S rychlým rozvojem fotovoltaického a polovodičového průmyslu se poptávka po vysoce-křemíkových materiálech každým dnem zvyšuje. Technologie barevných třídicích strojů se svou vysokou-přesností a vysokou{3}}efektivitou třídění se tiše stává klíčovým článkem při zvyšování kvality křemíkových materiálů. V oblasti těžby a zpracování oxidu křemičitého (křemenný písek, křemičitá ruda, valoun, křemenná ruda pegmatitového typu atd.) progresivita separační technologie přímo ovlivňuje čistotu a ekonomickou hodnotu produktů. Tradiční metody ručního třídění a mechanického třídění jsou nejen neefektivní, ale je také obtížné splnit přísné požadavky průmyslových odvětví, jako je fotovoltaika a elektronika, na vysoce-čistotu oxidu křemičitého.
Křemenný písek má jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti a používá se k výrobě skla, žáruvzdorných materiálů, tavení ferosilicia, metalurgických tavidel, keramiky, brusných materiálů atd. Ve stavebnictví se silná odolnost křemene vůči kyselinám a střední odolnost proti korozi využívá k výrobě kyselinovzdorného betonu a kyselinovzdorné malty. Křemenný písek jako základní surovina křemíkových surovin hraje důležitou roli při výrobě křemíkových surovin.
V současnosti se čištění křemenného písku opírá především o metody magnetické separace a flotace. Po magnetické separaci a flotaci je však stále mnoho nečistot a neexistuje žádná dobrá metoda, jak tyto nečistoty odstranit kromě ručního třídění. Podle barevného rozdílu mezi čistým křemičitým pískem a nečistotami lze pro třídění použít fotoelektrický třídič barev. Fotoelektrický třídič barev se vyznačuje jednoduchou metodou detekce, vysokou rychlostí třídění, vysokou integrací systému a nízkou cenou.
Technologie optoelektronického výběru barev se týká použití speciálních rozpoznávacích čoček k zachycení signálů povrchových obrazových prvků materiálů, shromažďování signálů propustnosti materiálu nebo měření vlhkosti materiálu a dalších informací o komponentech pomocí infračerveného, ultrafialového a dalších metod. Je zpracován procesorem pro dosažení konverze fotoelektrického signálu a porovnán se standardními signály pro analýzu kvality materiálů. Poté se k odstranění podřadných materiálů používají akční členy. Jde o špičkovou-komplexní technologii, která integruje světlo, elektřinu, plyn a stroje.
Náklady na ruční třídění rostou a cenový rozdíl mezi křemičitým pískem vysoké{0}}čistoty a křemičitým pískem nízké čistoty je velmi velký. Ať už z ekonomického nebo ekologického hlediska, použití fotoelektrických třídicích strojů je mimořádně výhodné a efektivní. Proto má studium technologie výběru barvy křemenného písku hluboký význam.
Třídič barev se skládá hlavně z podávacího systému, optického detekčního systému, systému zpracování signálu a systému provádění separace. Jeho pracovním principem je špičkové-technické zařízení, které využívá technologii optické detekce k automatickému třídění částic různých barev v granulovaných materiálech na základě rozdílů v jejich optických charakteristikách.
① Materiál vstupuje do stroje z horního zásobníku a prostřednictvím vibrací vibračního podavače vybraný materiál padá dolů skluzem.
② Materiál prochází vibrátorem na horním konci žlabu a urychluje se žlabem dolů do třídicího boxu.
③ Po vstupu do třídícího boxu prochází mezi snímačem CCD pro zpracování obrazu a zařízením na pozadí. Při působení světelného zdroje CCD přijímá syntetizovaný světelný signál z vybraného materiálu, což způsobí, že systém generuje výstupní signál, který je zesílen a zpracován před přenosem do systému zpracování FPGA+ARM. Poté řídicí systém vyšle pokyny k uvedení rozprašovacího solenoidového ventilu do činnosti a rozprašovací ventil vyfoukne částice různých barev do vadné nádrže výsypného zásobníku a odteče pryč.
④ Vybrané materiály nadále padají do nádrže na hotový produkt přijímací násypky a vytékají, čímž se dosáhne účelu výběru.
Technické překážky v průmyslu třídičů barev jsou poměrně vysoké, což se odráží především v poptávce po multidisciplinárních technologiích, jako je optoelektronické zobrazování, technologie vysokorychlostních snímačů, zpracování obrazu a počítačové algoritmy. To znamená, že společnosti musí neustále investovat do zdrojů výzkumu a vývoje, aby získaly konkurenceschopnost na trhu.
V budoucnu budou stroje na třídění barev inteligentnější a automatizovanější, se schopností automaticky se učit a přesně identifikovat materiálové charakteristiky. Aby výrobci uspokojili stále rozmanitější potřeby zákazníků, uvedli na trh přizpůsobené produkty a poskytovali řešení na míru. Mezitím je důležitým směrem pro průmysl také zelený a ekologický vývoj strojů na třídění barev.