【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿石分选领域，具体是一种多级高精度矿石分选装置和分选方法。
技术介绍
1、天然矿石是指在地壳各种物质的综合作用下(称地质作用)形成的天然单质或化合物，并具有化学式表达的特有的化学成分和相对固定的化学成分。常见的天然矿石有铁矿石、铜矿石、钨矿石、锌矿石、锡矿石、稀土元素等。这些矿石是经过漫长的地质作用而形成的，具有独特的化学成分和结构特征。在工业和商业上，这些矿石具有利用价值，可以满足不同领域的需求。
2、矿石中往往含有多种有用成分，为了综合利用矿产资源，满足经济建设的需要，必须尽可能地将它们分别回收，从而最充分、最合理地利用多金属矿石中的各种有用成分；现有的矿石分选装置，主要采用的是基于破碎、磨矿和浮选技术的湿选方法。这种方法的缺点在于能耗和钢球消耗较高，以及浮选药剂消耗量较大。具体来说，在破、磨的过程中，会产生大量的尾矿、矸石、废石等矿业固体废物，这不仅增加了处理成本，还可能对环境造成负面影响。对于低品位矿石，这种湿选方法往往难以有效利用，导致资源浪费。
3、为此，本专利技术提出一种多级高精度矿石分选装置和分选方法。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种多级高精度矿石分选装置和分选方法。
2、为实现上述目的，本申请提供了一种多级高精度矿石分选装置，包括：
3、物料前处理装置，用于进行天然矿石分选前处理；包括依次连接的震动下料器、粒级筛分网、ep芯层橡胶皮带和铅帘挡皮；
4、物料分析装置，用于对颗粒分离的
5、所述第一级双能x射线处理装置包括x射线源和双能探测器接收装置；所述第二级可见光分析处理装置包括物料灯和高性能ccd相机；所述第三级物料类别划分装置用于结合第一级双能x射线处理装置和第二级可见光分析处理装置的结果输出天然矿石的类别；
6、物料执行装置，用于对分析结果进行执行吹气，包括双层高压气阀、plc控制器、fpga控制器；所述plc控制器、fpga控制器与双层高压气阀之间采用以太网方式连接。
7、优选地，所述震动下料器用于对需要进行分选的天然矿石进行震动下料，并使得天然矿石落入到粒级筛分网上进行初步筛分，经过初步筛分的天然矿石均匀的被输送到ep芯层橡胶皮带上；
8、所述铅帘挡皮安装在所述物料前处理装置与所述物料分析装置的接口处。
9、优选地，所述x射线源用于发出能量为210kv，500w的x射线；所述双能探测器接收装置为单位像素为0.4mm的双能探测器接收装置，用于采集x高能频谱和低能频谱的16级0～65535的像素。
10、优选地，所述双层高压气阀包括小流量子弹阀门以及大流量52阀阀门，所述plc控制器用于控制所述大流量52阀阀门进行气体喷吹，所述fpga控制器用于控制小流量子弹阀门进行喷吹。
11、一种多级高精度矿石分选装置的分选方法，包括以下步骤：
12、步骤一：天然矿石由输送带输送到达天然矿石仓后，通过震动下料器的振动器抖动推拉的方式将天然矿石由粒级筛分网上端向前推送，并在ep芯层橡胶皮带运动一段距离后会与ep芯层橡胶皮带保持相对静止，进入物料分析装置；
13、步骤二：获取射线源投射后的双能x射线矿石区域图像，针对每一种类别分别建立数据样本库，利用基于残差网络的自研mxent深度学习框架建立x射线目标推理模型，然后构建基于c/c++的物料检测和识别算法平台；
14、步骤三：获取物料灯照射下的ccd图像，针对每一种类别分别建立数据样本库，利用mdent框架建立物料表面特征的推理模型，再构建基于c/c++的物料检测和识别算法平台；
15、步骤四：基于获取的双能x射线矿石区域图像，计算每块矿石的等效r值，再根据r值到其所属类别阈值的距离计算每块物料的otsu概率密度曲线，然后将其映射到5*5的网格区域内，对概率密度求取积分，得到该区域对应所属类别的概率，然后根据所有样本的标签概率构建先验标签概率模型，将模型压缩并构建概率图像转换算法平台，输出置信度最大的标签；
16、步骤五：物料执行装置根据标签对天然矿石进行喷吹。
17、优选地，等效r值计算公式为：
18、
19、其中，和分别表示矿石mask区域内所有像素点灰度值按照降序排列后的前n个低能和高能灰度值；il0和ih0分别表示低能和高能区域在运行方向上的灰度平均。
20、优选地，天然矿石粒径不足60mm时，由fpga控制器控制双层高压气阀的小流量子弹阀门打开，对天然矿石喷吹；
21、天然矿石粒径在60mm～150mm时，由fpga控制器控制双层高压气阀的大流量52阀阀门打开，对天然矿石进行喷吹。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、本申请中，包括物料前处理装置、物料分析装置和物料执行装置；物料前处理装置由震动下料器、粒级筛分网、ep芯层橡胶皮带和铅帘挡皮组成，将物料进行颗粒分离并均匀送到传动带上，同时阻断灰尘进入分选装置。物料分析装置包括伪双能x射线源、led可见光源、x射线接收器、高性能ccd相机，这部分实现物料图像实时抓拍、物料特征提取、模型推理运算、物料位置和厚度分析，融合多信息特征后进行位置标记和成分划分。物料执行装置则是对分析结果进行处理，执行单元包括双层高压气阀，大流量的52阀和小流量的子弹阀组合实现，52阀由plc控制执行，而子弹阀由fpga控制执行。对于成分复杂的天然矿石分选，具有更高的精度。
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1.一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，所述震动下料器用于对需要进行分选的天然矿石进行震动下料，并使得天然矿石落入到粒级筛分网上进行初步筛分，经过初步筛分的天然矿石均匀的被输送到EP芯层橡胶皮带上；
3.如权利要求1所述的一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，所述X射线源用于发出能量为210kV，500W的X射线；所述双能探测器接收装置为单位像素为0.4mm的双能探测器接收装置，用于采集X高能频谱和低能频谱的16级0～65535的像素。
4.如权利要求1所述的一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，所述双层高压气阀包括小流量子弹阀门以及大流量52阀阀门，所述PLC控制器用于控制所述大流量52阀阀门进行气体喷吹，所述FPGA控制器用于控制小流量子弹阀门进行喷吹。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种多级高精度矿石分选装置的分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种多级高精度矿石分选方法，其特征在于，等效R值计算公式为：>
7.如权利要求5所述的一种多级高精度矿石分选装置和分选方法，其特征在于，天然矿石粒径不足60mm时，由FPGA控制器控制双层高压气阀的小流量子弹阀门打开，对天然矿石喷吹；
...【技术特征摘要】
1.一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，所述震动下料器用于对需要进行分选的天然矿石进行震动下料，并使得天然矿石落入到粒级筛分网上进行初步筛分，经过初步筛分的天然矿石均匀的被输送到ep芯层橡胶皮带上；
3.如权利要求1所述的一种多级高精度矿石分选装置，其特征在于，所述x射线源用于发出能量为210kv，500w的x射线；所述双能探测器接收装置为单位像素为0.4mm的双能探测器接收装置，用于采集x高能频谱和低能频谱的16级0～65535的像素。
4.如权利要求1所述的一种多级高...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖飒，刘杰，
申请(专利权)人：合肥名德光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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