Із швидким розвитком фотоелектричної та напівпровідникової промисловості попит на кремнієві матеріали високої-чистості зростає з кожним днем. Технологія сортувальних машин за кольором із високою-точністю й-ефективністю сортування непомітно стає ключовою ланкою в покращенні якості кремнієвих матеріалів. У сфері видобутку та переробки кремнезему (кварцовий пісок, кремнеземна руда, бруківка, кварцова руда пегматитового типу тощо) прогресивність технології розділення безпосередньо впливає на чистоту та економічну цінність продукції. Традиційні методи ручного сортування та механічного просіювання не тільки неефективні, але також важко відповідати суворим вимогам таких галузей промисловості, як фотоелектрична й електронна промисловість, щодо високо-чистого кремнезему.
Кварцовий пісок має унікальні фізико-хімічні властивості та використовується для виробництва скла, вогнетривких матеріалів, виплавки феросиліцію, металургійних флюсів, кераміки, шліфувальних матеріалів тощо. У будівельній промисловості сильна кислотостійкість і середня корозійна стійкість кварцу використовуються для виробництва кислотостійкого бетону та кислотостійкого розчину. Кварцовий пісок, як основна сировина кремнієвої сировини, відіграє важливу роль у виробництві кремнієвої сировини.
В даний час очищення кварцового піску в основному базується на методах магнітної сепарації та флотації. Однак після магнітної сепарації та флотації все ще залишається багато домішок, і немає хорошого методу видалення цих домішок, крім ручного сортування. Відповідно до різниці кольорів між чистим кварцовим піском і домішками для сортування можна використовувати фотоелектричний кольоровий сортувальник. Фотоелектричний кольоровий сортувальник має такі характеристики, як простий метод виявлення, висока швидкість сортування, висока системна інтеграція та низька вартість.
Технологія оптоелектронного вибору кольору стосується використання спеціальних розпізнаючих лінз для захоплення сигналів елемента зображення поверхні матеріалів, збору сигналів пропускання матеріалу або вимірювання вологості матеріалу та іншої інформації про компоненти за допомогою інфрачервоного, ультрафіолетового та інших методів. Він обробляється процесором для досягнення фотоелектричного перетворення сигналу та порівнюється зі стандартними сигналами для аналізу якості матеріалів. Потім для видалення неякісних матеріалів використовуються приводи. Це високо-комплексна технологія, яка поєднує світло, електрику, газ і машини.
Вартість сортування вручну зростає, а різниця між-кварцевим піском високої чистоти та кварцовим піском низької чистоти дуже велика. З економічної чи екологічної точки зору застосування фотоелектричних сортувальних машин є надзвичайно вигідним і ефективним. Тому вивчення технології вибору кольору кварцового піску має величезне значення.
Кольоровий сортувальник в основному складається з системи подачі, системи оптичного виявлення, системи обробки сигналів і системи виконання поділу. Його принцип роботи — це високо-технологічне обладнання, яке використовує технологію оптичного виявлення для автоматичного сортування частинок різних кольорів у гранульованих матеріалах на основі відмінностей у їхніх оптичних характеристиках.
① Матеріал надходить у машину з верхнього бункера, і через вібрацію вібраційного живильника вибраний матеріал падає в жолоб.
② Матеріал проходить через вібратор у верхньому кінці жолоба та прискорюється вниз по жолобу в сортувальну коробку.
③ Після входу в коробку сортування він проходить між датчиком обробки зображень CCD і фоновим пристроєм. Під дією джерела світла ПЗС отримує синтезований світловий сигнал від обраного матеріалу, змушуючи систему генерувати вихідний сигнал, який посилюється та обробляється перед передачею в систему обробки FPGA+ARM. Потім система керування надсилає інструкції для запуску електромагнітного клапана розпилювача, і клапан розпилення видуває частинки різних кольорів у дефектний резервуар розвантажувального бункера та витікає.
④ Відібрані матеріали продовжують потрапляти в резервуар для готової продукції приймального бункера і витікають, досягаючи таким чином мети відбору.
Технічні бар’єри в галузі кольорових сортувальників відносно високі, що в основному відображається в попиті на міждисциплінарні технології, такі як оптико-електронні зображення, високо-технологія датчиків, обробка зображень і комп’ютерні алгоритми. Це означає, що компанії повинні постійно інвестувати ресурси в дослідження та розробки, щоб отримати конкурентоспроможність на ринку.
У майбутньому машини для сортування кольорів стануть більш інтелектуальними та автоматизованими, маючи можливість автоматично вивчати та точно визначати характеристики матеріалу. Щоб задовольнити дедалі різноманітніші потреби клієнтів, виробники випустили індивідуальні продукти та надали індивідуальні рішення. Водночас екологічна та екологічно чиста розробка кольорових сортувальних машин також є важливим напрямком для галузі.