光(guang)電選(xuan)礦(kuang)(kuang)技術(shu)正以其高效、精準、環保的優勢,成為現代礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)加(jia)工和(he)資源回收領域的革命性力(li)量。它(ta)利(li)用礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)或物(wu)(wu)料表(biao)面光(guang)學特性(顏色、反(fan)射率(lv)、透射率(lv)、熒光(guang)、近紅外光(guang)譜等)的差異(yi),結合先進(jin)的傳(chuan)感(gan)、圖像處理和(he)高速執行機構(gou),實現物(wu)(wu)料的自動識別(bie)與分選(xuan)。
一、光電選(xuan)礦(kuang)技(ji)術的基本原理與分類(lei)
光(guang)電選礦的核(he)心在于“識(shi)別”與“分離”。其基本原理是:
1.信息感知:物料(單顆粒或塊狀)通過振動給料器均(jun)勻分散,落入高速(su)線掃描相機或面陣相機的視野。
2.特征識別:相(xiang)機捕捉物料在特定光(guang)源(如(ru)可見光(guang)、X射線、近紅外光(guang))下的光(guang)學信號。
3.智能決(jue)策:強大的圖像處理(li)算法(通常基于深度學習)實時分析(xi)信號特征(zheng)(如顏色、紋理(li)、灰度、光譜響(xiang)應、元(yuan)素特征(zheng)),與預設模型比對,精確判斷(duan)物(wu)料屬性(如礦石/廢石、不同礦物(wu)種類(lei)(lei)、塑料類(lei)(lei)型)。
4.精準(zhun)執行(xing):控制系統(tong)根據識別結果(guo),毫秒級觸發高速氣閥陣列(或(huo)其他執行(xing)機構如機械臂),產生精準(zhun)氣流噴射,將(jiang)目標(biao)物料吹離原(yuan)運(yun)動軌(gui)跡,實現(xian)分選。
根據核心(xin)識(shi)別技術和應(ying)用(yong)對象,主(zhu)要(yao)可分為(wei):
1.基于(yu)可見(jian)光/高光譜成像的(de)分選:
原理(li):利用物料在可見(jian)光波(bo)段的(de)顏色、紋(wen)理(li)、形狀差異進(jin)行識別(名德光電經典(dian)應(ying)用)。
優勢:成(cheng)本相對(dui)較低,技術成(cheng)熟,對(dui)顏(yan)色差異明顯的(de)物料(liao)分(fen)(fen)選(xuan)效果極佳(jia)(如石(shi)(shi)英與長石(shi)(shi)分(fen)(fen)選(xuan)、硅灰石(shi)(shi)與石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)、螢石(shi)(shi)與石(shi)(shi)英等)。
代表設備(bei)(名德):MAI系列智能分(fen)選(xuan)機廣泛應用于滑(hua)石、螢石、水鎂石、金礦等金屬與非金屬礦預分(fen)選(xuan)。
2.基(ji)于(yu)X射線(xian)透射/熒光的分選:
原理:XRT:利用不同密度/原子序(xu)數的物料(liao)對(dui)X射線的吸收差(cha)異(yi)成(cheng)像(名德光(guang)電MTX系列)。
XRF:利(li)用(yong)高能X射(she)線激發物料原子產生特(te)征(zheng)X射(she)線熒光(guang),識別特(te)定元素。
優勢:可穿透物料表層,檢測內部(bu)成(cheng)分(fen)差異或包裹體,對密度差異大的礦(kuang)石(如(ru)鎢錫礦(kuang)廢石剔除)或識別(bie)特定元素(如(ru)廢舊電子產品中的貴金屬)非常(chang)有效。
代表設備(名德):MTX系(xi)列智能礦(kuang)石分選機,在鎢、錫(xi)、銻、鉛(qian)鋅(xin)等金屬(shu)礦(kuang)預拋廢中效果顯(xian)著。
3.基(ji)于(yu)近紅外(wai)光譜的分選(xuan):
原理:分(fen)析物料(liao)對近紅外光(guang)的吸(xi)收/反射特征,識別其分(fen)子結構(gou)(如有(you)機物、不(bu)同塑(su)料(liao)類型、礦物中的含水(shui)礦物)。
