近紅外光譜（NIRS）技術作為一種非破壞性、高效實時的分析手段，近年來在礦石檢測領域展現出顯著的技術優勢。其通過捕捉礦物分子振動對近紅外光的特定吸收特征，可在短時間內解析礦石成分、水分及礦物相態等關鍵參數，為礦產勘探、選礦優化及質量控制提供科學依據。

技術原理

近紅外光譜的波長在 780~2500nm（0.78~2.5μm）之間。對近紅外光譜產生吸收的官能團主要是含氫基團，包括C-H(甲基、亞甲基、甲氧基、羧基、芳基等)，羥基O-H，巰基S-H，氨基N-H等，它們的合頻和一級倍頻位于1300~2500nm波段。

近紅外光譜技術的核心機理源于物質分子振動能級躍遷的特殊響應。礦石中特定化學基團（如羥基、碳酸根、硅氧鍵等）在近紅外波段會形成特征吸收峰，構成“分子指紋”。如表1所示：

表1 常見基團/分子、譜帶位置及其相關礦物

通過高精度光譜儀采集反射或透射光譜數據，結合化學計量學算法構建定量模型，可實現礦石成分的精準預測。

Fe-OH礦物特征吸收

在礦物組成中，Fe離子是重要元素之一。其代表礦物有明礬石、黃鐵鉀礬、囊脫石、皂石、鋰皂石、 石膏、纖鐵礦、菱鐵礦、陽起石、直閃石和石榴子石等。明礬石在1420nm處有OH+H2O二者合成峰，Fe-OH 特征峰K明礬石在2210nm處，Na明礬石：2160~2170nm處；黃鐵鉀礬 Fe-OH特征峰在2260~2270nm；石膏：Fe-OH特征峰是1449、1489與1550nm三個重疊峰，這也是石膏的標志峰。

應用場景

1.地質勘探與礦物識別

蝕變礦物圈定：利用短波紅外對蝕變礦物的高靈敏度，可快速繪制礦區蝕變分帶圖，指導成礦靶區定位。

原位快速篩查：便攜式設備可在野外現場完成礦物種類鑒定，大幅減少實驗室分析的時間成本。

2.選礦流程優化

智能分選：基于近紅外光譜的在線分選系統可實時識別礦石與脈石，顯著提升入選品位并降低能耗。

過程監控：通過實時監測礦石成分波動，動態調整工藝參數，有效提高金屬回收率。

在工業應用中，近紅外技術的成熟性已通過多項創新方案得到驗證。近紅外光譜技術可檢測總鐵、二氧化硅、氧化鋁等多項指標，提高檢測效率，降低使用成本，并可將傳統實驗室分析周期壓縮至秒級，同時大幅減少化學試劑使用量，實現礦業高效化與綠色化的轉型發展。

鑒知技術SR50R17/SR100N25是高性價比的近紅外光纖光譜儀，波段范圍0.9~1.7μm或0.9~2.5μm，覆蓋大范圍的常規近紅外檢測區域。SR50R17光纖光譜儀采用非制冷型InGaAs傳感器，SR100N25光纖光譜儀采用制冷型InGaAs傳感器，都有較高的靈敏度，鏡片近紅外反射效率高，可以檢測弱吸收信號，高分辨率能夠更好的分辨特征峰。體積小，易于實驗搭建以及整機集成，多種信息采集方式可選，兼容USB或UART方式輸出。