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继色选机之后,X射线拣选机横空出世!你的矿石拣选可以更精准、更高效
2021/05/24 点击 9441 次

中国粉体网讯  拣选技术发端于人工手选,通过矿石外观颜色的差异挑选出目标矿物。由于人工成本高、效率低、误拣漏拣率高等原因,科研工作者研发出了色选机、X射线拣选机及核辐射拣选机等多种智能拣选设备,实现了从人工向智能化的转变。在智能拣选中,物料颗粒通常呈单行、多行或单层形式进入检测区,检测系统将待检测颗粒反馈的光、磁、电等信号转变为电信号,然后经过信息处理系统放大和处理后将目的颗粒从颗粒群中分离出来。

据中国粉体网近两年走访发现,国内两家磁选设备龙头企业都在布局“智能光电分选设备”。所谓的“智能光电分选设备”,是在传感器等电子元器件和AI算法、深度学习等人工智能技术迅猛发展的背景下,出现的光电选矿技术,如:图像色选技术(高清图像识别)、X射线穿透(XRT)、X射线表面辐射(XRF)、激光诱导、微波等。工业应用较成熟的主要以图像色选(高清图像识别)、X射线穿透(XRT)等为主。

智能光电分选技术原理

智能光电分选设备是通过矿石表面特征或内部特征信息的不同,进行矿石分选。复杂矿石分选环境下,图像色选技术或X射线透射技术采集矿石数据信息,通过智能光电选矿设备的AI算法,可实现1000帧/秒的海量矿石数据高速、准确处理,经算法处理的有效矿石数据信息传输至电磁阀,以高压空气喷吹方式分离矿石和废石。

图像色选技术是通过高清相机和探测器精确探测矿石表面颜色、纹理、光泽等特征值区别矿废。该技术主要适用于矿石的颜色、纹理、光泽等表面特征比较明显的黑钨矿、金锑矿,铜铅矿等金属矿以及石英、萤石等非金属矿。目前国内市场上的色选机厂家主要有安徽中科光电、百特光电、安晶龙、谷鑫电子、宏实高科,等等。

XRT(透射技术)是通过X射线探测矿石大小、厚度、密度等特征值和相关组分的元素、原子序列对X射线反应差异性,形成康普顿效应差异实现矿废分离。该技术主要适用于受表面特征影响而不能人工分选的金属矿种,特别是钨、铜、铅、锌、银、锑、钼、金等大部分低品位、难选金属矿种,对煤矿、萤石、磷矿等大多数非金属矿种也有较好的分选效果。


X射线分选原理示意图
(来源:智能光电选矿预选拋废技术研究及应用,第旺平等)


X射线辐射分选是利用矿石在受到X射线(一次X射线)照射后,受到激发而产生的特征X射线(二次X射线)来分选矿石的方法。通过测定特征X射线是否存在便可以确定相应元素是否存在,待测元素的含量可以通过测定特征X光光谱强度来实现,某种元素的含量越高,其谱线强度也越高,由此构成了X射线辐射分选的理论基础。



X射线辐射分选机工作过程
(来源:X射线辐射分选的原理及其应用,陈文岳等)


智能光电选矿设备选型

对矿石表面特征明显,矿、废之间有显著的颜色、纹理、光泽、透明度差别,如黑钨矿、锑矿及方解石、石英石、磷矿等非金属矿种,优先选用图像色选技术进行分选。

针对铜、铅、锌、钨、锡、锑、钼、金、银、硫、萤石、长石、煤等矿石表面特征差异较小的矿种,利用XRT(透射技术);根据矿石密度特征值(大小、密度、厚度)和相关组分(原子序列)对X射线反应差异性形成的康普顿效应建模,实现矿、废高效分选。

某些金属/非金属矿山综合回收多元素矿物,如从黑钨矿废石中回收石英、铅锌银矿废石中回收银,可以考虑利用XRT(透射技术)和图像色选技术的联选工艺。即先利用XRT(透射技术)回收一种或几种有用矿物,再利用图像色选技术回收废石里的石英或其他有用矿物。

X射线辐射分选可用于分选各类块状矿石和物料,不但可以实现废石、夹石与矿石的分离,而且能够有效选别低品位矿石与高品位矿石。

小结

随着矿山企业对智能光电选矿技术的认识不断深化,矿石预选抛废工艺已逐渐成为选矿作业流程中的标准工艺。未来智能光电选矿设备将会在复杂多金属矿、难选矿、低品位矿分选领域发挥更大的作用,大处理能力、高抛废率和高分选精度的需求、不同矿种的高适应性,将会成为智能光电选矿设备的研发方向。矿石种类、矿石性质、矿石品位、赋存特征、表面特征等都将成为智能光电选矿设备选型的重要依据。

参考来源:

第旺平等:智能光电选矿预选抛废技术研究及应用,赤峰中色白音诺尔矿业有限公司2021

罗仙平等:智能分拣选矿技术的发展及其应用,江西理工大学资源与环境工程学院2019

陈文岳等:X射线辐射分选的原理及其应用,东北大学资源与土木工程学院2013

(中国粉体网编辑整理/平安)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!

(来源:中国粉体网)


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