S rychlým rozvojem fotovoltaického průmyslu a polovodičového sektoru roste poptávka po vysoce-křemíkových materiálech. Technologie třídění barev se svými vysoce-přesnými a vysoce{3}}účinnými separačními schopnostmi se tiše stává kritickým článkem při zvyšování kvality silikonových materiálů. Při těžbě a zpracování křemene (křemenný písek, křemíková ruda, oblázky, ložiska křemene typu pegmatit{5}} atd.) má pokrok v technologii třídění přímý dopad na čistotu a ekonomickou hodnotu produktů. Tradiční metody ručního třídění a mechanického třídění jsou nejen neefektivní, ale také nesplňují přísné požadavky průmyslových odvětví, jako je fotovoltaika a elektronika, na vysoce-čistotu oxidu křemičitého.
Křemenný písek má jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti, díky čemuž je vhodný pro výrobu skla, žáruvzdorných materiálů, tavení ferosilicia, metalurgických tavidel, keramiky a brusných materiálů. Ve stavebním průmyslu se jeho silná odolnost vůči kyselinám a korozi médií využívá k výrobě kyselinovzdorného betonu a malty. Křemenný písek jako základní surovina pro výrobu křemíku hraje klíčovou roli při výrobě materiálů na bázi křemíku-.
V současné době se čištění křemenného písku dosahuje především metodami magnetické separace a flotace. Po těchto procesech však zůstávají četné nečistoty a kromě ručního třídění neexistuje účinný způsob, jak je odstranit. Na základě barevného rozdílu mezi čistým křemičitým pískem a nečistotami lze k separaci použít fotoelektrické třídicí stroje. Tyto stroje se vyznačují jednoduchými metodami detekce, vysokou rychlostí třídění, vysokou integrací systému a nízkými náklady.
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 odvětví třídění barev jsou poměrně vysoké, což se odráží především v poptávce po multidisciplinárních technologiích, jako je optoelektronické zobrazování, technologie vysokorychlostních senzorů, 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.