再生铝中元素含量检测方案(激光诱导击穿)

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激光诱导击穿光谱技术助力再生铝行业发展（1） 中国是产铝及用铝的大国，2019年国内的铝产量达到了942万吨。铝是一种100%可以回收再生使用，并且品质不会有变化的金属，所以再生铝行业是世界铝工业不可或缺的组成，也是世界铝工业可持续发展的重要环节，再生铝有着巨大的市场潜力和发展前景！每生产一吨电解铝需要消耗5吨以上的铝土矿和530-550kg阳极糊（阳极炭块），破坏植被1.314平方米，而每吨再生铝的能耗仅为从矿石制取原铝的3%—5%左右，因此再生铝产业在绿色环保方面的优势无可比拟。 随着再生铝需求从铸轧合金锭向精深加工方向进化，同时也在日趋严峻的环保压力下，作坊式的小再生铝企业大量被关闭，国内再生铝产业逐步向规模化、集中化、高科技化的集团式企业发展。 熔炼再生铝的主要原料是回收的折旧废铝件（如建筑型材、铝罐制品等）和铝加工过程产生的废铝料（包括板材、管材、棒 材、型材、碎屑、箔片等）。在废铝熔炼前需要将各种废铝件进行解体（切割成规则的小块体）后进行筛选，分离出去铁和其他有色金属零件，再加以适当调配和处理，以便达到所要求的再生铝及铝合金成分。 目前的技术，可以通过磁选法、浮选法或者XRF射线等将再生铝中的部分杂质如铁、铜等金属分拣出来，但无法做到将再生铝按牌号区分筛选。因此再生铝的熔炼往往需要通过添加各种溶剂来精炼和净化，并经调整化学成分后方可生产出各种牌号的铸造铝合金和变形铝合金。 而最新的激光诱导击穿光谱技术（LIBS光谱法）则将再生铝的分拣能力提升了一大步，LIBS光谱技术为几乎所有固体样品中的几乎所有元素的鉴定和分析提供了一种简单直接的方法。这种化学分析解决方案相比传统的元素分析方法具有独特的优势，可以在一秒内快速直接的对合金材料进行牌号鉴定，应用在再生铝的分拣上，就是可以直接对铝合金的牌号进行区分，目前国内已经有很多企业采购了手持LIBS来对外形较大的再生铝原料进行初步的筛选。 但是对小块且数量较大的原料，需要用机械化产线方式进行破碎、分拣、回收及熔炼，通过人工分拣无法达到足够的产率，因此在再生铝的产线上增加在线LIBS分拣模块后，即可升级成在线LIBS分拣系统，从而大大提高分拣效率。 LIBS在线分拣系统的技术的原理是：经过筛分后的废金属原料经过振动筛并在传送带依此排列，当原料经过LIBS 传感器时，高能脉冲激光会自动执行对焦并瞬间在原料表面激发出等离子体，在毫秒级的时间内对原子光谱分析后，判断出原料为何种牌号的铝合金，然后瞬间将分析结果同步至控制中心来操作相应的执行机构（比如气动阀推杆或翻板等） 将原料分选到不同的位置（不同的原料槽中） LIBS激光模块的体积不大，可以非常方便的加载在现有的再生铝分拣处理产线上，核心的激光器使用寿命可达5年以上，同时模块采用免维护设计，一旦发生故障可以直接快速更换。 苏州星帆华镭光电科技有限公司在基于LIBS光谱技术的基础上，成功开发的手持LIBS铝合金光谱仪已经被国内众多铝合金企业作为快速现场检测的最佳设备在使用，同时由星帆仪器为在线铝合金废料分选系统开发的LIBS模块已经进入测试阶段，很快就会应用到大型再生铝回收企业的回收产线上。 LIBS激光诱导击穿光谱技术具有如此与众不同的优点和便捷快速而又准确的分析效果，将大大助力中国再生铝行业在绿色环保的道路上飞速发展。     中国是产铝及用铝的大国，2019年国内的铝产量达到了942万吨。铝是一种100%可以回收再生使用，并且品质不会有变化的金属，所以再生铝行业是世界铝工业不可或缺的组成，也是世界铝工业可持续发展的重要环节，再生铝有着巨大的市场潜力和发展前景！每生产一吨电解铝需要消耗5吨以上的铝土矿和530-550kg阳极糊（阳极炭块），破坏植被1.314平方米，而每吨再生铝的能耗仅为从矿石制取原铝的3%—5%左右，因此再生铝产业在绿色环保方面的优势无可比拟。随着再生铝需求从铸轧合金锭向精深加工方向进化，同时也在日趋严峻的环保压力下，作坊式的小再生铝企业大量被关闭，国内再生铝产业逐步向规模化、集中化、高科技化的集团式企业发展。 熔炼再生铝的主要原料是回收的折旧废铝件（如建筑型材、铝罐制品等）和铝加工过程产生的废铝料（包括板材、管材、棒 材、型材、碎屑、箔片等）。在废铝熔炼前需要将各种废铝件进行解体（切割成规则的小块体）后进行筛选，分离出去铁和其他有色金属零件，再加以适当调配和处理，以便达到所要求的再生铝及铝合金成分。目前的技术，可以通过磁选法、浮选法或者XRF射线等将再生铝中的部分杂质如铁、铜等金属分拣出来，但无法做到将再生铝按牌号区分筛选。因此再生铝的熔炼往往需要通过添加各种溶剂来精炼和净化，并经调整化学成分后方可生产出各种牌号的铸造铝合金和变形铝合金。而最新的激光诱导击穿光谱技术（LIBS光谱法）则将再生铝的分拣能力提升了一大步，LIBS光谱技术为几乎所有固体样品中的几乎所有元素的鉴定和分析提供了一种简单直接的方法。这种化学分析解决方案相比传统的元素分析方法具有独特的优势，可以在一秒内快速直接的对合金材料进行牌号鉴定，应用在再生铝的分拣上，就是可以直接对铝合金的牌号进行区分，目前国内已经有很多企业采购了手持LIBS来对外形较大的再生铝原料进行初步的筛选。但是对小块且数量较大的原料，需要用机械化产线方式进行破碎、分拣、回收及熔炼，通过人工分拣无法达到足够的产率，因此在再生铝的产线上增加在线LIBS分拣模块后，即可升级成在线LIBS分拣系统，从而大大提高分拣效率。