Buscando la neutralidad de carbono en la industria minera: clasificador inteligente de carbón y mineral sin agua mediante transmisión de rayos X (XRT)

Introducción Con la creciente demanda de productos minerales en China, el desarrollo de los recursos minerales en China ha alcanzado un nivel sin precedentes. Sin embargo, después de años de minería de alta intensidad, las reservas de minerales de alta ley y fácil procesamiento son cada vez menores, y la proporción de minerales de baja ley y difícil procesamiento ha aumentado significativamente, lo que resulta en costos de producción cada vez más altos. Además, el informe sobre la conservación y la utilización integral de los recursos minerales de China (2015) muestra que el stock acumulado de rocas de desecho en China ha superado los 40 mil millones de toneladas.

Además de la alta proporción de rocas de desecho producidas por la minería de hierro y cobre, las rocas de desecho no metálicas continúan aumentando, mezcladas con una gran cantidad de minerales de grado limítrofe en la industria. Por lo tanto, la exploración de la tecnología de preconcentración y enriquecimiento de minerales se ha convertido en la principal dirección de investigación de la innovación en tecnología de separación.

En los últimos años, la tecnología inteligente de separación fotoeléctrica se ha utilizado ampliamente en el campo de la preconcentración de minerales y la eliminación de residuos, y se ha convertido en un medio importante para mejorar la tecnología de separación y los indicadores económicos. Desde el siglo XXI, las tecnologías de vanguardia como el algoritmo de inteligencia artificial se han aplicado plenamente en el campo de la separación fotoeléctrica inteligente. La tecnología XRF (radiación superficial), la tecnología XRT (transmisión), la inducción láser, la tecnología de microondas, así como las tecnologías de separación fotoeléctrica inteligente como la separación de imágenes de un solo lado y de doble lado han logrado un rápido desarrollo y aplicación industrial. La tecnología XRT (Transmisión) y la tecnología de separación de color de imagen, con su amplia adaptabilidad, se han aplicado con éxito a la preconcentración y eliminación de residuos de metales no ferrosos, no metales, carbón y otros minerales, y se han convertido en la solución principal de la tecnología inteligente de clasificación de minerales por separación fotoeléctrica.

1. Ruta técnica y principio de funcionamiento del clasificador de minerales

Inteligente por separación fotoeléctrica XRT El clasificador de minerales inteligente por separación fotoeléctrica, ya sea el clasificador de minerales inteligente de imagen de alta definición (clasificador de minerales por color) o el clasificador de minerales inteligente de rayos X, su equipo está compuesto principalmente por cuatro módulos: sistema de distribución de vibración, sistema de detección de transmisión de rayos X (sistema de reconocimiento de imagen de alta definición), sistema de algoritmos de software de ordenador y sistema de separación de minerales y residuos neumáticos.

(1) Sistema de alimentación: está compuesto por alimentador, canal y transporte por cinta, con alimentación de doble etapa en búfer. Los minerales forman un estado de mosaico de capa única bajo la acción del sistema de alimentación. Después del sistema de inspección, se maximiza la capacidad de procesamiento al tiempo que se asegura el efecto de clasificación.

(2)Sistema de detección: el sistema de detección de transmisión de rayos X está compuesto por un generador de rayos y un receptor de rayos. La precisión de identificación del mineral puede alcanzar los 0,4 mm. No hay ángulo muerto en todo el volumen de 360 grados para buscar el interior del mineral; El sistema de reconocimiento de imagen de alta definición está compuesto por una fuente de luz de alta definición y una cámara digital de alta definición, que pueden imaginar el mineral en alta definición a través de las características superficiales del mineral.

(3)  Sistema de algoritmos: mediante el estudio de la información de características diferentes del mineral, como el color, la textura, el brillo, el tamaño, el grosor, la densidad y la secuencia atómica, se construye el modelo de entrenamiento de clasificación del mineral para realizar el reconocimiento de alta velocidad y precisión de datos masivos de mineral.

(4) Sistema de separación: la parte de control de hardware del equipo está compuesta por una computadora industrial, un controlador de alta velocidad, un relé y otros componentes importantes. A través de la optimización del algoritmo, puede rociar y separar automáticamente en tiempo real los residuos minerales de forma dinámica.

El clasificador de minerales fotoeléctrico inteligente, a través de diferentes información de características como el color, textura, brillo, tamaño, densidad, grosor y secuencia atómica de los minerales, selecciona específicamente la separación por color (reconocimiento de imagen de alta definición) o la tecnología de penetración de rayos X (XRT) para detectar con precisión el valor característico de la superficie del mineral (color, textura, brillo, etc.), o la diferencia de valor característico de densidad del mineral (tamaño, densidad y grosor) y componentes relacionados (secuencia atómica) en respuesta a los rayos X, se utiliza el algoritmo de IA para procesar la información efectiva de datos de minerales, y los datos se transmiten a la válvula solenoide del sistema de separación de minerales y residuos neumáticos. El dispositivo de chorro inteligente automático puede separar con precisión el mineral y la roca de desecho, para lograr una separación en tiempo real, inteligente y precisa de los minerales de la veta.

2. Características de la superficie del mineral y selección de la tecnología

De separación fotoeléctrica Para los minerales con características de superficie obvias, como diferencias significativas en color, textura y brillo entre los minerales y los desechos minerales, como la wolframita, algunos minerales de antimonio y minerales no metálicos como el carbonato de calcio, el cuarzo y el fósforo, se recomienda la tecnología de separación por color (reconocimiento de imagen de alta definición) para la separación.

