一种激光采矿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光采矿系统，包括：激光光源系统、高速抽气泵和高强度电场粒子离子分选收集系统；所述激光光源系统，用于生成激光并将激光照射到目标矿物上产生粒子或离子状的矿物质；所述高速抽气泵，用于将激光照射在目标矿物上产生的粒子或离子抽出至所述高强度电场粒子离子分选收集系统；所述高强度电场粒子离子分选收集系统，用于产生高强度电场，并根据不同重量的粒子或离子在同一电场中产生不同的位移和偏转的原理，将粒子或离子状的矿物质分选至不同的收集槽内，实现矿物质的分类筛选和识别。本发明专利技术避免了传统采矿方式系统的体积大、操作复杂、效率低和耗能高的问题，该发明专利技术结构简单，效率高，方便实用。方便实用。方便实用。

【技术实现步骤摘要】
一种激光采矿系统


[0001]本专利技术涉及激光
，更具体的说是涉及一种激光采矿系统。

技术介绍

[0002]采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。在采矿的过程中，大多数的采矿设备体型较大，且操作复杂，具有效率低和耗能高的问题。
[0003]因此，提供一种结构简单，效率高，方便实用的激光采矿系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种激光采矿系统，用于解决现有技术中采矿设备体型较大，且操作复杂，具有效率低和耗能高的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种激光采矿系统，包括：激光光源系统、高速抽气泵和高强度电场粒子离子分选收集系统；
[0007]所述激光光源系统，用于生成激光并将激光照射到目标矿物上产生粒子或离子状的矿物质；
[0008]所述高速抽气泵，用于将激光照射在目标矿物上产生的粒子或离子抽出至所述高强度电场粒子离子分选收集系统；
[0009]所述高强度电场粒子离子分选收集系统，用于产生高强度电场，并根据不同重量的粒子或离子在同一电场中产生不同的位移和偏转的原理，将粒子或离子状的矿物质分选至不同的收集槽内，实现矿物质的分类筛选和识别。
[0010]优选的，所述激光光源系统包括系统开关、光源温控系统和激光光源；
[0011]所述系统开关分别与所述光源温控系统、所述激光光源、所述高速抽气泵和所述高强度电场粒子离子分选收集系统电连接，用于提供电源，并调节电流的大小，从而调节激光光源输出状态；
[0012]所述光源温控系统与所述激光光源相连，用于根据所述激光电源的工作电流来调节所述激光光源的工作温度，实现所述激光光源的稳定输出；
[0013]所述激光光源，用于根据所述系统开关的电流大小调节激光光源的输出。
[0014]优选的，所述光源温控系统通过水冷和TEC制冷方式为所述激光光源降温，所述稳定输出的参数包括功率、波长和光束质量。
[0015]优选的，所述高速抽气泵上设置有吸管和导出管，所述吸管通过所述高速抽气泵的抽力收集激光轰击所述目标矿物产生的粒子和离子，所述导出管导出来自所述高速抽气泵的粒子和离子并导出至所述高强度电场粒子离子分选收集系统。
[0016]优选的，所述吸管长度为0.1
‑
5m，内孔径为0.5
‑
5cm；所述导出管长度0.1
‑
5m，内孔径为0.5
‑
5cm。
[0017]优选的，所述高强度电场粒子离子分选收集系统包括正极板、负极板和一个以上的置物槽，所述置物槽设置于所述正极板和所述负极板之间，所述正极板和所述负极板为对称且大小相同的导电体。
[0018]优选的，所述正极板和所述负极板的长均为0.1
‑
1m，宽均为0.05
‑
0.5m，厚均为0.01
‑
0.1m，所加电压为80
‑
20000伏特；
[0019]所述置物槽的长度与所述正极板长度相同，每个宽度为1
‑
8cm。
[0020]优选的，所述激光光源为～808nm、～980nm或～1064nm波长激光，激光连续输出功率大于80瓦，波长稳定性在
±
3nm。
[0021]优选的，所述高速抽气泵的抽气速率与激光功率相关，抽气速率＝激光功率(W)
×
