一种铝土矿识别方法及装置与流程

1.本发明涉及铝土矿分选技术领域，尤其涉及一种铝土矿识别方法及装置。

背景技术：

2.铝土矿又称铝矾土，是以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿在我国工业领域有着广泛的用途，每年我国的铝土矿需求量十分庞大。铝土矿经常与铁的氧化物和氢氧化物、锐钛矿及高岭石、绿泥石等粘土矿物共生。有时还含钙、镁、硫等矿物。铝土矿石按其所含杂质可分为高碱铝土矿、高钛铝土矿、高铁铝土矿三类。
3.从铝土矿矿石中分选出铝土矿精矿的过程其实就是一个除去脉石矿物和有害杂质，分离高铝矿物和低铝矿物，以获得高铝硅比的精矿的过程。目前，铝土矿的主要选矿流程会根据矿石的不同类型，采用不同的选矿工艺流程。如三水铝石-高岭石类铝土矿的选矿流程，常采用先进行泥、砂分选，粗级别磨矿后用磁选除铁，矿泥磨矿后浮选。但是这样的分选方法经济效益非常低，因此往往会采取预选抛废的选矿工艺来大幅降低入磨量，有效的降低选矿和铝土矿冶炼后续成本，有利于低铝硅比铝土矿矿石的开发利用，扩大资源利用率。
4.传统的铝土矿分选的方法一般有：
5.(1)使用x射源的光电分选机通过x射线对所选矿石进行透射扫描，获得矿石内部所含矿物质的原子序数数据，建立识别模型，识别出矿石与杂石，进而驱动执行机构进行矿石分选。但是对于铝土矿而言，其分选目标是提高铝硅比，由于铝元素和硅元素原子序数接近，x射线透射扫描后，这两种元素得出的k值非常接近，很难区分。因此无法通过x光扫描的光电分选机进行铝土矿的分选。
6.(2)使用图像技术的光电分选机通过颜或者图像上其他可识别特征，采用深度学习等技术手段，对矿石的种类进行分选。但是图像识别技术的工作原理是检测显著区域，即包含图像或物体最多信息的部分，它通过隔离所选图像中信息量最大的部分或特征并对其定位来实现这一点，同时忽略可能不太感兴趣的其他特征。该过程使用图像识别算法，也称为图像分类器，以图像作为输入并输出图像包含的内容。由于图像识别的关键是各个不同分选目标之间具备统一的信息差异性，部分铝土矿的精矿和尾矿确实具备这样的特点，可以通过图像识别技术进行分选，但仍有一大部分铝土矿矿石复杂，来料多样，精矿和尾矿之间并不具备明显的差异性，这也就导致图像识别训练成本极高，精度很低，并不能适用于这类目标的分选。

技术实现要素：

7.根据本发明的一个方面，本发明提供一种铝土矿识别方法，适用于所有铝土矿，能够有效提高铝土矿的分选精度。
8.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
9.一种铝土矿识别方法，包括以下步骤：
10.用药剂将铝土矿表面润湿；
11.对润湿后的所述铝土矿的表面喷淋与所述药剂相匹配的显剂；
12.通过彩相机对喷淋所述显剂的铝土矿进行拍照，获得所述铝土矿的照片；
13.将所述显剂与所述药剂相遇后呈现的颜定义为目标颜，将所述照片呈现的颜定义为实际颜，对比所述目标颜和所述实际颜，将所述实际颜与所述目标颜相同的所述铝土矿标记为尾矿，将所述实际颜与所述目标颜不同的所述铝土矿标记为精矿。
14.可选地，对比目标颜和实际颜的步骤为：
15.获取所述目标颜的红像素值r1、绿像素值g1以及蓝像素值b1；
16.获取所述实际颜的红像素值r2、绿像素值g2以及蓝像素值b2；
17.获取所述目标颜的权重cw(cw1，cw2，cw3)，具体步骤为：
18.cw1＝(r1/127)-1；
19.cw2＝(g1/127)-1；
20.cw3＝(b1/127)-1；
21.获取所述实际颜与所述目标颜的差值，并计算所述差值与127的比值cd(cd1，cd2，cd3)，具体步骤为：
22.cd1＝(r2-r1)/127；
23.cd2＝(g2-g1)/127；
24.cd3＝(b2-b1)/127；
25.获取目标值cr，具体步骤为：
26.cr＝cw
1*
cd1+cw
2*
cd2+cw