優勢:特別適合有(you)機(ji)物(wu)、塑料(liao)及含特定(ding)基團(tuan)礦物(wu)的識別分選。
應用:生活垃圾(ji)/工業廢料中的塑料分選(PET, PE, PP等)、含鋰礦物(如鋰云母、透(tou)鋰長石)分選。
二、光電選礦(kuang)的核心優勢(shi)與價值
相較于傳統(tong)物理(li)選礦(重選、磁選、浮(fu)選)或(huo)人工手選,光電選礦技術優(you)勢(shi)突(tu)出:
1.“火眼金(jin)睛” - 超(chao)強識(shi)別精度:
名德光電(dian)設(she)備搭載的高(gao)分辨率相機和智(zhi)能(neng)算(suan)法能(neng)識別人眼難以(yi)分辨的細微顏色、紋理、光譜(pu)差異,分選精度可達98%以(yi)上,大幅提(ti)高(gao)精礦品位和回收率。
2.“雷霆手段” - 極致分選(xuan)效率:
高速處理(li)(li)能力(名德大型設備單臺處理(li)(li)量可達數百噸/小時(shi)),毫秒級識別(bie)與分選響(xiang)應,遠超人工效率,顯著降(jiang)低(di)單位(wei)處理(li)(li)成本。
3.“點石成金” - 大幅降(jiang)低選礦成本:
預(yu)拋(pao)廢(fei)革命:在礦石入磨前高效剔除大(da)量廢(fei)石(拋(pao)廢(fei)率可達(da)50%以上),極大(da)減少后(hou)續磨礦、選別流程的能耗、水(shui)耗、藥耗、設備(bei)磨損(sun)及尾礦量(名德XRT設備(bei)在多個礦山應用實(shi)現噸(dun)礦成本下(xia)降20-40%)。
替代(dai)人工:徹底(di)解決高危、高強度(du)環境下(xia)人工手選問題,降低人力(li)成本和管理風(feng)險。
4.“綠水青山(shan)” - 卓(zhuo)越環(huan)保效益:
節能:預(yu)拋廢大幅降低磨礦等后續高能耗環節負荷。
節水(shui):顯著減少選礦用水(shui)(尤其對缺水(shui)地區意義重大)。
減排:減少尾(wei)礦排放(fang)量、降低浮選藥劑使用量及其(qi)對環(huan)境(jing)的污染(ran)。符合國家“雙碳(tan)”戰(zhan)略和(he)綠色礦山建(jian)設要求(qiu)。
5.“智(zhi)慧內核” - 高度智(zhi)能化(hua)與靈活性:
名(ming)德光電設備(bei)集(ji)成先(xian)進AI算法,具備(bei)自學習(xi)、自適(shi)應能力,可通過(guo)軟(ruan)件更(geng)新優(you)化(hua)模型應對礦石(shi)性質(zhi)波(bo)動。
分選(xuan)參數(如閾值、氣閥壓(ya)力(li))可靈活調(diao)整,快速切換分選(xuan)不同物料。
三、光電選礦的(de)廣泛應用領(ling)域
光(guang)電選礦技術正快速(su)滲透(tou)到多個對高效分選有迫切需求的領(ling)域:
1.金(jin)屬(shu)與非金(jin)屬(shu)礦業:
預選拋廢:鎢、錫(xi)、銻、鉛鋅、銅(tong)、金等金屬(shu)(shu)礦,石(shi)英(ying)、長(chang)石(shi)、螢石(shi)、石(shi)灰石(shi)、重晶石(shi)等非金屬(shu)(shu)礦在破碎后入磨前高效剔(ti)除(chu)低品位廢石(shi)(名德XRT、色選設(she)備廣泛(fan)應(ying)用)。
礦石分級(ji):按品位或(huo)礦物類型(xing)進(jin)行(xing)精細分選(xuan),優化(hua)后續流程或(huo)直(zhi)接獲得產品。
尾(wei)礦再選:從老尾(wei)礦庫中回收有價礦物(wu)。
2.再生資源回收:
電(dian)子廢(fei)棄物(wu):精準分(fen)選不同材質塑料(ABS, PS, PC等)、含貴金屬元器件(jian)、線路板碎片(pian)(名德光(guang)電(dian)提(ti)供針對性解(jie)決(jue)方案(an))。
報廢汽車(ASR):分選金屬、橡膠、塑(su)料、玻璃等。
廢舊塑料(liao):按(an)種類(PET, HDPE, PP等)、顏(yan)色高(gao)效(xiao)分選,提升再生料(liao)價值。
