【हुआते खनिज प्रसंस्करण विश्वकोश】निकट अवरक्त बुद्धिमान सॉर्टर का अनुसंधान और अनुप्रयोग

1990 के दशक से, विदेशी देशों ने बुद्धिमान अयस्क संवर्धन प्रौद्योगिकी का अध्ययन करना शुरू कर दिया है और कुछ सैद्धांतिक सफलताएँ हासिल की हैं, जैसे कि ब्रिटेन में गनसनसॉर्टेक्स और फिनलैंड में आउटो-कुम्पू। आरटीजेडओरेसॉर्टर्स आदि ने दस से अधिक प्रकार के औद्योगिक फोटोइलेक्ट्रिक सॉर्टर, रेडियोधर्मी सॉर्टर आदि विकसित और उत्पादित किए हैं, और अलौह धातुओं और कीमती धातुओं के छँटाई क्षेत्र में सफलतापूर्वक उपयोग किए गए हैं, लेकिन उच्च कीमत, कम छँटाई सटीकता और सीमित प्रसंस्करण क्षमता के कारण, इसके प्रचार और अनुप्रयोग में बाधाएँ हैं।

विदेशों की तुलना में, मेरे देश में संबंधित प्रौद्योगिकी अनुसंधान अपेक्षाकृत देर से शुरू हुआ और अनुसंधान क्षेत्र भी अपेक्षाकृत सीमित है। लगभग 2000 के आसपास, घरेलू बाजार में कुछ छँटाई मशीनें भी दिखाई देने लगीं, जिनमें मुख्य रूप से रंग आधारित छँटाई, अवरक्त आधारित छँटाई, विद्युत आधारित छँटाई आदि शामिल हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से अनाज, खाद्य पदार्थ, चाय, दवा, रासायनिक कच्चे माल, कागज, कांच, अपशिष्ट छँटाई और अन्य उद्योगों में किया जाता है, लेकिन सोना, दुर्लभ धातु, तांबा, टंगस्टन, कोयला, कम चुंबकीय लौह अयस्क आदि जैसी कीमती और दुर्लभ धातुओं के लिए प्रभावी रूप से पूर्व-चयन और पृथक्करण संभव नहीं है, विशेष रूप से शुष्क धातुओं के लिए बुद्धिमान पूर्व-चयन और अपशिष्ट छाँटने वाले उपकरण अभी भी अनुपलब्ध हैं।

वर्तमान में, घरेलू खानों में दुर्बल चुंबकीय अयस्कों, अलौह धातु अयस्कों आदि के पूर्व-निपटान के लिए प्रभावी विशेष उपकरण उपलब्ध नहीं हैं। मुख्यतः, खानों में पारंपरिक मैनुअल छँटाई विधि और चुंबकीय पृथक्करण विधि का ही उपयोग किया जाता है, और छँटाई किए गए कणों का आकार आमतौर पर 20 से 150 मिमी के बीच होता है। यह विधि उच्च शक्ति वाली और महंगी है। अयस्क और अपशिष्ट चट्टानों के रंग, चमक, आकार और घनत्व में मामूली अंतर वाले खनिजों के लिए, छँटाई दक्षता कम होती है, त्रुटि अधिक होती है, और कुछ खनिजों को अलग करना असंभव हो जाता है। मैग्नेटाइट के लिए, चुंबकीय पृथक्करण विधि का उपयोग अवशेषों को अलग करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन दुर्बल चुंबकीय गुणों वाले अयस्कों, अलौह धातु अयस्कों आदि के लिए, पृथक्करण त्रुटि अधिक होती है, पृथक्करण दक्षता कम होती है, और संसाधनों की भारी बर्बादी होती है।

यह बुद्धिमान सेंसर सॉर्टिंग मशीन कच्चे अयस्क की उच्च तनुकरण दर वाले अयस्क के पूर्व-उपचार के लिए उपयुक्त है और पेराई के बाद आसपास की चट्टान और उपयोगी अयस्क के बीच अच्छा पृथक्करण प्रभाव प्रदान करती है।

