CN113500015A - 一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法及系统，其中方法包括：获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构；根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构；将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构；基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

Description

一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法及系统

技术领域

本发明属于矿石分选技术领域，并且更具体地，涉及一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法及系统。

背景技术

目前，常规的选矿方法主要包括正浮选、正-反浮选、反浮选、双反浮选、重介质选矿、重介质-浮选联合选矿等。磷块岩类矿石的成熟选矿技术中，浮选仍然是占主导地位的选别方法。但是磷矿浮选的高能耗、高药耗、尾矿水处理的状况使得获取磷精矿的成本过高，并且对环境不友好的问题日趋凸显。随着各行业的科技进步，新型选矿方法越来越多，并且X射线(X-ray)分选技术也在开始尝试应用。

在应用X射线分选技术时，需要将原矿石解离至一定细粒度下才能进行分选。对于磷矿的情况，一般而言，至少要将原矿石破碎到45mm以下。目前的常规操作是，用破碎机将磷矿石解离到10-45粒度后，采用光电分选机进行分选获得磷精矿。但是，将原矿石破碎到粒度45mm以下的过程存在如下问题：一方面，破碎越小的颗粒，需要的破碎机的耗能越大，产生的无法进行分选的粉矿多且贫化(破碎过程中，由于磷矿特性较脆，破碎时容易产生大量粉矿，随着过度破碎，废石也会产生大量粉矿)。另一方面，粒度越小，同样的光电分选机的产量越小，需要的投资成本更大，场地限制也会更大，耗能更多，不利于节能减排。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于阵列式智能分选的磷矿石预选方法。本发明的诸如磷矿石的矿石预选工艺普遍适用于选矿过程，特别适用于当需要对大量矿石进行选别的情况。

根据本发明的一个方面，提供一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法，所述方法包括：

获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备；

根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级；

将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构；

基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

其中根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

获取与矿石预选相关联的配置文件，根据配置文件确定矿石预选的吞吐量；

对参数信息进行解析以确定待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度；

基于吞吐量确定智能分选设备的数量，并且基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构。

其中基于吞吐量确定智能分选设备的数量包括：

确定每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量；

基于每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量和吞吐量确定智能分选设备的数量。

其中基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

当待处理的矿石的初始废石比率大于或等于废石比率阈值、初始精矿比率大于或等于精矿比率阈值或初始平均粒度大于或等于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，智能分选设备的数量从大粒度分选等级至小粒度分选等级递减的层级结构；

当待处理的矿石的初始废石比率小于废石比率阈值、初始精矿比率小于精矿比率阈值或初始平均粒度小于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，在多个分选层级中选择至少一个目标分选层级并在每个目标分选层级并行布置至少两个智能分选设备的层级结构。

所述智能分选设备能够利用给料子设备将预定粒度的矿石提供给传输子设备的高速皮带；

传输子设备的高速皮带在运送预定粒度的矿石运行预定距离后，进入至平稳状态，并预定粒度的矿石传输至传感子设备；

当预定粒度的矿石在皮带的传输下通过传感子设备的射线源正下方时，射线源利用高压激发的X射线照射预定粒度的矿石，穿透预定粒度的矿石的X射线由于所测元素含量的不同而产生不同程度的衰减；

由传感子设备的位于皮带下方的探测器采集衰减数据信息，将衰减数据信息转化为光电数字信号，并将光电数字信号传送给智能识别系统的智能识别子设备；

智能识别子设备基于光电数字信号生成待识别成像，并对待识别图像进行内容识别以确定预定粒度的矿石的矿石参数，基于当前品位阈值确定当前分选参数，将矿石参数与当前分选参数进行比较，以基于比较结果将预定粒度的矿石标记为废石、精矿石或中间矿石，将标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石的位置信息发送给分离子设备的喷吹控制单元；

当预定粒度的矿石在传输子设备的皮带输送下到达预定位置时，分离子设备的气排枪在喷吹控制单元的控制下，通过气排枪的喷嘴喷吹被标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石，从而将废石、精矿石和中间矿石进行分选，实现对预定粒度的矿石进行分选。

其中每个粒度层级包括：破碎处理和筛分处理，并且按照多级粒度处理中的从最大粒度矿石到最小粒度矿石的处理顺序，多个粒度层级中的每个粒度层级所获得的矿石的粒度依次减小。

在每个粒度层级中:

将输入的矿石进行破碎处理，将经过破碎处理的矿石进行筛分处理；

将能够通过筛分处理的矿石传送至相连接的智能分选设备或下一个粒度层级；

将无法通过筛分处理的矿石继续进行破碎处理，直至能够通过筛分处理为止。

所述用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括第一分选层级、第二分选层级和第三分选层级；

所述粒度层级结构包括第一粒度层级、第二粒度层级和第三粒度层级。

还包括，利用第一粒度层级的破碎处理对待处理的矿石循环进行一级破碎和一级筛分，以获得第一破碎粒度范围的矿石和第二破碎粒度范围的矿石；

利用第一分选层级中的每个智能分选设备对第一破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、一级精矿石和一级中间矿石；

利用第二粒度层级的破碎处理对一级中间矿石和第二破碎粒度范围的矿石循环进行二级破碎和二级筛分，以获得第三破碎粒度范围的矿石和第四破碎粒度范围的矿石；

利用第二分选层级中的每个智能分选设备对第三破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、二级精矿石和二级中间矿石；