建筑垃(la)圾:分揀混凝土(tu)、磚塊、木材、金屬等。
3.其他領域:
糧食分選:剔除(chu)霉變、異色顆粒。
寶石(shi)分選:鉆(zhan)石(shi)、玉石(shi)等原(yuan)石(shi)分選與分級。
特種(zhong)物料分(fen)選:如催(cui)化劑回收(shou)、生物質燃料雜質剔除等。
四、行業(ye)發(fa)展趨勢(shi)與名德光電的創新引(yin)領
光電選礦技(ji)術方興未(wei)艾,未(wei)來(lai)發展方向清(qing)晰:
1.AI驅動,智能升級:
深度學習深度應(ying)用:名德光電持(chi)續投入研發(fa)更強(qiang)大的(de)AI模型,提升對復雜、相(xiang)似物(wu)料的(de)識(shi)別精度和(he)抗(kang)干(gan)擾能力(li)(如同色不同礦、礦體特征復雜)。
大數據(ju)與過(guo)程優(you)化:實時采集、分析(xi)分選(xuan)數據(ju),結(jie)合礦(kuang)物學(xue)模(mo)型(xing)和(he)選(xuan)廠數據(ju),實現分選(xuan)參(can)數的智能閉環優(you)化,提升(sheng)整體選(xuan)礦(kuang)效率。
2.多技術(shu)融合(he),能力躍升(sheng):
“光(guang)+X”融合:名德光(guang)電積極探(tan)索可見(jian)光(guang)、X射線(xian)、激(ji)光(guang)、近(jin)紅外等多傳感信息的(de)融合分(fen)析,構建更全面(mian)的(de)物料“指紋庫”,解決單一技術瓶(ping)頸(如MD系(xi)列多模態(tai)分(fen)選設備)。
與(yu)機(ji)器人集成:結合柔性機(ji)器人技術,應對超大(da)粒度、不(bu)規則形(xing)狀(zhuang)物(wu)料的抓取分選。
3.向更(geng)(geng)寬(kuan)粒級、更(geng)(geng)廣領域拓展:
微(wei)細粒分選(xuan):研發(fa)更高精度的傳感與執行機(ji)構,突(tu)破傳統(tong)光電選(xuan)礦的粒度下限(如<5mm)。
4.綠色低碳,持(chi)續(xu)發展:
設備自身(shen)設計(ji)更節能,進一步(bu)降(jiang)低分選過(guo)程能耗(hao)。
持續賦能(neng)客(ke)戶減少整體選礦流程(cheng)的碳排放和環(huan)境影(ying)響。
五、結語
光(guang)電(dian)選(xuan)礦(kuang)(kuang)技術,特別是以(yi)名德光(guang)電(dian)為(wei)代表的(de)(de)(de)(de)中(zhong)國(guo)(guo)企業所推動的(de)(de)(de)(de)智能化、高(gao)精度設(she)備,正在(zai)深刻重塑資(zi)(zi)源(yuan)加工行業的(de)(de)(de)(de)格局(ju)。它(ta)不僅是提升資(zi)(zi)源(yuan)利用效率、降低生產成(cheng)本、實現綠色低碳發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)利器,更(geng)是開發(fa)(fa)低品(pin)位、復雜礦(kuang)(kuang)產資(zi)(zi)源(yuan)及實現城市(shi)礦(kuang)(kuang)山高(gao)效開采的(de)(de)(de)(de)核心支撐技術。隨著人(ren)工智能、多(duo)傳感融合(he)等前沿技術的(de)(de)(de)(de)持續(xu)突破和應用深化,光(guang)電(dian)選(xuan)礦(kuang)(kuang)必將(jiang)迎來更(geng)廣(guang)闊的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展空間,為(wei)全球(qiu)資(zi)(zi)源(yuan)可(ke)持續(xu)利用和循環經濟發(fa)(fa)展貢獻磅礴(bo)的(de)(de)(de)(de)“中(zhong)國(guo)(guo)智慧”與“中(zhong)國(guo)(guo)力量”。未來已來,光(guang)電(dian)選(xuan)礦(kuang)(kuang)正以(yi)“光(guang)”為(wei)尺,智選(xuan)未來。