La mayoría de los minerales cuyas características de superficie no son obvias, como el cobre, plomo-zinc, tungsteno, estaño, antimonio, molibdeno, oro y plata, azufre, fluorita, feldespato y carbón, necesitan explorar con precisión el interior del mineral para distinguir con precisión el mineral del desecho. Se recomienda seleccionar la tecnología de penetración de rayos X (XRT) para separar el mineral de desecho utilizando el valor característico de la densidad del mineral (tamaño, densidad y grosor) y la diferencia de la reacción a los rayos X de los componentes relevantes (secuencia atómica).

Teniendo en cuenta la demanda de recuperación de minerales no metálicos valiosos como el cuarzo en la ganga en algunas minas, se puede considerar el proceso de separación combinado de la tecnología de penetración de rayos X (XRT) y la tecnología de separación por color (reconocimiento de imagen de alta definición). Primero, se selecciona el mineral por tecnología de penetración de rayos X (XRT), y luego se selecciona el cuarzo u otros recursos valiosos en la ganga por tecnología de selección de color (reconocimiento de imagen de alta definición).

Vale la pena mencionar que en los últimos dos años, todos han estado hablando sobre la madurez del mercado de separadores de color. En la actualidad, está en transición de un crecimiento alto a la madurez. Sin embargo, la separación de color de minerales pertenece a un campo de subdivisión emergente. Los equipos y la tecnología tienen un gran valor de utilización en muchos minerales, y el espacio de innovación en el proceso de I+D y producción de productos vale la pena explorar. Además, desde el lado de la demanda de las empresas mineras, las reservas de minerales de alta ley y de fácil separación son cada vez menores, y la tasa de utilización tiene margen de mejora. La proporción de minerales refractarios de baja ley ha aumentado significativamente, el costo de producción se ha vuelto cada vez más alto, y la demanda de reducción de costos ha aumentado.

El clasificador de color de mineral MES Process® separa materiales seleccionados según diferentes colores a través de sensores de alta resolución basados en la diferencia de características ópticas de los materiales y el principio de detección fotoeléctrica, con el fin de realizar una clasificación automática.

El clasificador de color de mineral de MES Process separa automáticamente las partículas de diferentes colores de una serie de productos minerales como cuarzo, moscovita, biotita, cantos rodados, ortoclasa, plagioclasa, calcita, olivina, piroxeno, anfíboles, epidota, clorita, serpentina, talco y barita de acuerdo a los diferentes colores a través de sensores de alta resolución basados en el principio fotoeléctrico. Tiene un alto grado de purificación y no se ve afectado por los cambios ambientales de temperatura, humedad y luz, por lo que su estabilidad es buena.

3. Investigación sobre la plataforma de gestión de clasificadores de color de Internet de las cosas

El sistema remoto de adquisición y monitoreo de datos de clasificadores de color basado en Internet de las cosas es una plataforma de gestión de clasificadores de nivel empresarial que combina tecnología de control inteligente avanzada, tecnología de sensores, tecnología CCD, tecnología informática, tecnología de comunicación de redes y tecnología Web GIS.

(1) Terminal de monitoreo de equipos de separación de color empresarial Los componentes físicos de los equipos de separación de color incluyen principalmente el mecanismo de alimentación, el mecanismo de separación, el mecanismo de detección fotoeléctrica, el sistema de procesamiento de señales y la interfaz hombre-máquina. Los parámetros de hardware involucrados en la plataforma de monitoreo remoto provienen principalmente de la cámara CCD y la placa de control principal.

(2) Lado del servidor en la nube El servidor en la nube es el módulo central de la implementación del sistema, que es responsable de la conexión y mantenimiento del equipo terminal, y el almacenamiento y procesamiento de la información de instrucciones.

(3) Cliente El sistema del cliente refleja plenamente el concepto de operación de visualización diversificada del sistema. Proporciona a los usuarios una plataforma de operación de monitoreo diversificada. Además del equipo que figura en la figura, también puede conectarse con periféricos auxiliares como copiadora, impresora, máquina de fax, cámara y pantalla grande. Al llamar al API de Servicio Web de Mapa de Baidu y cargar el mapa y la información de anotación del equipo de selección de color al mismo tiempo, los usuarios pueden supervisar la producción, el procesamiento y el ajuste de parámetros del equipo en cualquier momento y lugar, para proporcionar la mejor experiencia de control. El módulo de monitoreo en tiempo real del cliente y el servidor utilizan Internet para la interacción de datos. Al mismo tiempo, la plataforma también tiene funciones de diagnóstico remoto, actualización remota, archivos de equipo, gestión de operación y mantenimiento, análisis de datos, entre otras. Se ha mejorado y garantizado aún más la eficiencia en la gestión de producción.

4. Capacidad de Servicio y Beneficios Económicos de la Plataforma de Gestión de Clasificadores de Color de Internet de las Cosas

(1) Interconexión remota de equipos. Realizar la interconexión y la operación en línea de equipos de separación de color, mejorar la eficiencia y ahorrar costos de operación de empresas mineras.

(2) Análisis de datos en tiempo real. Extraer y analizar la información recolectada, guiar a los clientes en la optimización de la tecnología de procesamiento y mejorar el valor de uso del cliente.

(3)   Operación y mantenimiento remotos de equipos. Resolver los problemas de mantenimiento de equipos para empresas mineras y reducir el tiempo de falla; el servicio remoto en tiempo real puede reducir el costo laboral de las empresas fabricantes de equipos y mejorar la eficiencia y capacidad de servicio.

5. Conclusión

En los últimos años, el equipo de clasificación de China ha desarrollado rápidamente y ha ocupado una parte importante en el mercado internacional. Sin embargo, la aplicación en minerales sigue siendo un nuevo campo de subdivisión. Debemos prestar atención a la investigación teórica y aumentar la aplicación innovadora.

Contacto:

Tiffany Chen

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