3*
cd3；
27.将所述目标值cr与预设值进行比较，若所述目标值cr在所述预设值的范围内，则标记为尾矿，若所述目标值cr不在所述预设值的范围内，则标记为精矿。
28.可选地，在所述铝土矿表面吸收所述药剂的时间达到第一预设时间时，对所述铝土矿的表面喷淋所述显剂。
29.可选地，所述第一预设时间为1s-60s。
30.可选地，在所述铝土矿表面吸收所述显剂的时间达到第二预设时间时，对所述铝土矿的表面进行拍照。
31.可选地，所述药剂为碱性溶液，所述显剂为酚酞溶液。
32.可选地，
33.根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种铝土矿识别装置，采用上述的铝土矿识别方法，能够完成铝土矿的识别。
34.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
35.一种铝土矿识别装置，采用上述的铝土矿识别方法，包括：
36.第一喷淋装置，能够将铝土矿的表面均匀覆盖第一预设量的药剂；
37.第二喷淋装置，能够将所述铝土矿的表面均匀覆盖第二预设量的显剂；
38.彩相机，对喷淋所述显剂的所述铝土矿进行拍照，以获得所述铝土矿的照片；
39.识别装置，能够获取所述照片的实际颜，并将所述实际颜与目标颜进行对
比，将所述实际颜与所述目标颜相同的所述铝土矿标记为尾矿，将所述实际颜与所述目标颜不同的所述铝土矿标记为精矿。
40.可选地，还包括第一输送装置，所述第一喷淋装置设置在所述第一输送装置的上方和/或下方，对所述第一输送装置内的所述铝土矿进行喷淋。
41.可选地，还包括第二输送装置，所述第二输送装置用于将所述第一输送装置输出的所述铝土矿输送至第二喷淋装置。
42.可选地，还包括分选装置，所述分选装置设置在所述第二输送装置的尾端，用于将所述精矿分选至第一预设位置，以及将所述尾矿分选至第二预设位置。
43.本发明的有益效果为：
44.本发明提供一种铝土矿识别方法，根据铝土矿精矿表面具有大量的细小毛细管，吸水性强，铝土矿尾矿表面致密，毛细管少，几乎不吸水的特点，对铝土矿表面喷淋一种能增强毛细吸收现象的药剂后，通过与药剂相匹配的显剂识别铝土矿表面的药剂含量，进而分选出铝土矿精矿和尾矿。与传统的铝土矿识别方法相比，本技术提出的铝土矿识别方法，能够适用于所有铝土矿精矿和尾矿的识别，方法简单，适用范围更广，进而能够在铝土矿预抛废阶段大幅提高铝土矿的分选精度，有效提高进入后续工序的铝土矿的铝硅比。
附图说明
45.图1为本发明实施例提供的铝土矿识别方法的流程图；
46.图2为本发明实施例提供的铝土矿识别装置的结构示意图。
47.图中：
48.100、第一喷淋装置；200、铝土矿；300、第二喷淋装置；400、彩相机；500、第一输送装置；600、第二输送装置；700、分选装置；710、第一预设位置；720、第二预设位置；800、入料装置。
具体实施方式
49.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
53.本发明提供一种铝土矿识别方法，适用于所有铝土矿，能够提高铝土矿的分选精度。
54.具体地，如图1所示，上述铝土矿识别方法包括以下步骤：
55.s1、用药剂将铝土矿表面润湿。
56.优选地，为了保证铝土矿表面完全被药剂润湿，以增强铝土矿表面的毛细吸收现象，在用药剂润湿铝土矿时，可以同时振动铝土矿使其翻滚，进而保证铝土矿的表面都能喷淋上药剂，避免由于铝土矿表面某处未被药剂润湿而影响识别效果，有利于保证铝土矿识别的精准性。
57.进一步地，所选的药剂应能够增强铝土矿的毛细吸收现象。
58.s2、对润湿后的铝土矿的表面喷淋与药剂相匹配的显剂。
59.由于铝土矿精矿表面有大量的细小毛细管，吸水性强，尾矿表面致密，毛细管少，几乎不吸水。因此，铝土矿精矿能够将药剂吸收，在铝土矿精矿表面喷淋显剂后，精矿表面由于没有药剂而基本呈现显剂的颜。铝土矿尾矿由于不吸水，使得其表面仍然覆盖一层药剂，在铝土矿尾矿表面喷淋显剂后，尾矿表面由于附着药剂而与显剂发生变反应，使尾矿表面呈现药剂与显剂相遇后的颜。
