近红外光谱（NIRS）技术作为一种非破坏性、高效实时的分析手段，近年来在矿石检测领域展现出显著的技术优势。其通过捕捉矿物分子振动对近红外光的特定吸收特征，可在短时间内解析矿石成分、水分及矿物相态等关键参数，为矿产勘探、选矿优化及质量控制提供科学依据。

技术原理

近红外光谱的波长在 780~2500nm（0.78~2.5μm）之间。对近红外光谱产生吸收的官能团主要是含氢基团，包括C-H(甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、芳基等)，羟基O-H，巯基S-H，氨基N-H等，它们的合频和一级倍频位于1300~2500nm波段。

近红外光谱技术的核心机理源于物质分子振动能级跃迁的特殊响应。矿石中特定化学基团（如羟基、碳酸根、硅氧键等）在近红外波段会形成特征吸收峰，构成“分子指纹”。如表1所示：

表1 常见基团/分子、谱带位置及其相关矿物

通过高精度光谱仪采集反射或透射光谱数据，结合化学计量学算法构建定量模型，可实现矿石成分的精准预测。

Fe-OH矿物特征吸收

在矿物组成中，Fe离子是重要元素之一。其代表矿物有明矾石、黄铁钾矾、囊脱石、皂石、锂皂石、 石膏、纤铁矿、菱铁矿、阳起石、直闪石和石榴子石等。明矾石在1420nm处有OH+H2O二者合成峰，Fe-OH 特征峰K明矾石在2210nm处，Na明矾石：2160~2170nm处；黄铁钾矾 Fe-OH特征峰在2260~2270nm；石膏：Fe-OH特征峰是1449、1489与1550nm三个重叠峰，这也是石膏的标志峰。

应用场景

1.地质勘探与矿物识别

蚀变矿物圈定：利用短波红外对蚀变矿物的高灵敏度，可快速绘制矿区蚀变分带图，指导成矿靶区定位。

原位快速筛查：便携式设备可在野外现场完成矿物种类鉴定，大幅减少实验室分析的时间成本。

2.选矿流程优化

智能分选：基于近红外光谱的在线分选系统可实时识别矿石与脉石，显著提升入选品位并降低能耗。

过程监控：通过实时监测矿石成分波动，动态调整工艺参数，有效提高金属回收率。

在工业应用中，近红外技术的成熟性已通过多项创新方案得到验证。近红外光谱技术可检测总铁、二氧化硅、氧化铝等多项指标，提高检测效率，降低使用成本，并可将传统实验室分析周期压缩至秒级，同时大幅减少化学试剂使用量，实现矿业高效化与绿色化的转型发展。

鉴知技术SR50R17/SR100N25是高性价比的近红外光纤光谱仪，波段范围0.9~1.7μm或0.9~2.5μm，覆盖大范围的常规近红外检测区域。SR50R17光纤光谱仪采用非制冷型InGaAs传感器，SR100N25光纤光谱仪采用制冷型InGaAs传感器，都有较高的灵敏度，镜片近红外反射效率高，可以检测弱吸收信号，高分辨率能够更好的分辨特征峰。体积小，易于实验搭建以及整机集成，多种信息采集方式可选，兼容USB或UART方式输出。