10转/min。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种激光采矿系统，本专利技术主要是通过高功率激光照射目标矿物，以此离子化、粒子化矿物，再将离子化和粒子化的离子或粒子状的矿物质置于强电场中，通过电场加速，使不同质量的粒子或离子偏移不同距离，从而实现各种元素粒子和离子的分离和识别，该系统体积较小，且能够实现高效采矿，以及精确地对矿物进行分类，有效解决了传统的采矿装置体积大效率低的问题。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1附图为本专利技术提供的一种激光采矿系统的整体框架图；
[0025]图2附图为本专利技术提供的一种激光采矿系统的具体结构图；
[0026]图3附图为本专利技术提供的一种激光采矿系统的工作原理示意图；其中，
[0027]1为激光光源系统、2为激光光束、3为被激光轰击出的粒子或离子状的矿物质、4为目标矿物、5为吸管、6为高速抽气泵、7为导出管、8为正极板、9为负极板、10为重物质槽、11为次重物质槽、12为轻物质收集槽。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术实施例公开了一种激光采矿系统，如图1所示，包括：激光光源系统1、高速抽气泵6和高强度电场粒子离子分选收集系统；
[0030]激光光源系统1，用于生成激光并将激光照射到目标矿物4上产生粒子或离子状的矿物质3；
[0031]高速抽气泵6，用于将激光照射在目标矿物4上产生的粒子或离子抽出至高强度电场粒子离子分选收集系统；
[0032]高强度电场粒子离子分选收集系统，用于产生高强度电场，并根据不同重量的粒子或离子在同一电场中产生不同的位移和偏转的原理，将粒子或离子状的矿物质3分选至不同的收集槽内，实现矿物质的分类筛选和识别。
[0033]为了进一步实施上述技术方案，如图2所示，激光光源系统1包括系统开关、光源温控系统和激光光源；
[0034]系统开关分别与光源温控系统、激光光源、高速抽气泵6和高强度电场粒子离子分选收集系统电连接，用于提供电源，并调节电流的大小，从而调节激光光源输出状态；
[0035]光源温控系统与激光光源相连，用于根据激光电源的工作电流来调节激光光源的工作温度，实现激光光源的稳定输出；
[0036]激光光源，用于根据系统开关的电流大小调节激光光源的输出。
[0037]需要说明的是：
[0038]光源温控系统控制光源端温度，防止光源随着温度的升高产生波长偏移。系统开关连接激光光源2、光源温控系统和高速抽气泵6，能够调整激光光源2输出光功率。光源温控系统和高速抽气泵6随着光源功率的增大，温控增强，高速抽气泵6转速也随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光采矿系统，其特征在于，包括：激光光源系统、高速抽气泵和高强度电场粒子离子分选收集系统；所述激光光源系统，用于生成激光并将激光照射到目标矿物上产生粒子或离子状的矿物质；所述高速抽气泵，用于将激光照射在目标矿物上产生的粒子或离子抽出至所述高强度电场粒子离子分选收集系统；所述高强度电场粒子离子分选收集系统，用于产生高强度电场，并根据不同重量的粒子或离子在同一电场中产生不同的位移和偏转的原理，将粒子或离子状的矿物质分选至不同的收集槽内，实现矿物质的分类筛选和识别。2.根据权利要求1所述的一种激光采矿系统，其特征在于，所述激光光源系统包括系统开关、光源温控系统和激光光源；所述系统开关分别与所述光源温控系统、所述激光光源、所述高速抽气泵和所述高强度电场粒子离子分选收集系统电连接，用于提供电源，并调节电流的大小，从而调节激光光源输出状态；所述光源温控系统与所述激光光源相连，用于根据所述激光电源的工作电流来调节所述激光光源的工作温度，实现所述激光光源的稳定输出；所述激光光源，用于根据所述系统开关的电流大小调节激光光源的输出。3.根据权利要求2所述的一种激光采矿系统，其特征在于，所述光源温控系统通过水冷和TEC制冷方式为所述激光光源降温，所述稳定输出的参数包括功率、波长和光束质量。4.根据权利要求1所述的一种激光采矿系统，其特征在于，所述高速抽气泵上设置有吸管和导出管，所述吸管通过所述高速抽气泵的抽力收集激光轰击所述目标矿物产生的粒子和离子，所述导出管导出来自所述高速抽气泵的粒子和离子并导出至所述高强度电场粒子离子分选...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔忠良，赵志斌，陈浩，李再金，曾丽娜，李林，刘国军，曲轶，杨禹霖，
申请(专利权)人：海南师范大学，
类型：发明
国别省市：