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खानों के कट-ऑफ ग्रेड को कम करना अयस्क के औद्योगिक भंडार को बढ़ाने के बराबर है;

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बाद में होने वाली पिसाई और शोधन की लागत को कम करें;

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मूल पिसाई उपकरण में कोई बदलाव न होने की स्थिति में सिस्टम की प्रसंस्करण क्षमता में सुधार किया जा सकता है;

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चयनित ग्रेड में सुधार करना सांद्रित पदार्थों की गुणवत्ता को स्थिर करने और सुधारने तथा गलाने की लागत को कम करने में सहायक होता है;

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बारीक कणों वाले अपशिष्ट पदार्थों के भंडार को कम करें, अपशिष्ट तालाबों के उत्पादन और रखरखाव की लागत को कम करें, और जलाशय क्षेत्र के आसपास सुरक्षा कारक में सुधार करें।

उदाहरण के तौर पर, सोने की खानों को लें: वर्तमान में, हमारे देश के सिद्ध स्वर्ण संसाधन 15,000-20,000 टन हैं, जो विश्व में सातवें स्थान पर है। वार्षिक स्वर्ण उत्पादन 360 टन से अधिक है, जिसमें से लगभग 60% ठोस स्वर्ण भंडार है, और अयस्क भंडार की औसत गुणवत्ता लगभग 5% है। ठोस स्वर्ण अयस्क भंडार लगभग 3 अरब टन है, जिससे हम विश्व के सबसे बड़े स्वर्ण उत्पादक बन गए हैं। हालांकि, हमारे देश में स्वर्ण शोधन प्रक्रिया अभी भी पारंपरिक फ्लोटेशन-कंसंट्रेट साइनाइडेशन प्रक्रिया पर आधारित है। रफ क्रशिंग और ग्राइंडिंग से पहले अवशेषों को निकालने का कोई प्रभावी तरीका नहीं है। क्रशिंग, ग्राइंडिंग और फ्लोटेशन का कार्यभार अधिक है, और शोधन की लागत भी अधिक बनी हुई है। खनन हानि दर 5% से अधिक है, शोधन और गलाने की पुनर्प्राप्ति दर लगभग 90% है, शोधन लागत अधिक है, संसाधन पुनर्प्राप्ति दर कम है, और पर्यावरण संरक्षण की स्थिति खराब है।

बुद्धिमान सेंसर सॉर्टिंग द्वारा पूर्व-निष्कासन के बाद, चयनित अपशिष्ट चट्टान चयनित कच्चे अयस्क का 50-80% हो सकती है, जिससे सोने की चयनित गुणवत्ता 3-5 गुना बढ़ जाती है, और ड्रेसिंग प्लांट में श्रमिकों की संख्या 15-20% कम हो जाती है, साथ ही अस्वीकृत अपशिष्ट चट्टान में 25-30% और धातु उत्पादन में 10-15% की वृद्धि होती है।

कुचलने और पीसने की लागत में 50% से अधिक की बचत की जा सकती है, बाद में रासायनिक प्लवन की मात्रा में 50% से अधिक की कमी की जा सकती है, उत्पादन दक्षता में काफी सुधार होता है, अपशिष्ट चट्टान के पुन: उपयोग मूल्य में सुधार होता है, पर्यावरणीय क्षति कम होती है और आर्थिक लाभ में काफी वृद्धि होती है।

