Con il rapido sviluppo dei settori fotovoltaico e dei semiconduttori, la domanda di materiali in silicio ad elevata-purezza aumenta di giorno in giorno. La tecnologia delle macchine per la selezione del colore, con la sua capacità di selezione ad alta-precisione ed alta-efficienza, sta tranquillamente diventando un anello chiave nel miglioramento della qualità dei materiali in silicio. Nel campo dell'estrazione e della lavorazione della silice (sabbia di quarzo, minerale di silice, ciottoli, minerale di quarzo tipo pegmatite, ecc.), la progressività della tecnologia di separazione influisce direttamente sulla purezza e sul valore economico dei prodotti. I tradizionali metodi di selezione manuale e di screening meccanico non solo sono inefficienti, ma sono anche difficili da soddisfare i rigorosi requisiti di silice ad elevata-purezza di settori come quello fotovoltaico e quello elettronico.
La sabbia di quarzo ha proprietà fisiche e chimiche uniche e viene utilizzata per la produzione di vetro, materiali refrattari, fusione del ferrosilicio, flussi metallurgici, ceramica, materiali macinanti, ecc. Nel settore edile, la forte resistenza agli acidi e la resistenza media alla corrosione del quarzo vengono utilizzate per produrre calcestruzzo resistente agli acidi e malta resistente agli acidi. La sabbia di quarzo, come materia prima principale delle materie prime di silicio, svolge un ruolo importante nella produzione di materie prime di silicio.
Attualmente, la purificazione della sabbia di quarzo si basa principalmente su metodi di separazione magnetica e flottazione. Tuttavia, ci sono ancora molte impurità dopo la separazione magnetica e la flottazione e non esiste un buon metodo per rimuovere queste impurità se non la cernita manuale. In base alla differenza di colore tra la sabbia di quarzo pura e le impurità, per la cernita è possibile utilizzare un selezionatore di colori fotoelettrico. Il selezionatore di colori fotoelettrico ha le caratteristiche di un metodo di rilevamento semplice, velocità di smistamento rapida, elevata integrazione del sistema e basso costo.
La tecnologia di selezione del colore optoelettronica si riferisce all'uso di speciali lenti di riconoscimento per acquisire segnali di elementi di immagine superficiale dei materiali, raccogliere segnali di trasmittanza del materiale o misurare l'umidità del materiale e altre informazioni sui componenti utilizzando infrarossi, ultravioletti e altri metodi. Viene elaborato da un processore per ottenere la conversione del segnale fotoelettrico e confrontato con i segnali standard per analizzare la qualità dei materiali. Quindi, gli attuatori vengono utilizzati per rimuovere i materiali di qualità inferiore. Si tratta di una tecnologia high-tecnologica completa che integra luce, elettricità, gas e macchinari.
Il costo della selezione manuale è in aumento e la differenza di valore tra la sabbia di quarzo ad alta-purezza e quella a bassa purezza è molto ampia. Sia dal punto di vista economico che da quello ecologico, l’applicazione delle selezionatrici fotoelettriche a colori è estremamente vantaggiosa ed efficace. Pertanto, lo studio della tecnologia di selezione del colore della sabbia di quarzo ha un significato profondo.
La selezionatrice di colori è composta principalmente da un sistema di alimentazione, un sistema di rilevamento ottico, un sistema di elaborazione del segnale e un sistema di esecuzione della separazione. Il suo principio di funzionamento è un'apparecchiatura ad alta-tecnologia che utilizza la tecnologia di rilevamento ottico per separare automaticamente particelle di diversi colori nei materiali granulari in base alle differenze nelle loro caratteristiche ottiche.
① Il materiale entra nella macchina dalla tramoggia superiore e, attraverso la vibrazione dell'alimentatore vibrante, il materiale selezionato cade lungo lo scivolo.
② Il materiale passa attraverso il vibratore all'estremità superiore dello scivolo e accelera lungo lo scivolo fino alla scatola di smistamento.
③ Dopo essere entrato nella casella di smistamento, passa tra il sensore CCD di elaborazione dell'immagine e il dispositivo di sfondo. Sotto l'azione della sorgente luminosa, il CCD riceve il segnale luminoso sintetizzato dal materiale selezionato, facendo sì che il sistema generi un segnale in uscita, che viene amplificato ed elaborato prima di essere trasmesso al sistema di elaborazione FPGA+ARM. Quindi, il sistema di controllo invia istruzioni per far funzionare l'elettrovalvola di spruzzatura e la valvola di spruzzatura soffia le particelle di diversi colori nel serbatoio difettoso della tramoggia di scarico e scorre via.
④ I materiali selezionati continuano a cadere nel serbatoio del prodotto finito della tramoggia di ricezione e fuoriescono, raggiungendo così lo scopo della selezione.
Le barriere tecniche nel settore della selezione dei colori sono relativamente elevate e si riflettono principalmente nella domanda di tecnologie multidisciplinari come l'imaging optoelettronico, la tecnologia dei sensori ad alta-velocità, l'elaborazione delle immagini e gli algoritmi informatici. Ciò significa che le aziende devono investire continuamente in risorse di ricerca e sviluppo per guadagnare competitività sul mercato.
In futuro, le macchine per la selezione del colore diventeranno più intelligenti e automatizzate, con la capacità di apprendere automaticamente e identificare con precisione le caratteristiche dei materiali. Per soddisfare le esigenze sempre più diversificate dei clienti, i produttori hanno lanciato prodotti personalizzati e fornito soluzioni su misura. Nel frattempo, anche lo sviluppo ecologico e rispettoso dell’ambiente delle selezionatrici a colori rappresenta una direzione importante per il settore.