贛南被譽為“世界鎢都”，是全球鎢礦資源最為豐富的地區(qū)之一，鎢礦的開采和選礦一直是該地區(qū)礦業(yè)發(fā)展的重要支柱。目前，鎢礦的主體分選設(shè)備為搖床選礦機，傳統(tǒng)選礦搖床在選礦效率、自動化程度和能源消耗方面存在一定的技術(shù)瓶頸。

近日，江西理工大學(xué)高效礦冶裝備及智能化團隊成功研發(fā)出一款新型的數(shù)字化智能選礦搖床，可有效提升選礦效率，減少人工操作并降低能耗。
 

高效礦冶裝備及智能化團隊隸屬于江西理工大學(xué)機電工程學(xué)院，是該校在礦冶裝備、智能化技術(shù)與資源利用領(lǐng)域的重點研究團隊。該團隊長期致力于礦冶技術(shù)的創(chuàng)新研究，特別是在選礦智能化技術(shù)方面積累了豐富的理論與實踐經(jīng)驗。團隊成員不僅具有扎實的學(xué)術(shù)背景，還與多家礦業(yè)企業(yè)保持深度合作，曾多次獲得國家級和省級科技獎項。傳統(tǒng)搖床由床頭、給礦槽、給水槽、床面、手輪調(diào)坡結(jié)構(gòu)、精礦截取板、機架組成。

目前，搖床的操作大多依賴工人操作，需要工人觀察礦帶后，依據(jù)經(jīng)驗調(diào)整床面坡度以改變搖床的分選狀態(tài)，并調(diào)整精礦截取板的位置至礦帶分離點位置，實現(xiàn)精礦與尾礦的分離。

與傳統(tǒng)搖床相比，團隊為新型選礦搖床設(shè)計了“眼睛”和“大腦”。其中，機器視覺作為“眼睛”，替代工人觀察。通過安裝在精礦端上方的高清攝像頭采集礦物分帶圖像，采用機器視覺技術(shù)迅速識別并提取床面礦物分帶特征，如礦帶分離點位置、礦帶分界線與精礦端的夾角、礦帶的寬度等。構(gòu)建以礦物回收率最大化為目標的“礦帶特征一控制參數(shù)”智能優(yōu)化控制模型，以此模型作為“大腦”替代工人經(jīng)驗，精確調(diào)整床面坡度和精礦截取板的位置，實現(xiàn)礦物的智能分選。

“目前，受床面水膜反射光線的影響，機器視覺的礦帶特征識別準確率在85%左右，我們希望能將準確率提高到96%。”該項目技術(shù)負責(zé)人廖陽說。
 

為何礦帶特征識別的準確率要求如此高？廖陽舉例說，曾經(jīng)贛南的鎢原礦純度在千分之一左右，經(jīng)過長時間的開采，原礦純度下降至萬分之一，處理同噸位原礦收益降低，選礦越準確，才能避免鎢礦資源的浪費，同時也為企業(yè)降本增效，提升企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競爭力。

目前，新型數(shù)字化智能選礦搖床已經(jīng)在實驗室和礦山等場景進行測試，表現(xiàn)良好、性能指標穩(wěn)定，已獲批國家發(fā)明專利一項，發(fā)表相關(guān)SCI論文3篇。團隊指導(dǎo)老師劉惠中教授表示，這一創(chuàng)新成果不僅為礦業(yè)裝備行業(yè)帶來了更高效、更智能的解決方案，也為國內(nèi)外選礦產(chǎn)業(yè)提供了技術(shù)參考，推動了礦業(yè)行業(yè)向綠色、高效、智能化方向發(fā)展。