बुद्धिमान सेंसर द्वारा की जाने वाली छँटाई में कणों का आकार लगभग 1 मिमी से 300 मिमी तक हो सकता है, और सेंसर प्रति सेकंड 40,000 अयस्क कणों तक की पहचान कर सकता है। प्राप्त करने वाले सेंसर द्वारा अयस्क के प्रत्येक कण का पता लगाने से लेकर एक्चुएटर द्वारा छँटाई निर्देश प्राप्त करने तक, प्रत्येक कण के लिए केवल कुछ मिलीसेकंड का समय लगता है। इंजेक्शन मॉड्यूल द्वारा एक निष्पादन पूरा करने में भी केवल कुछ मिलीसेकंड का समय लगता है। एक मशीन की अधिकतम प्रसंस्करण क्षमता 400 टन प्रति घंटा तक पहुँच सकती है, और एक उपकरण की प्रसंस्करण क्षमता प्रति वर्ष 3 मिलियन टन तक पहुँच सकती है, जो मध्यम और बड़े आकार की खदानों के पैमाने के बराबर है।

बुद्धिमान सेंसर सॉर्टिंग उपकरण आसानी से सॉफ्टवेयर बदल सकते हैं और सॉर्टिंग थ्रेशहोल्ड को ऑनलाइन पूर्व निर्धारित कर सकते हैं, और कच्चे अयस्क की गुणवत्ता और मात्रा में होने वाले उतार-चढ़ाव पर समय रहते प्रतिक्रिया दे सकते हैं, जो पारंपरिक सॉर्टिंग उपकरणों में संभव नहीं है। जब तक कच्चा अयस्क पेराई चरण में एक निश्चित स्तर तक वियोजनित हो जाता है, चाहे वह केवल आसपास की चट्टान या गैंग्यू का वियोजन हो, या सीधे अंतिम सांद्रण का उत्पादन हो, इसका उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न धातु अयस्कों (गैर-चुंबकीय या कमजोर चुंबकीय लौह अयस्क, तांबा, सीसा, जस्ता, निकल, टंगस्टन, मोलिब्डेनम, टिन, दुर्लभ पृथ्वी धातु, सोना आदि), कोयले और अधात्विक खनिजों जैसे टैल्क, फ्लोराइट, कैल्शियम कार्बोनेट, डोलोमाइट, कैल्साइट, एपेटाइट आदि के पूर्व-चयन और अपशिष्ट निपटान के लिए किया जाता है। बाद की प्रक्रिया में प्रवेश करने वाले मोटे सांद्रण की मात्रा बहुत कम हो जाती है, और ग्रेड में सुधार होता है, जिससे बाद के पिसाई और संवर्धन की लागत में काफी कमी आ सकती है। बुद्धिमान सेंसर संवर्धन पारंपरिक उपकरणों से बेजोड़ है। पहचान की सटीकता, प्रतिक्रिया गति, छँटाई दक्षता और प्रसंस्करण क्षमता के संदर्भ में, मैनुअल छँटाई, चुंबकीय पृथक्करण और फोटोइलेक्ट्रिक पृथक्करण की तुलना में इंटेलिजेंट सेंसिंग सॉर्टिंग कहीं बेहतर है। यह आधुनिक सेंसिंग तकनीक और डिजिटल तकनीक का एक व्यापक उदाहरण है और खनिज पूर्व-चयन की प्रमुख विकास दिशा बन गई है।

चीन के खनिज संसाधन मुख्य रूप से कम वसा वाले अयस्क हैं, और इनकी भंडारण क्षमता विशाल है। अपशिष्ट पदार्थों को पहले से ही कैसे हटाया जाए, बाद में होने वाली पिसाई और शोधन प्रक्रिया की दक्षता में कैसे सुधार किया जाए, शोधन लागत को कैसे कम किया जाए, और देश की "स्मार्ट खानों और हरित खानों के निर्माण" की व्यापक आवश्यकताओं को सक्रिय रूप से कैसे पूरा किया जाए, यह देश के खनन उद्योग के विकास में एक अपरिहार्य प्रवृत्ति बन गई है। इसलिए, घरेलू खनिजों के लिए उपयुक्त बुद्धिमान छँटाई उपकरणों का विकास अत्यंत आवश्यक है, और बाजार की संभावनाएं बहुत व्यापक होंगी।