A fotovoltaikus és félvezetőipar gyors fejlődésével a nagy-tisztaságú szilícium anyagok iránti kereslet napról napra növekszik. A színes válogatógép technológia nagy-pontosságával és nagy-hatékonyságú válogatási képességével lassan a szilícium anyagok minőségének javításának kulcsfontosságú láncszemévé válik. A szilícium-dioxid bányászata és feldolgozása (kvarchomok, szilikaérc, macskakő, pegmatit típusú kvarcérc stb.) területén az elválasztási technológia progresszívsége közvetlenül befolyásolja a termékek tisztaságát és gazdasági értékét. A hagyományos kézi válogatási és mechanikus szűrési módszerek nemcsak nem hatékonyak, hanem nehezen teljesítik a nagy tisztaságú szilícium-dioxidra vonatkozó szigorú követelményeket is, mint például a fotovoltaikus és elektronikai ipar.
A kvarchomok egyedülálló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, és üveg, tűzálló anyagok, ferroszilícium olvasztására, kohászati folyasztószerek, kerámiák, csiszolóanyagok stb. gyártására használják. Az építőiparban a kvarc erős savállóságát és közepes korrózióállóságát saválló beton és saválló habarcs előállítására használják. A kvarchomok, mint a szilícium nyersanyagok fő nyersanyaga, fontos szerepet játszik a szilícium alapanyagok gyártásában.
Jelenleg a kvarchomok tisztítása elsősorban mágneses elválasztási és flotációs módszereken alapul. A mágneses elválasztás és flotáció után azonban még mindig sok szennyeződés található, és nincs jó módszer ezeknek a szennyeződéseknek az eltávolítására, kivéve a kézi válogatást. A tiszta kvarchomok és a szennyeződések színkülönbsége szerint fotoelektromos színválogató használható a válogatáshoz. A fotoelektromos színválogató jellemzői az egyszerű észlelési módszer, a gyors válogatási sebesség, a magas rendszerintegráció és az alacsony költség.
Az optoelektronikus színkiválasztási technológia speciális felismerő lencsék használatát jelenti az anyagok felületi képelemeinek jeleinek rögzítésére, anyagáteresztő jelek gyűjtésére, vagy infravörös, ultraibolya és egyéb módszerekkel az anyagnedvesség és egyéb alkatrészek információinak mérésére. Processzor dolgozza fel a fotoelektromos jelátalakítás érdekében, és összehasonlítja a szabványos jelekkel az anyagok minőségének elemzéséhez. Ezután működtetőket használnak a gyengébb minőségű anyagok eltávolítására. Ez egy csúcstechnológiás, átfogó technológia, amely egyesíti a fényt, az elektromosságot, a gázt és a gépeket.
A kézi válogatás költsége nő, és nagyon nagy az értékkülönbség a nagy-tisztaságú kvarchomok és az alacsony tisztaságú kvarchomok között. Akár gazdasági, akár ökológiai szempontból, a fotoelektromos színválogató gépek alkalmazása rendkívül előnyös és hatékony. Ezért a kvarchomok színválasztási technológiájának tanulmányozása mély jelentőséggel bír.
A színválogató főként egy adagolórendszerből, egy optikai érzékelőrendszerből, egy jelfeldolgozó rendszerből és egy elválasztási végrehajtó rendszerből áll. Működési elve egy csúcstechnológiás-berendezés, amely optikai érzékelési technológiát használ a szemcsés anyagokban lévő különböző színű részecskék optikai jellemzőinek különbségei alapján történő automatikus kiválogatására.
① Az anyag a felső garatból kerül a gépbe, és a rezgő adagoló rezgése révén a kiválasztott anyag leesik a csúszdán.
② Az anyag áthalad a csúszda felső végén lévő vibrátoron, és a csúszdán lefelé gyorsul a válogatódobozba.
③ A rendezési mezőbe való belépés után az átmegy a CCD képfeldolgozó érzékelő és a háttéreszköz között. A fényforrás hatására a CCD fogadja a szintetizált fényjelet a kiválasztott anyagból, így a rendszer egy kimeneti jelet generál, amelyet felerősít és feldolgoz, mielőtt továbbítaná az FPGA+ARM feldolgozó rendszerbe. Ezután a vezérlőrendszer utasításokat küld a permetező mágnesszelep működésbe hozására, és a permetezőszelep a különböző színű részecskéket a nyomógarat hibás tartályába fújja, és elfolyik.
④ A kiválasztott anyagok továbbra is a fogadó garat késztermék tartályába hullanak és kifolynak, ezzel elérve a kiválasztás célját.
A színválogató iparág technikai akadályai viszonylag magasak, ami főként a multidiszciplináris technológiák, például az optoelektronikus képalkotás, a nagy{0}sebességű szenzortechnológia, a képfeldolgozás és a számítógépes algoritmusok iránti keresletben tükröződik. Ez azt jelenti, hogy a vállalatoknak folyamatosan kutatási és fejlesztési forrásokba kell fektetniük a piaci versenyképesség elnyerése érdekében.
A jövőben a színes válogatógépek intelligensebbé és automatizáltabbá válnak, és képesek lesznek automatikusan megtanulni és pontosan azonosítani az anyagjellemzőket. A vásárlók egyre sokrétűbb igényeinek kielégítésére a gyártók személyre szabott termékeket dobtak piacra és személyre szabott megoldásokat kínáltak. Eközben a színválogató gépek zöld és környezetbarát fejlesztése is fontos irány az ipar számára.