烧结矿矿相显微图像识别及系统开发

范晓慧，赵忠花，陈许玲，甘敏，王祎

(中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙，410083)

1 烧结矿显微图像特征

烧结矿的矿物组成和微观结构虽然随着烧结原料及工艺参数的不同有所差异，但其主要矿物包括含铁矿物、脉石矿物和粘结相等，其微观结构主要为粒状结构、斑状结构、骸晶结构、斑点状共晶结构、熔融结构和交织结构等。

对比不同碱度条件下的烧结矿矿相显微结构图(见图1)，其图像特征主要表现为：

图1 不同碱度下的烧结矿矿相显微图像Fig.1 Micrographs of sinter mineralogy for different basicities

(1)烧结矿由多种矿物组成。包括磁铁矿(Fe3O4)、赤 铁 矿 (Fe2O3)、 铁 酸 钙 (CaO·Fe2O3, 2CaO·Fe2O3,CaO·2Fe2O3)、硅酸盐(铁橄榄石、钙铁橄榄石等)等，其矿物组成复杂多样。因此，烧结矿显微图像属于多元图像，其分割及识别难度随矿物组成种类增加而大幅度提高。

(2)烧结矿中磁铁矿与铁酸钙、硅酸盐与孔洞等之间的分界限模糊、不清楚，分类界限相互交迭，造成其中的矿物组成类别属性特征不明显。不同矿物成分之间相互包裹，图像中各矿物组成边缘处1个像素可能包含2种矿物组成的信息(见图1中B，C和D)，使图像本身存在模糊性和不精确性。

(3)矿物组成形状特征复杂，不同矿物组成具有不同的形状特征。赤铁矿主要存在形式为骸晶状及残留原始赤铁矿(见图1中 A)，磁铁矿常与周围黏结相矿物形成均匀粒状结构，局部斑状结构或被周围黏结相矿物所包围或与铁酸钙以熔蚀，互熔形态存在，铁酸钙常呈熔蚀状、针状、板状形态，多相共存现象普遍(见图1中C)。……