矿物分选系统的制作方法

1.本发明一般涉及分选矿物技术领域，具体涉及一种矿物分选系统。


背景技术：

2.近年来，随着经济的快速发展，矿产资源的供需矛盾日益突出，高品位、易选、易冶的矿产资源日益减少，因此，为了提高矿产资源的综合利用率、节约资源，并保证提供优质的矿物产品，能有效地利用共伴生矿物、细粒矿物及低品位矿物等矿产资源，提高对这类矿物产品的分选效率，成为迫切需求。
3.目前，采用x射线透射成像技术(xrt)对矿物产品进行分选。参照图1，现有的矿物分选系统包括一个射线源1、一个探测器2、输送带、喷吹装置及控制装置，其原理为：射线源1产生x射线照射于输送带上的待分选的矿物，透过的射线由探测器2接收以成像；由于矿石内的不同矿石成分对射线的衰减系数不同，因此在相同功率的射线源1的照射下，得到的矿石图像中对应于矿石内不同的成分具有不同的光密度分布，控制装置依此对矿石成分进行分析和定位，并根据预先设定的阈值确定需要分选的矿块，由喷吹装置喷吹分离。
4.参照图1，区域ab为输送带的工作区，待分选的矿物放置在区域ab之间，如果存在两块矿石(例如矿石ⅰ和矿石ⅱ)在输送带上相邻分布，由于只存在一个射线源1，矿石ⅰ和矿石ⅱ可能会存在互相遮挡，x射线照射到矿石ⅰ和矿石ⅱ，在探测器上的投影区域为cd，探测器接2收到的是矿石ⅰ和矿石ⅱ的叠加信息，不能分别获得矿石ⅰ和矿石ⅱ的信息，无法准确地对两块矿石分别进行分析，影响成分分析的准确性；同时，导致无法准确地确定在输送带的宽度方向上各矿石的位置，影响喷吹定位的准确性。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种矿物分选系统。
6.本发明实施例提供一种矿物分选系统，包括输送带以及至少两套成像装置，每套所述成像装置包括位于所述输送带上方的射线源和位于所述输送带下方的射线探测器，每套所述成像装置的射线源和射线探测器在垂直于所述输送带的方向上正对设置，各个所述射线源在所述输送带的长度方向、宽度方向上均错开布置，各个所述射线源发出的射线束的投射区域互不交叠；各个所述射线源发出的射线束沿着所述输送带的长度方向的正投影存在交叠部分。
7.进一步地，所述输送带具有用于放置待分选矿物的工作区，所述工作区沿着所述输送带的长度方向的正投影落在所述交叠部分内。
8.进一步地，所述射线源相对于所述输送带的输送平面倾斜设置。
9.进一步地，所述矿物分选系统包括两套所述成像装置；两套所述成像装置的射线源分别设在所述输送带的长度方向的对称面的两侧。
10.进一步地，两套所述成像装置的射线源到所述对称面的距离相同。
11.进一步地，各套所述成像装置的射线源在所述输送带的长度方向和/或宽度方向
上等间距间隔布置。
12.进一步地，所述成像装置还包括准直器，所述准直器对所述射线源发出的射线束进行准直。
13.进一步地，所述矿物分选系统还包括机架，所述射线源可转动地连接于所述机架。
14.进一步地，所述矿物分选系统还包括喷吹装置和控制装置，所述控制装置分别与所述射线源、所述射线探测器、所述输送带和所述喷吹装置电气连接。
15.进一步地，所述喷吹装置包括高压喷嘴，所述高压喷嘴包括阵列分布的喷气孔。
16.本发明的实施例提供的技术方案包括以下有益效果：
17.本发明实施例提供的矿物分选系统包括至少两套成像装置，每套成像装置的射线束在输送带的长度方向上的正投影之间具有交叠部分，以输送带在宽度方向上正对交叠部分的区域作为用于输送待分选矿物的工作区，每套成像装置均可以对放置在工作区内的矿物成像，不同的成像装置从不同的角度对同一矿物进行成像，能够提高对矿物进行成分分析的准确性、提高矿物的定位精度。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
19.图1为现有技术提供的矿物分选系统的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的矿物分选系统的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的矿物分选系统在长度方向上的投影结构的示意图；
22.图4为本发明另一实施例提供的矿物分选系统在长度方向上的投影结构的示意图；
