随着我国经济社会发展对矿产资源需求日益增长,我国矿产资源的开发规模也达到较高程度。不过随着矿产资源的开发,高品易选矿石储量越来越少,低品难选矿增多,导致采选成本越来越高。据不完全统计,当前我国尾矿和废石累积堆存量已达700多亿吨。除了铁、铜开采产生尾矿占比较高外,非金属类矿石尾矿占比也在逐渐增加,如此开展多路径的矿山开采废石和尾矿的资源综合利用,通过废石和尾矿用来生产再生砂石骨料、混凝土细骨料、水泥的基本原料、水泥的混合材料,以及用于生产各类砖等多种用途,成为选矿工艺技术革新的主要研究方向。
目前,光电选矿技术在矿石预分选方面逐渐得到广泛应用,尤其随着AI算法、大数据、人工智能等技术的发展与普及,在光电选矿领域得到充分应用。已成为AI智能光电选矿技术的主要解决方案。
光电选矿设备大致可分选可见光、红外、紫外、X射线几种分选方式,其主要构成大致可分为:供料系统、光电系统、控制系统、分选系统四大板块。
(1)供料系统:由进料斗、震动给料机、履带组成,待分选物料在供料系统中通过震动和导向自动形成连续的线状排列,以恒定的速度进入光电系统探测区,保障分选效果稳定。
(2)光电系统:光源、背景板、传感器或X射线源及采传板组成,可以通过矿石表面综合特征或密度差异对矿石进行高清成像,并通过传感器转化成电信号传达给电控系统。
(3)控制系统:负责将光电系统传达过来的电信号进行识别和分析,通主要是对矿石的颜色、纹理、光泽、质感、形状、密度等不同特征信息,进行模型训练、学习,并智能识别、比对好坏矿,通过非海量矿石数据的识别分选。
(4)分选系统:主要由次品槽、成品槽、喷阀和空气压缩机等组成,在接收到电控系统指令之后,喷阀会将瑕疵品吹入次品槽中,从而达到分选目的。
针对不同的矿石选用不同的设备
不同的矿石根据其特征情况选用对应的设备,如具体表面特征性差异的矿石,可选用人工智能分选机,主要是通过颜色、纹理、光泽、质感、形状等,如滑石、硅灰石、硅渣、钨尾矿、碳酸钙、硅石、磷矿、煤系高岭岩等,通过其表面多重特征进行识别分选。
针对表面特征不明显但具有密度差异的矿石,如铜、钒、镍、锡、铅锌、煤矸石、磷矿等矿石,可通过X光智能分选机进行识别、分选。
分选千差万别,没有一定的标准,故针对不同矿石、不同应用场景,最好选用专用的分选设备。虽然工作原理相同,但针对性方向不同,在设备的研发、设计等方面会有针对性。 随着技术的进步与发展,光电选矿技术及应用一定会越来越广泛,在未来这项技术也一定会在复杂、难选、低品矿及尾矿处理中发挥更大的作用。