拉曼光谱在磷矿加工过程中的应用.pdf

第22卷第2期
矿冶
Vol 22. No. 2
2013年6月
MINING METALLURGY
June 2013
文章编号:1005-7854(2013)02-0114-04
拉曼光谱在磷矿加工过程中的应用
杨丽萍薛绍秀
(瓮福(集团)有限责任公司,贵阳550002)
摘要:综述拉曼光谱分析技术特点和应用现状,国内外磷矿加工:过程的分析现状与拉曼光谱在磷加
工.过程的应用。通过采用便携式拉曼光谱仪对磷矿选矿过程中的浮选药剂、相关原料及产品进行摄谱
和谱图分析,并将获取的拉曼光谱数据存放入自建的磷化工拉曼光谱专项数据库,使拉曼光谱分析技术
有望取代传统的磷矿加工过程分析检测方法,成为磷矿加工.过程分析检测的重要手段。
关键词:拉曼光谱;磷矿;加工;应用
中图分类号:0657.37文献标志码:Adoi:10.3969/jisa.1005-7854.2013.02.0
APPLICATION OF RAMAN SPECTROSCOPY IN PROCESSING PHOSPHATE ORES
YANG Li-ping XUE
Wengfu(Group ) Co., Ltd. Guiyang 550002, China
ABSTRACT: The technical features and application status of Ra
ctrosc
domestic and internationa
phosphate ore processing analysis and application of Raman spectroscopy in phosphate ore processing are reviewe
and summarized. A portable Raman spectrometry is employed in scanning and analyzing related raw material, flota-
tion reagents and products and then store the acquired Raman spectra in a proprietary Phosphorus Industry Raman
Spectra Database. Thus all these efforts make Raman spectroscopy a promising important analytical method tending
o replace traditional methods in processing phosphate ore and become a way of important detection means during
phosphate ore processing procdure
KEY WORDS: Raman
opy; phosphate ores; processing; app
1923年德国物理学家A. Smekal首先预言了间,拉曼光谱分析法仍未得到工业分析人员的重视,
光的非弹性散射,1928年印度科学家 Raman]通过直到1986年 Hirschfeld(3首次报道了固体和液体的
实验观察到了苯和甲苯的非弹性散射,因此将这种近红外傅里叶变换拉曼光谱,FT- Raman光谱仪问世
现象称为拉曼散射(或拉曼光谱、拉曼效应)。在拉才又一次推动拉曼光谱的发展,使拉曼光谱在无机
曼的论文发表后不久, Landberg和 Mandersatm就在和有机分析化学、生物化学、高分子化学、石油化学
俄国报道了他们在石英中观察到频率发生改变的光和环境科学等领域都得到了应有的重视。
散射现象,因此也被称为联合散射光谱。并且Cba
nanes和 Rocard在法国也证实了拉曼的观察结果,
1拉曼光谱分析技术的特点
随后以拉曼效应为基础,建立了拉曼光谱分析法。
拉曼光谱和红外光谱一样,都可以提供分子振
到20世纪60年代,使用激光器作为激发光源,使拉动频率的信息,对于一个给定的化学键,其红外吸收
曼光谱技术有了很大的发展。但是在这以后的十年频率与拉曼位移相等,均代表第一振动能级的能量。
因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数
收稿日期:2013-01-15
与拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均
作者简介:杨丽萍,高级工程师,研究方向为磷化工。
在红外光区,两者都反映分子的结构信息。红外、拉
杨丽萍等:拉曼光谱在磷矿加工过程中的应用
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曼光谱都是有机化合物结构解析的重要手段。在对光谱技术、电化学原位拉曼光谱技术及拉曼光谱与
某些物质的分析上:可以使用这两种方法来获得更多其他仪器联用技术、各拉曼光谱联用技术,加速了拉
的结构信息。
曼光谱分析方法的建立。拉曼光谱技术以其信息丰
拉曼活性的谱带是基团极化率随简谐振动改变富,制样简单,水的干扰小、时间短等独特的优点,已
的关系,而红外活性的谱带是基团側极矩随简谐振广泛用于化学?、材料”、医药8、石油り、高分
动改变的关系,拉曼光谱中包含的倍频及组频谱带子?、生物、环保、地质、考古、宝
比红外光谱少。所以拉曼光谱往往仅出现基频谱石、公安法学(?等领域。
带,谱带清楚,分析起来更加的简单。
拉曼光谱检测技术有其独特的优越性
磷矿加工过程分析方法综述
1)拉曼可对无机物、有机物、生物大分子、天然
目前很多产品资源紧缺,质量上存在不少问题
与合成材料、水污染物、催化剂、矿石等进行检测,检如掺杂掺假,以假乱真,卫生指标超标等等。对磷化
测范围较广。
工产品进行检测是评判产品质量优劣的重要手段,
2)每一物质都有自己的特征拉曼光谱,因此可也是现代磷化工企业管理的一件非常重要的任务
以作为表征这一物质用。
在磷加工产业链中,从磷矿采选、磷酸生产、磷复肥
3)拉曼散射的强度通常与散射物质的浓度呈及磷酸盐生产过程,都需要对原料、中间产品和最终
线性的关系,这为样品的定量分析提供了理论依据。产品进行分析,以达到使用标准或者达到出厂国家
4)拉曼光谱的频移与人射频率无关,光源频率(行业)、企业标准。
可以根据样品有不同的选择。
对磷矿石和磷化工产品的检测分析是磷加工企
5)拉曼光谱分析的样品可以是固体、液体、气业重要的日常工作,也是保证产品满足各个行业要
体或者任何形式的组合。
求的依据。磷化工检测包括定性和定量分析,检测
6)拉曼光谱不破坏样品,无需制备样品,且能方法主要有物理方法和化学方法。目前常见分析方
实现对多组分样品同时无损检测。
法有常规化学分析法、X射线荧光光谱法、红外光谱
7)所需样品量少,只要几毫克甚至更少就可以法、核磁共振法、电感耦合等离子体质谱法(ICP/
给出样品浓度信息,如果使用显微拉曼技术则样品MS)、离子交换法、纸层析法、色谱、质谱等。
的量甚至可以达到微克量级。
8)拉曼能够进行远距离在线或原位分析,激姈4拉曼光谱在磷化工中的应用
光的传送和信息收集可通过长达数百米、光学通过
近年来国内外学者对磷化工相关物质尤其是磷
率很高的光纤进行,而且能够透过玻璃容器的壁获酸盐的拉曼光谱进行了大量报道。Brow等人报
得信息,适合在危险环境中进行取样。
道了磷酸盐结构的拉曼光谱并作了相关分析,Van
9)可以实时、实地检测。光谱仪采用CCD作为 W