隨著我國經濟社會發展對礦產資源需求日益增長,我國礦產資源的開發規模也達到較高程度。不過隨著礦產資源的開發,高品易選礦石儲量越來越少,低品難選礦增多,導致采選成本越來越高。據不完全統計,當前我國尾礦和廢石累積堆存量已達700多億噸。除了鐵、銅開采產生尾礦占比較高外,非金屬類礦石尾礦占比也在逐漸增加,如此開展多路徑的礦山開采廢石和尾礦的資源綜合利用,通過廢石和尾礦用來生產再生砂石骨料、混凝土細骨料、水泥的基本原料、水泥的混合材料,以及用于生產各類磚等多種用途,成為選礦工藝技術革新的主要研究方向。
目前,光電選礦技術在礦石預分選方面逐漸得到廣泛應用,尤其隨著AI算法、大數據、人工智能等技術的發展與普及,在光電選礦領域得到充分應用。已成為AI智能光電選礦技術的主要解決方案。
光電選礦設備大致可分選可見光、紅外、紫外、X射線幾種分選方式,其主要構成大致可分為:供料系統、光電系統、控制系統、分選系統四大板塊。
(1)供料系統:由進料斗、震動給料機、履帶組成,待分選物料在供料系統中通過震動和導向自動形成連續的線狀排列,以恒定的速度進入光電系統探測區,保障分選效果穩定。
(2)光電系統:光源、背景板、傳感器或X射線源及采傳板組成,可以通過礦石表面綜合特征或密度差異對礦石進行高清成像,并通過傳感器轉化成電信號傳達給電控系統。
(3)控制系統:負責將光電系統傳達過來的電信號進行識別和分析,通主要是對礦石的顏色、紋理、光澤、質感、形狀、密度等不同特征信息,進行模型訓練、學習,并智能識別、比對好壞礦,通過非海量礦石數據的識別分選。
(4)分選系統:主要由次品槽、成品槽、噴閥和空氣壓縮機等組成,在接收到電控系統指令之后,噴閥會將瑕疵品吹入次品槽中,從而達到分選目的。
針對不同的礦石選用不同的設備
不同的礦石根據其特征情況選用對應的設備,如具體表面特征性差異的礦石,可選用人工智能分選機,主要是通過顏色、紋理、光澤、質感、形狀等,如滑石、硅灰石、硅渣、鎢尾礦、碳酸鈣、硅石、磷礦、煤系高嶺巖等,通過其表面多重特征進行識別分選。
針對表面特征不明顯但具有密度差異的礦石,如銅、釩、鎳、錫、鉛鋅、煤矸石、磷礦等礦石,可通過X光智能分選機進行識別、分選。
分選千差萬別,沒有一定的標準,故針對不同礦石、不同應用場景,最好選用專用的分選設備。雖然工作原理相同,但針對性方向不同,在設備的研發、設計等方面會有針對性。 隨著技術的進步與發展,光電選礦技術及應用一定會越來越廣泛,在未來這項技術也一定會在復雜、難選、低品礦及尾礦處理中發揮更大的作用。