60.进一步地，由于铝土矿吸收药剂需要一定的时间，因此，在对铝土矿表面喷淋显剂之前，应该保证铝土矿吸收药剂的时间达到第一预设时间，第一预设时间是使精矿能够完全将药剂吸收的时间，避免由于药剂吸收时间短而影响铝土矿的识别精度。
61.可选地，第一预设时间可以根据铝土矿的品种和铝土矿精矿的吸水性设置，可以为1s～60s，示例性地，可以为1s、10s、20s、30s、40s、50s或60s等，根据具体情况设置即可。
62.s3、通过彩相机对喷淋显剂的铝土矿进行拍照，获得铝土矿的照片。
63.由于需要获得铝土矿表面的颜信息，因此，采用彩相机进行拍照。彩相机的行频可以为3000，也可以为其他，根据实际需要选择即可。
64.优选地，为了保证拍照前显剂与药剂完成了显反应，可以在铝土矿表面吸收显剂的时间达到第二预设之间时，对铝土矿的表面进行拍照，获取铝土矿表面的颜信息。第二预设时间是使药剂与显剂完成显反应的时间，避免由于药剂与显剂反应时间不够而影响显效果。
65.可选地，第二预设时间可以根据药剂与显剂的反应时间设置，可以为1s～60s，示例性地，可以为1s、10s、20s、30s、40s、50s或60s等，根据具体情况设置即可。
66.s4、将显剂与药剂相遇后呈现的颜定义为目标颜，将照片呈现的颜定义为实际颜，对比目标颜和实际颜，将实际颜与目标颜相同的铝土矿标记为尾矿，将实际颜与目标颜不同的铝土矿标记为精矿。
67.优选地，对比目标颜和实际颜的具体步骤为：
68.s41、获取目标颜的红像素值r1、绿像素值g1以及蓝像素值b1；
69.s42、获取实际颜的红像素值r2、绿像素值g2以及蓝像素值b2；
70.s43、获取目标颜的权重cw(cw1，cw2，cw3)，具体步骤为：
71.cw1＝(r1/127)-1；
72.cw2＝(g1/127)-1；
73.cw3＝(b1/127)-1；
74.s44、获取实际颜与目标颜的差值，并计算差值与127的比值cd(cd1，cd2，cd3)，具体步骤为：
75.cd1＝(r2-r1)/127；
76.cd2＝(g2-g1)/127；
77.cd3＝(b2-b1)/127；
78.s45、获取目标值cr，具体步骤为：
79.cr＝cw1*cd1+cw2*cd2+cw3*cd3；
80.s46、将目标值cr与预设值进行比较，若目标值cr在预设值的范围内，则标记为尾矿，若目标值cr不在预设值的范围内，则标记为精矿。
81.进一步地，预设值根据需要设置，在本实施例中，预设值大于0且小于0.5。
82.为了便于理解，通过举例对上述方法进行具体介绍：
83.目标颜c：(214，24，112)；
84.实际颜1，c1：(0，0，255)；
85.实际颜2，c2：(220，20，100)；
86.实际颜3，c3：(120，50，0)；
87.目标颜权重cw＝c/127-1＝(0.7，0.8，0.1)；
88.c1d＝(c1-c)/127＝(1.7，0.2，1.1)；
89.c2d＝(c2-c)/127＝(0，0，0.1)；
90.c3d＝(c3-c)/127＝(0.7，0.2，0.9)；
91.c1r＝cw
1*
c1d1+cw
2*
c1d2+cw
3*
c1d3＝1.2+0.2+0.1＝1.5；
92.c2r＝cw
1*
c2d1+cw
2*
c2d2+cw
3*
c2d3＝0+0+0＝0；
93.c3r＝cw
1*
c3d1+cw
2*
c3d2+cw
3*
c3d3＝0.5+0.2+0.1＝0.8；
94.然后将c1r、c2r和c3r分别与预设值进行比较，通过比较后发现只有c2r在预设值的范围内，因此，表面颜为实际颜2的铝土矿为尾矿，表面颜为实际颜1的铝土矿和表面颜为实际颜3的铝土矿为精矿。