23.图5为本发明又一实施例提供的矿物分选系统在长度方向上的投影结构的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的矿物分选系统对相邻分布的矿物照射成像的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.如图2和图3所示，本发明实施例提供一种矿物分选系统，包括输送带21以及至少两套成像装置22，每套成像装置22包括位于输送带21上方的射线源221和位于输送带21下方的射线探测器222，每套成像装置22的射线源221和射线探测器222在垂直于输送带21的方向上正对设置，其中，各个射线源221在输送带21的长度方向、宽度方向上均错开布置，各个射线源221的射线束的投射区域互不交叠，各个射线源221发出的射线束沿着输送带21的长度方向的正投影存在交叠部分。
28.在本实施例中，矿物分选系统包括至少两套成像装置，各套成像装置的射线源发出的射线束沿着输送带的长度方向的正投影存在交叠部分，输送带沿着其长度方向(即输送方向)输送待分选的矿物。由此，可以对同一矿物进行至少两次的成像，形成至少两种图像。在输送带的宽度方向上，各套成像装置能够从不同的角度对输送带上的矿物进行各自的扫描成像，从而能够提高矿物的成分分析的准确性和定位精度。
29.具体地，输送带具有用于放置待分选矿物的工作区，工作区沿着输送带的长度方向的正投影落在上述交叠部分内。
30.例如，工作区沿着输送带的长度方向的正投影与交叠部分的底部完全重合，或者工作区沿着输送带的长度方向的正投影为上述交叠部分的底部的一部分。
31.参照图3，阴影区域示意两个射线源221发出的射线束沿着输送带21长度方向的正投影之间的交叠部分，输送带21的放置待分选矿物的工作区正对区域ab。通常，工作区中的待分析矿物不超出区域ab的范围。
32.在本实施例中，各个射线源221在输送带21的长度方向、宽度方向上均错开布置，这样各套成像装置能够从不同的角度对输送带21上的矿块进行扫描成像，克服单个射线源从单一角度对矿块进行成像时成分分析和定位存在误差的问题。
33.具体地，各个射线源221发出的射线束的投射区域互不交叠，可以确保各套成像装置的成像互不干扰，成像区域互不重叠。
34.另外，多套成像装置对同一矿块扫描可得多个扫描图像，多个扫描图像可用于综合分析，得出该矿块的成分的平均值，从而提高成分分析的精度；多个扫描图像还可以用于综合分析各个矿块的位置，有利于提升矿块定位精度、定位喷吹精度，从而确保分选出的矿块符合分选要求。
35.进一步地，矿物分选系统具有机架(图未示)，机架可用于支撑输送带21、射线源221和射线探测器222；
36.矿物分选系统还包括喷吹装置和控制装置，喷吹装置安装在机架上，控制装置分别与输送带、射线源、射线探测器以及喷吹装置电气连接。
37.具体地，任意一个射线源221在输送带21的输送平面内的正投影均落在输送带21内；
38.任意一个射线源在输送带21的输送平面内的正投影到输送带21的输送末尾端之间的距离不小于预设间距；
39.在输送带21的输送末尾端，机架上安装有喷吹装置，喷吹装置包括高压喷嘴，高压喷嘴包括多个阵列分布的喷气孔。高压喷嘴设于输送带21上方，用于对输送带21上的目标矿物进行喷吹。优选地，喷吹装置可移动地安装于机架。由此，可基于控制装置的控制指令调整喷吹位置。
40.在输送带21的宽度方向和长度方向上，射线源均设在输送带21的内侧，使得分布在输送带21边缘附近的射线源221所发出的大部分射线束照射在输送带21的工作区内；在输送带21的宽度方向上，这样设计能够使得前述交叠部分基本上正对输送带21的宽度方向的中间区域，即确保工作区基本上位于输送带21的宽度方向的中间部位；
41.在输送带21的长度方向上，各套成像装置22的射线源221距离输送带21的输送末尾端的距离不小于预设间隔。这样，成像装置22对矿块检测分析出矿块图像后，关联的控制
装置根据矿块图像分析出矿块成分、根据不同成像装置的成像时间差、不同成像装置之间的间距确定出输送带21的移动速度，在矿块到达输送带21的输送末尾端前，控制相应的喷吹装置吹气。如果射线源221设在输送带21的输送末尾端，会导致矿块脱离输送带21时，有可能还未完成对矿块的成分分析、定位、分选等工作。
42.在以上的实施例中，示出了在输送带21的输送末尾端具备喷吹装置的例子。然而，根据实际需要，还可以进一步在多套成像装置22之间设置喷吹装置(以下称作中间喷吹装置)。如此，可根据中间喷吹装置之前的成像装置的扫描结果和要求，执行对矿物的一次喷吹。在一次喷吹完之后，可利用中间喷吹装置之后的成像装置再次进行成分分析和定位并根据相应的扫描结果和要求，执行对矿物的二次喷吹等。如此，可进一步提高选矿的准确性。
43.进一步地，射线源221相对于输送带21的输送平面倾斜设置，如此可以调整各套成像装置22中射线源221发出的射线束的交叠部分的大小。
