现代测试技术在矿物加工学科中的应用

发表时间:2021/8/20   来源:《中国教工》2021年第71卷5期   作者:肖兴旺
[导读] 科技的发展推动着现代测试技术越来越成熟
        肖兴旺
        云南工业技师学院 云南 曲靖 655000
        摘要:科技的发展推动着现代测试技术越来越成熟,在很多现代化工作中都需要用到现代测试技术,在矿物加工学科方面的应用也不例外。矿物加工课程是一门研究矿物分离的实用型学科,学科的作用及目的是将有用矿物和无用矿物分离,为进一步冶炼做好铺垫,就分离这一步而言,现代测试技术很好的避免了传统工业的弊端,提高了相应的加工效率。基于此,本文将探讨现代测试技术的内容、分析现代测试技术在矿物加工学科中应用的优点,并总结出教学策略。
        关键词:现代技术;矿物加工;应用
        引言   
        现代测试技术为矿物加工学科的教学带来了很多便利,也让矿物加工学科的教学提高了许多。就该门学科的特点分析,发现通过现代测试技术在该门学科中的应用对于提高学生的综合实践能力有很大的提高,即培养了学生浓厚的学习兴趣,也加强了学生对于使用现代测试技术的操作技巧。就当前几年现代测试技术在矿物加工学科中的应用优势基础上,本文又分析了提高改进两者结合的具体策略。
        一、现代测试技术的内容分析
        矿物加工学科主要是通过判断自然界矿物材料存在的性质差异,在物理化学方面分析矿物原料的组成是否可以进行再次加工,矿物加工学科包含了选矿工程、资料综合利用矿物材料、粉末工程等专业课程的学习,随着对该门学科更深一层的研究和学习,该门学科对现代化测试技术的精准性、高效性有着越来越高的要求,下面从三个方面介绍现代测试技术。
        (一)结构分析测试技术
        结构分析测试技术主要就是分析矿物中元素,从矿物的结构组成方面分析某一矿物中的有用成分和无用成分,该项技术主要包括X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热分析仪、扫描隧道显微镜等等。
        以扫描电子显微镜为例,该器械的工作原理是结合入射电子的激发源,在矿物材料表面进行扫描的同时探测研究对象与入射电子作用后表面散射的光和电子,进而分析矿物材料的表面组成样貌以及内部结构。扫描电子显微镜有四大特点:其一,聚焦能力强,范围广。在观察是电子扫描显微镜的聚焦是实体显微镜的五十倍,而且不受材料大小或厚度的影响,观察时出现的材料更为立体。其二,分辨率强,可直接观察矿物表面的结构特征,清晰度比其他显微镜更胜一筹。其三,放大倍数高,且可连续调整,电子扫描显微镜有利于学生在低倍下寻找可观位置,在高倍镜下详细观察,且不用重新调整,这样就大大节约了调节时间,提高了观察效率。最后,保护材料,不破坏材料,对材料的限制小。
        (二)成分分析测试技术
        成分分析技术通过检测矿物的成分来分离矿物,主要包括电子探针、气相色谱仪、紫外光电子能谱仪、元素分析仪等等,
        以电子探针为例,元素是矿物的主要组成部分,该器械的工作原理是利用这一特征,首先将电子枪发射的电子通过电子透镜聚焦成很小的电子束作为X的激发源,然后轰击矿石材料表面再用光学显微镜来选定相应的区域,其次根据激发的元素的特征X射线来确定矿物内的化学成分,这样不仅能通过分析定量来测定样品中所含的元素,还能沿着某一直线来测定元素的含量,然后对样品表面来扫描,以观察其中元素的发布特征。

电子探针和扫描电子显微镜一样,都通过聚焦电子来轰击电子进行分析,不同的是电子探针着重观察成像电子信号,利用X射线谱分析其中的成分信息。在两者发展发现初期,两种器械都是相互独立的,两者综合起来就可以形成互补关系,就可以增加运用范围。电子探针的特点就是既可以点分析,又可以线分析或者面分析,分析的速度,针对性都相对提高了很多。
        (三)理化性能测试技术
        理化性能测试技术综合了物理化学方面的特征,在前两个检测技术的基础上,加强了各项测试技术,其中就主要包括表面分析、粒度分析、密度分析等等其他方面的技术[1]。与理化性能测试技术相关的器械与前两个是一样的,只是在各项新能分析上面有加强。
        以红外光谱仪为例,其主要有色散型红外光谱仪和傅立叶变换红外光谱仪,前一个主要由光的色散制成,而后一个主要是基于光相干性原理设计的干涉型红外光溥仪。红外光谱的特点有:其一,应用广泛,其根据红外光谱吸收峰的位置、数量,鉴定其试样分子确定化学基团,再根据吸收峰的强度,进行定量分析和纯度鉴定。其二,该种测试技术不受材料限制,对矿物的任何一种形态都可以进行测定。其三,节约材料,而且有些还可以进行回收利用,这样就可以提高成本使用率,避免造成浪费。
        二、矿物加工学科中结合现代测试技术的优点
        就现代检测技术的特征分析来看,现代测试技术的确有很多便捷之处,在很多方面都为我们提供了便利,在矿物加工学科的教学过程中,通过结合该项技术,可以很好的提高实验的精准性,提高实践效率。矿物加工学科中,会有很多课程需要教师带领学生进行实验教学,在实验过程中结合现代检测技术,加强学生的实践体验感,也提高了学生使用这些机械的技能技巧[2]。除此之外,即促进教师提高对学生的授课内容,提高教师本身的掌握知识,又能帮助学生更容易理解理论知识或者实践知识。总之,现代测试技术在矿物加工学科中的应用很具有优势。
        三、改进具体的教学策略分析
        在矿物加工教学过程中,我们应该采取理论教学和实践教学有效结合的教学模式。在理论教学中,由于矿物分离是一门技术性学科,课本上的理论知识可能会让学生感觉抽象和难以理解,因此教师在理论教学中要充分利用多媒体作为辅助,动态演示教学能让学生更直观的感受分离过程;相关的视频能让学生了解现代测试技术在现实工作中的运用。多媒体教学生动直观、丰富绚丽的教学内容,使学生更容易理解和接收,增加教学趣味性和扩宽知识面。在实践教学中,主要的教学方式就是上机练习。只有通过亲自实践和动手操作,学生才能真正领悟其中蕴含的知识原理。
        结束语
        现代测试技术在不断创新改进,各项技术器械在不断的改革换代,这意味着在矿物加工学科中的应用也应该不断革新。就改进具体教学策略的实施发现,学生的实际操作技术越来越强,学生参与到该门学科技术讨论的积极性也有了很大的提高,调查显示,越来越多的学生青睐于该门学科,这都归根于现代测试技术在矿物加工学科中的应用优势。而且在科技不断进步的今天,现代检测技术必定会获得很大的发展,进而推进矿物加工过程专业的发展。
        参考文献:
        [1]田康,邓燕,汤伟,张刘洪.论矿物加工工程中的浸出技术[J].山东工业技术,2016(08):96.
        [2]张佳丽,张如意,谌伦建.现代测试技术在矿物加工学科中的应用[J].洁净煤技术,2004(01):11-15.
       
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