95.可选地，在一个实施例中，药剂为碱性溶液，显剂为酚酞溶液，进行溶液和酚酞溶液相遇呈现紫红，紫红的rgb值在(214，24，112)附近，紫红的显著特征为r1值最大且大于120，g1值最小且小于50，因此，对铝土矿的照片进行分析时，可以先判断实际颜的r2值和g2值是否满足r2大于120，且g2小于20，若不满足，则直接将该铝土矿标记为精矿。若满足，则可以计算r2与g2的比值，比值越高，则表面像素紫红的颜越多，即越接近目标颜。可以设定比值大于目标值时，标记为尾矿，比值小于目标值时，标记为精矿。目标值可以根据实际设置，如5-8，示例性地，可以为5、6、7或8等。
96.本发明还提供一种铝土矿识别装置，采用上述的铝土矿识别方法，能够识别出铝
土矿200精矿和铝土矿200尾矿，识别精度较高。
97.具体地，如图2所示，上述铝土矿识别装置包括第一喷淋装置100、第二喷淋装置300、彩相机400以及识别装置。其中，第一喷淋装置100用于将铝土矿200表面均匀覆盖第一预设量的药剂。第二喷淋装置300用于将吸收药剂后的铝土矿200表面均匀覆盖第二预设量的显剂。彩相机400对铝土矿200表面进行拍照，以获得铝土矿200表面的颜信息。识别装置与彩相机400电性连接，将照片的实际颜与目标颜进行对比，并根据对比结果识别出铝土矿200精矿和铝土矿200尾矿。
98.通过上述装置能够实现铝土矿200精矿和铝土矿200尾矿的识别，由于铝土矿200普遍具有精矿吸水性强，尾矿几乎不吸水的特点，因此与传统的铝土矿识别装置相比，上述铝土矿识别装置的适用范围更广，有利于提高铝土矿200的识别精度以及分选精度。
99.进一步地，上述铝土矿识别装置可以包括第一输送装置500，第一输送装置500能够传送铝土矿200，进而实现铝土矿200的自动识别。在一个实施例中，第一喷淋装置100可以设置在第一输送装置500的上方，用于向铝土矿200表面喷湿药剂。在另一个实施例中，第一喷淋装置100也可以设置在第一输送装置500的下方。在其他实施例中，第一喷淋装置100还可以同时设置在第一输送装置500的上方和下方，根据实际需要设置即可。
100.优选地，第一输送装置500还可以包括振动装置，将铝土矿200放置在振动装置中，在振动装置的振动下进行翻滚，并使第一喷淋装置100对振动装置内的铝土矿200进行喷淋，有利于保证铝土矿200表面完全覆盖药剂，进而避免由于铝土矿200表面某处未被药剂覆盖而影响检测结果，保证识别精度。
101.优选地，上述铝土矿识别装置还可以包括第二输送装置600，第二输送装置600的始端与第一输送装置500的尾端相连，能够将第一输送装置500上的铝土矿200输送至第二喷淋装置300。在一个实施例中，第二输送装置600可以为滑板。在其他实施例中，第二输送装置600也可以为传送带，根据实际需要设置即可。
102.将第一喷淋装置100与第二喷淋装置300之间的距离定义为预设距离，预设距离为铝土矿200从第一喷淋装置100经第三预设时间传送到第二喷淋装置300处的距离，以保证铝土矿200具有足够的吸收药剂时间，避免由于铝土矿200吸收药剂的时间不够导致精矿表面的药剂较多而影响识别效果。
103.优选地，上述铝土矿识别装置还可以包括分选装置700，用于铝土矿200的预抛废，分选装置700能够将精矿分选到第一预设位置710，将尾矿分选到第二预设位置720，实现精矿和尾矿的分选。在一个实施例中，分选装置700可以为喷嘴。在其他实施例中，分装装置也可以为机械手，根据实际需要选择即可。
104.进一步地，继续参见图2，上述铝土矿识别装置还可以包括入料装置800，入料装,设有入料口，可以通过液压闸板控制入料口的开闭，进而实现对入料量的控制。
105.通过采用上述铝土矿识别装置，可以实现铝土矿200精矿和尾矿的识别，并将精矿和尾矿分选出来，有利于对尾矿进行抛尾，并将精矿输送给下一道工序。上述铝土矿识别装置适用于所有铝土矿200的识别，有利于提高铝土矿200的分选精度，进而提高进入下一道工序的铝硅比。