44.作为一种可选的实施方式，矿物分选系统包括两套成像装置22；两套成像装置22的射线源221分别设在输送带21长度方向的对称面的两侧。这样设计能够使得前述交叠部分基本上正对输送带21的宽度方向的中间区域，确保工作区基本上位于输送带21的宽度方向的中间部位，避免工作区偏于输送带的一侧，确保输送带21能够平稳地输送矿块。
45.具体地，优选两套成像装置22的射线源到对称面的距离相同，使得工作区位于输送带21宽度方向上的中间区域。
46.参照图3，阴影区域表示两个射线源221的射线束在输送带21的长度方向的正投影的交叠部分，位于输送带的阴影区域内的矿石可以被两套成像装置先后检测，位于输送带的区域ca之间的矿石只能被左侧的成像装置221检测，位于输送带的区域bd之间的矿石只能被右侧成像装置221检测，因此，优选区域ab作为输送带的工作区，用于放置待分选的矿石。
47.进一步地，矿物分选系统包括至少两套成像装置22，各套成像装置22的射线源221在输送带21的宽度方向上等间距间隔布置。这样设计能够使得前述交叠部分基本上正对输送带21的宽度方向的中间区域，确保工作区基本上位于输送带21的宽度方向的中间部位，避免工作区偏于输送带的一侧，确保输送带能够平稳地输送矿块。
48.进一步地，各套成像装置22的射线源221在输送带21的长度方向上等间距间隔布置。
49.图4为本发明另一实施例提供的矿物分选系统在长度方向上的投影结构的示意图。
50.参照图4，该实施例提供的矿物分选系统，相比于图3示例的矿物分选系统的区别在于，每套成像装置22还包括准直器(未图示)，准直器在垂直于输送带21的方向与射线源正对设置，准直器设在射线源221和输送带21之间，对射线源221发出的射线束进行准直。
51.如图4所示，通过使用准直器减小右侧射线源221的右侧的张角，使用准直器减小左侧射线源221的左侧的张角，可将两个射线源221的张角限制在覆盖输送带的区域ab内。
52.使用了准直器的成像装置适用于宽度较窄的输送带，区域ab作为工作区可以覆盖输送带的整个输送面。
53.图5为本发明又一实施例提供的矿物分选系统在长度方向上的投影结构的示意
图。
54.参照图5，该实施例提供的矿物分选系统，相比于图3示例矿物分选系统的区别在于，射线源可转动地连接于机架。
55.例如，机架上设有射线源支架，射线源铰接于射线源支架，通过锁紧件(例如螺钉/螺栓)将射线源相对于射线源支架锁紧。
56.如图5所示，将两个射线源均旋转一定角度，可将两个射线源的射线限制在覆盖输送带两端区域ab内。
57.同样地，通过调整射线源的角度，适用于宽度较窄的输送带，区域ab作为工作区可以覆盖输送带的整个输送面。
58.图6为本发明实施例提供的矿物分选系统对相邻分布的矿物照射成像的结构示意图。
59.该实施例中选用图4示例的矿物分选系统，矿物分选系统包括两套成像装置，每套成像装置包括准直器，输送带的整个输送面为工作区ab。
60.如图6所示，在工作区ab内，对于相邻分布的矿石ⅰ和矿石ⅱ，采用左侧的射线源221，由于矿石ⅱ在射线束的投射方向上被矿石ⅰ部分或全部遮挡，因此相应的射线探测器接受的射线信息为矿石i和矿石ⅱ的叠加信息。另一方面，采用右侧的射线源221，相应的射线探测器接收的射线信息为分别透过矿石i和矿石ii的射线信息，由此能够将矿石i和矿石ⅱ区分开，此时，矿石ⅰ在右侧成像装置的射线探测器上的投影区域为ef，矿石ⅱ在右侧成像装置的射线探测器上的投影区域为gh。由此，与单个射线源的情形相比，通过利用两套成像装置，能够更准确地对相邻分布的矿石i、矿石ⅱ的成分进行分析，提高成分分析的精度；并且，基于两套成像装置，能够更准确地获取矿石沿输送带的长度方向的纵向垂直投影和垂直于输送带的长度方向的横向垂直投影，从而准确分辨矿石的位置，提高喷吹定位精度。
61.当然，如果该实施例中的矿物分选系统选用图3或图5示例的矿物分选系统，也能够清晰地分辨相邻分布的矿石ⅰ和矿石ⅱ。上述任一实施例提供的矿物分选系统能够准确分辨各矿石的成分，提高成分分析精度；并且能够准确分辨矿石的位置，提高喷吹定位精度。
62.在本发明的实施例中，优选射线源为x射线发射器，射线源用于发出扇形射线束，经准直器可缩小扇形射线束的张角，从而缩小扇形射线束的投射区域；或者射线源用于发出锥形射线束，经准直器可将锥形射线束转换成扇形射线束。
63.本发明采用第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应局限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
64.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术
方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。