隨著我國對礦產品需求的日益增長，礦產資源開發規模越來越大，高品位易選礦石儲量逐漸減少，低品位難選礦石的入選比例明顯上升，造成了選礦成本升高，企業經濟效益下降。
1、光電揀選作業在礦業領域應用
光電揀選作業可在礦石細碎或磨礦之前拋棄部分廢石，提高入選礦石品位，符合“能拋早拋、節能耗”的理念。尤其是近年來，光電傳感、智能識別、機器視覺、大數據處理等技術的廣泛應用為光電揀選技術的發展提供了支撐。
電磁波譜
光電揀選設備主要用到的檢測技術
光電揀選設備的工作過程
2、色選技術在光電揀選作業中越來越重要
（1）色選選礦原理
光電揀選是利用礦物之間光學特性的差異，依靠探測裝置鑒別出礦石中的目的礦物，并通過執行機構將有用礦物與脈石礦物選別分離的選礦方法。目前，色選、X射線分選（XRT）等光電選分選技術發展較為成熟，廣泛地應用于多種有色金屬礦及非金屬礦的預選。
色選主要是通過使用不同波長的光照射礦石，根據礦物之間反射率的差異實現對有用礦物與脈石礦物的選別。研究表明，只要兩種礦物的反射率差異大于5%-10%，就能通過色選分離。
色選機工作原理圖
根據檢測光譜范圍的不同，可分為漫反射單光揀選和漫反射雙光揀選。其中，漫反射單光揀選是以某一光區的反射率差異為依據進行分選的技術手段，適用于顏色單一的礦石選別；而漫反射雙光揀選則是采用兩段光譜對礦物進行檢測分選，多用于顏色、反射特性較為復雜的礦石。
（2）色選在非金屬礦領域應用價值
礦石色選機可以色選范圍涵蓋石英石、硅石、重晶石、鉀長石、白云石、螢石、方解石、石膏石、碳酸鈣、水晶、大理巖、花崗巖、鹽礦、玉石、磷礦、滑石、硅灰石、鵝卵石、高嶺土等近百種非金屬礦石。
石英砂
孔建軍等以陜西某脈石英為原料，采用X射線熒光光譜儀（XRF）、電子光學顯微鏡、電子顯微探針及能譜儀對硅石的元素組成、礦物學特征和雜質賦存狀態等進行研究。根據原料分析結果，采用“色選-棒磨-分級-磁選-浮選-酸浸”的工藝對原料進行提純，得到精礦SiO2含量（質量分數，下同）為99.995%，Fe2O3含量降至0.8×10-6，Al2O3含量降至25.2×10-6，達到4N5級高純石英砂要求。
方解石
原礦中深色雜質較多，首先通過色選進行預先拋廢，色選效果明顯，大部分深色雜質能被選出，色選精礦品位較原礦有明顯提高。
王鴿以廣西某地方解石為試驗研究對象，經過色選、篩分、擦洗、磨粉等選礦和加工探索性試驗，取得理想的提純效果。最終5～10mm試樣得到CaO含量為55.28%，Fe2O3含量為0.0048%，白度為88.95，回收率為79.43%的精礦產品；10～20mm試樣得到CaO含量為55.47%，Fe2O3含量為0.0030%，白度為91.92，回收率為80.79%的精礦產品，為優質的方解石產品，應用前景廣泛。
色選提純方解石試驗結果
螢石
浙江省遂昌縣湖山螢石礦引入了履帶式色選機對-50+10mm粒級塊狀礦石進行了分選，所得色選精礦CaF2品位約為80%，達到了螢石塊礦四級品標準，可直接對外銷售，所得色選尾礦CaF2品位約為50%，與-10mm粒級礦石合并后通過浮選工藝回收，顯著提高了企業的經濟效益。
高嶺土
王帥等針對蘇州某高嶺土，采用色選機從5000t尾礦中回收了1000t高嶺土，實現了廢物資源再利用。
磷礦
哈薩克斯坦卡拉套磷礦石的顏色和磷的含量之間具有穩定的關系，即深色磷塊巖中富含磷，灰色及淺色磷塊巖中含磷相對較少。根據這一特性，采用不同的色選機對+50mm粒級及-50+15mm粒級礦石分別進行選別，獲得了P2O5品位高于30%的精礦指標，完全滿足進一步加工的工藝要求。
3、色選技術在礦業領域的技術發展前景
（1）國外智能分選裝備中礦石色選機是研發重點
目前，國內外研制的色選設備大部分配備有高分辨率傳感器，可以深度識別微小而精細的雜質，保證了分選效率，有著較為廣泛的應用前景。
國外智能礦石分選裝備技術熱點聚類圖
觀察國外智能分選裝備領域專利排名前10的IPC技術可知，國外所申請的專利主要分布在B部（作業；運輸），其中分布最多的技術領域是B07C5/342（根據光學性質，如顏色固體從固體中分離、分選），共322件，占專利申請總量的20.96%，說明海外各創新主體更側重于色選機方面的研究。
其次是B07C5/34（根據其他特殊性質（光學性質，如顏色；電或電磁性質；放射性質）來分選，將固體從固體中分離），共172件，該IPC號主要用于指色選機、磁選機以及放射性分選機這三種機器，該分類號可以體現海外主流的研發方向。
智能礦石分選裝備專利IPC含義
國外智能礦石分選裝備專利技術構成圖
（2）國內智能礦石分選裝備專利技術申請集中在東部沿海地區
目前國內智能礦石分選裝備的專利技術主要集中區域是安徽、江西、天津、北京和浙江等省份，申請量和授權量均超過了100件，占全國總量的66.35%。其中，安徽省的專利申請量最高，達到了847件。其中，安徽省的專利申請主要集中在合肥市，其專利申請量為774件，占安徽省總量的91.38%。
（3）智能礦石分選技術裝備生命周期分析
典型的技術生命周期一般可以分為四個階段，即萌芽期、快速成長期、成熟期和衰退期。根據Logistic模型對智能礦石分選裝備專利申請數量的預測顯示，該技術預計將在2024年至2030年期間到達成熟期，這意味著在此階段，此領域的技術發展程度較高，各創新主體將持續增強對核心專利技術的投入和開發。
國內智能礦石分選裝備技術生命周期圖（一）
國內智能礦石分選裝備技術生命周期圖（二）
其次，通過上圖中的預測曲線還可以看出，在2030年以后，智能礦石分選裝備技術仍維持在技術成熟期，專利申請數量將呈現出緩慢上升的趨勢。且未來較長一段時間，智能礦石分選裝備仍然是此領域主流發展技術，各創新主體對于此領域的專利申請熱情依舊保持穩定。
參考文獻：
王澤雷，光電揀選設備研究與應用進展，昆明理工大學
王澤雷，預富集技術研究進展，昆明理工大學
王鴿，廣西某地方解石提純試驗研究，咸陽非金屬礦研究設計院有限公司
孔建軍，陜西某脈石英制備高純石英研究，蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司
馮廣宇，專利視角下智能礦石分選裝備產業態勢及技術熱點研究，景德鎮陶瓷大學
