[发明专利]基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿石分选技术，具体涉及一种基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统及方法，针对颗粒粒度在12mm以上的原矿颗粒(包含矿石颗粒和废石颗粒)进行分选，将其分为矿石颗粒和废石颗粒。

背景技术

目前，针对粒度在12mm以上的原矿颗粒的分选，主要有湿选和干选两种方法。湿选方法是以水、重悬浮液或其它液态流体作为分选介质的一类分选方法。湿选存在工艺复杂、设备较多、耗费大量水资源、环境污染较大、投资运行成本较高等问题，而且在严重缺水的地区也限制了湿选方法的应用。相比于湿选，干选方法具有投资少，工艺简单，运行成本低的优点。传统的干选方法是人工干选，靠人眼根据被选原矿颗粒中矿石颗粒和废石颗粒在颜色、纹理上的区别来进行识别，然后用手将废石颗粒捡出。人工干选方法生产效率较低。为了提高生产效率，现有的干选系统一般是利用风力摇床或空气重介质流化床来分选，需要使用大量的压缩空气使原矿颗粒床层呈悬浮状态或使原矿颗粒床层流化，这种方式能耗高且噪音和粉尘大，不符合节能环保要求。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统及方法，其利用了矿石与废石对微波的介质损耗因数的差异来进行分选，具有分选提质、保证分选精度和效率、环保且耗能低的优点。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统，包括：

振动给料机，用于将待选原矿颗粒输送至传送皮带。振动给料机包括料仓，料仓下端出口位于溜槽一端上方，溜槽一端安装于振动电机上，溜槽另一端的出料口与传送皮带相对应，振动电机中的偏心块旋转产生振动，使原矿颗粒在溜槽上作抛掷或滑行运动(具体取决于振动给料机的参数)，均匀有间隔地从出料口抛落到传送皮带上；

传送皮带，用于将待选原矿颗粒传送至微波加热装置中以对其进行微波加热，之后再将微波加热后的待选原矿颗粒抛落至红外线阵成像检测装置中去。传送皮带的宽度应略大于振动给料机出料口的宽度，以避免物料的在传送皮带上的跌落；

微波加热装置，用于对待选原矿颗粒进行微波加热，包括微波发生器、微波辐射器、波导管、微波吸收器和引风器。微波能量由微波发生器产生。微波辐射器将微波能量辐射至波导管内。波导管将微波能量约束在固定管路中。微波吸收器是利用吸波材料防止微波能量辐射的逃逸。引风器是将微波能量加热原矿颗粒产生的蒸汽引出微波加热装置；

红外线阵成像检测装置，包括红外线阵相机、背景辐射板、自动除尘装置，红外线阵相机接收被选经微波加热后的原矿颗粒的红外辐射信号，经过A/D转换后将数字图像通过数据线传输至计算机分析处理；

矿石分选装置，为与气源相连的由一排高速气阀和喷嘴组成的阀岛，用于将待选原矿颗粒中的废石颗粒吹离。阀岛宽度与传送皮带的宽度一致；阀岛上的喷嘴间距根据入选原矿颗粒粒度范围选择，其值应小于入选原矿颗粒粒度范围的下限值。

所述料仓下端出口处设有水平插入其中能够调节开口大小的闸板，闸板与手轮相连。

所述背景辐射板用以为红外线阵相机成像提供单一的背景红外辐射。

所述背景辐射板以及红外线阵相机处均配备有用来吹除背景辐射板表面以及红外线阵相机镜头表面积落的灰尘的自动除尘装置。

所述自动除尘装置包括电磁阀和风刀，风刀与提供压缩空气的气源相连，电磁阀设置于风刀与气源相连的传输管道上，风刀上设有宽度0.05毫米的间隙；当电磁阀开启后，气源输出的压缩空气从传输管道进入风刀，通过宽度0.05毫米的间隙吹出，从而形成一个高速气流薄片；通过科恩达效应原理及风刀构造，此气流薄片将引流30到40倍的环境空气，形成高强度、大气流的冲击风幕。

所述气源装置包括压缩机、前置储气罐、前置过滤器、冷干机、后置过滤器和后置储气罐；压缩机产生的空气进入前置储气罐时撞击罐壁使罐内温度下降，掺杂其中的大量水蒸气液化，再经过前置过滤器，过滤掉部分液态水及一些微颗粒物；冷干机的主要作用是去除大部分水蒸气，使压缩空气中的含水量降到标准范围内，并将压缩空气中的油雾、油蒸气冷凝，然后通过冷干机中的气水分离器将其分离排出；从后置过滤器中出来的压缩空气已不含液态水及微颗粒物，有效避免高速气阀、自动除尘装置被异物堵塞；后置储气罐用来存储压缩空气同时作为缓冲来防止过滤器堵塞造成的气源系统气压不稳。

一种利用基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统的分选方法，包括以下步骤：