106.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可
以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种铝土矿识别方法，其特征在于，包括以下步骤：用药剂将铝土矿表面润湿；对润湿后的所述铝土矿的表面喷淋与所述药剂相匹配的显剂；通过彩相机对喷淋所述显剂的铝土矿进行拍照，获得所述铝土矿的照片；将所述显剂与所述药剂相遇后呈现的颜定义为目标颜，将所述照片呈现的颜定义为实际颜，对比所述目标颜和所述实际颜，将所述实际颜与所述目标颜相同的所述铝土矿标记为尾矿，将所述实际颜与所述目标颜不同的所述铝土矿标记为精矿。2.根据权利要求1所述的铝土矿识别方法，其特征在于，对比目标颜和实际颜的步骤为：获取所述目标颜的红像素值r1、绿像素值g1以及蓝像素值b1；获取所述实际颜的红像素值r2、绿像素值g2以及蓝像素值b2；获取所述目标颜的权重cw(cw1，cw2，cw3)，具体步骤为：cw1＝(r1/127)-1；cw2＝(g1/127)-1；cw3＝(b1/127)-1；获取所述实际颜与所述目标颜的差值，并计算所述差值与127的比值cd(cd1，cd2，cd3)，具体步骤为：cd1＝(r2-r1)/127；cd2＝(g2-g1)/127；cd3＝(b2-b1)/127；获取目标值cr，具体步骤为：cr＝cw
1*
cd1+cw
2*
cd2+cw
3*
cd3；将所述目标值cr与预设值进行比较，若所述目标值cr在所述预设值的范围内，则标记为尾矿，若所述目标值cr不在所述预设值的范围内，则标记为精矿。3.根据权利要求1所述的铝土矿识别方法，其特征在于，在所述铝土矿表面吸收所述药剂的时间达到第一预设时间时，对所述铝土矿的表面喷淋所述显剂。4.根据权利要求3所述的铝土矿识别方法，其特征在于，所述第一预设时间为1s-60s。5.根据权利要求3所述的铝土矿识别方法，其特征在于，在所述铝土矿表面吸收所述显剂的时间达到第二预设时间时，对所述铝土矿的表面进行拍照。6.根据权利要求1-5任一项所述的铝土矿识别方法，其特征在于，所述药剂为碱性溶液，所述显剂为酚酞溶液。7.一种铝土矿识别装置，采用权利要求1-6任一项所述的铝土矿识别方法，其特征在于，包括：第一喷淋装置，能够将铝土矿的表面均匀覆盖第一预设量的药剂；第二喷淋装置，能够将所述铝土矿的表面均匀覆盖第二预设量的显剂；彩相机，对喷淋所述显剂的所述铝土矿进行拍照，以获得所述铝土矿的照片；识别装置，能够获取所述照片的实际颜，并将所述实际颜与目标颜进行对比，将所述实际颜与所述目标颜相同的所述铝土矿标记为尾矿，将所述实际颜与所述目标
颜不同的所述铝土矿标记为精矿。8.根据权利要求7所述的铝土矿识别装置，其特征在于，还包括第一输送装置，所述第一喷淋装置设置在所述第一输送装置的上方和/或下方，对所述第一输送装置内的所述铝土矿进行喷淋。9.根据权利要求8所述的铝土矿识别装置，其特征在于，还包括第二输送装置，所述第二输送装置用于将所述第一输送装置输出的所述铝土矿输送至第二喷淋装置。10.根据权利要求9所述的铝土矿识别装置，其特征在于，还包括分选装置，所述分选装置设置在所述第二输送装置的尾端，用于将所述精矿分选至第一预设位置，以及将所述尾矿分选至第二预设位置。

技术总结

本发明涉及铝土矿分选技术领域，具体公开了一种铝土矿识别方法及装置，该铝土矿识别方法包括用药剂将铝土矿表面润湿；对润湿后的铝土矿的表面喷淋与药剂相匹配的显剂；通过彩相机对喷淋显剂的铝土矿进行拍照，获得铝土矿的照片；将显剂与药剂相遇后呈现的颜定义为目标颜，将照片呈现的颜定义为实际颜，对比目标颜和实际颜，将实际颜与目标颜相同的铝土矿标记为尾矿，将实际颜与所述目标颜不同的铝土矿标记为精矿。通过铝土矿精矿吸水性强，尾矿吸水性差的特点，实现精矿和尾矿的识别，该方法普遍适用于所有铝土矿，有利于提高铝土矿预抛废阶段的分选精度。度。度。