南非是全球鐵礦石最主要的出口國，涉及國際大型礦業(yè)集團數(shù)十種品牌鐵礦石。品牌鐵礦石批次多、 數(shù)量大、 質(zhì)量相對穩(wěn)定。品牌鐵礦石的識別，可支撐進口鐵礦石的風險監(jiān)管，保障貿(mào)易便利化。

可見光-近紅外光譜、 微波介電光譜、 激光誘導擊穿光譜[1-3]結合化學計量學或機器學習，可實現(xiàn)不同種類鐵礦石的識別。波長色散-X射線熒光光譜具有制樣簡單、 無損分析、 穩(wěn)定性好、 靈敏度高等優(yōu)點，能實現(xiàn)鐵礦石中主次元素的快速測定，在海關系統(tǒng)應用非常廣泛，有利于進口鐵礦石的快速通關。孟海東[4]、 Navid Khajehzadeh[5]等分別應用X射線熒光光譜結合神經(jīng)網(wǎng)絡，實現(xiàn)鐵礦石與銅礦石、 赤鐵礦與磁鐵礦的識別。判別分析是一種多變量統(tǒng)計分析方法，逐步判別能實現(xiàn)有效變量篩選，特別是變量間相關系數(shù)較大時，能剔除不合適的變量，從而提高判別準確率。武素茹等[6]以67個已知國別鐵礦石樣本X射線熒光光譜無標樣分析數(shù)據(jù)為基礎，采用逐步判別法篩選出CaO，MgO，Al2O3，CuO，V2O5五個特征變量，利用非參數(shù)判別方法建立進口國別的判別模型，準確率為74.6%。……