利用第三粒度层级的破碎处理对二级中间矿石循环进行三级破碎和三级筛分，以获得第四破碎粒度范围的矿石和第五破碎粒度范围的矿石；

利用第三分选层级中的每个智能分选设备对第五破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石和三级精矿石。

其中第二分选层级和/或第三分选层级包括并联的多个智能分选设备。

其中第一破碎粒度范围为小于或等于第一粒度并且大于或等于第二粒度的粒度范围；

第二破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于0的粒度范围；

第三破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

第四破碎粒度范围为小于第三粒度并且大于0的粒度范围；

第五破碎粒度范围为小于第四粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

其中第一粒度大于第二粒度，第二粒度大于第三粒度，并且第四粒度大于第三粒度。

其中每个处理层级包括：粒度层级和分选层级。

在根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构之后还包括：

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置，其中相同分选层级中的多个智能分选设备用于对相同破碎粒度范围的矿石进行分选，并且不同分选层级中的智能分选设备用于对不同破碎粒度范围的矿石进行分选。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定X射线的选定光谱段；

将待配置的智能分选设备的射线源的光谱段设置为所述选定光谱段。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定载物皮带的目标耐磨度；

根据目标耐磨度为待配置的智能分选设备确定选定厚度和选定材料的载物皮带。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定待配置的智能分选设备的气体喷射参数；

根据气体喷射参数对待配置的智能分选设备的喷吹控制单元进行设置，喷吹控制单元根据气体喷射参数对气排枪进行控制，使得气排枪的每个喷嘴能够喷射预定压强或力度的气体；

所述气体喷射参数包括：喷嘴的口径尺寸、气流压强和/或单次喷射时间长度。

所述智能分选设备能够利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选，其中气排枪包括多个喷嘴，并且每个喷嘴能够在喷吹控制单元的控制下在预定时间并且以预定压强喷射气体。

其中利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选包括：

喷吹控制单元对气排枪的喷嘴所喷射的气体的气流压强进行控制，从而实现所喷射的气体对至少两种不同类型矿石中的每种类型的矿石产生不同的击打力度，以促使每个类型的矿石进入相应的料仓。

所述气排枪位于矿石路径的单侧，并且所述气排枪包括至少一排喷嘴，通过控制喷嘴的有效口径的大小来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度，或者，通过控制喷嘴所喷射气体的气流压强来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度。

所述气排枪位于矿石路径的两侧，并且两侧中的每侧的气排枪包括至少一排喷嘴，使得气排枪从两个不同的方向喷射气体来击打矿石至少两种不同类型矿石。

根据本发明的另一方面，提供一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的系统，所述系统包括：

分选设置装置，用于获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备；

粒度设置装置，根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级；

关联装置，将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构；

处理装置，基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

其中分选设置装置根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

分选设置装置获取与矿石预选相关联的配置文件，根据配置文件确定矿石预选的吞吐量；

分选设置装置对参数信息进行解析以确定待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度；

分选设置装置基于吞吐量确定智能分选设备的数量，并且基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构。

其中分选设置装置基于吞吐量确定智能分选设备的数量包括：

分选设置装置确定每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量；

分选设置装置基于每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量和吞吐量确定智能分选设备的数量。

其中分选设置装置基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

当待处理的矿石的初始废石比率大于或等于废石比率阈值、初始精矿比率大于或等于精矿比率阈值或初始平均粒度大于或等于初始粒度阈值时，分选设置装置确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，智能分选设备的数量从大粒度分选等级至小粒度分选等级递减的层级结构；

当待处理的矿石的初始废石比率小于废石比率阈值、初始精矿比率小于精矿比率阈值或初始平均粒度小于初始粒度阈值时，分选设置装置确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，在多个分选层级中选择至少一个目标分选层级并在每个目标分选层级并行布置至少两个智能分选设备的层级结构。

智能分选设备，能够利用给料子设备将预定粒度的矿石提供给传输子设备的高速皮带；

传输子设备的高速皮带在运送预定粒度的矿石运行预定距离后，进入至平稳状态，并预定粒度的矿石传输至传感子设备；

当预定粒度的矿石在皮带的传输下通过传感子设备的射线源正下方时，射线源利用高压激发的X射线照射预定粒度的矿石，穿透预定粒度的矿石的X射线由于所测元素含量的不同而产生不同程度的衰减；

由传感子设备的位于皮带下方的探测器采集衰减数据信息，将衰减数据信息转化为光电数字信号，并将光电数字信号传送给智能识别系统的智能识别子设备；

智能识别子设备基于光电数字信号生成待识别成像，并对待识别图像进行内容识别以确定预定粒度的矿石的矿石参数，基于当前品位阈值确定当前分选参数，将矿石参数与当前分选参数进行比较，以基于比较结果将预定粒度的矿石标记为废石、精矿石或中间矿石，将标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石的位置信息发送给分离子设备的喷吹控制单元；

当预定粒度的矿石在传输子设备的皮带输送下到达预定位置时，分离子设备的气排枪在喷吹控制单元的控制下，通过气排枪的喷嘴喷吹被标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石，从而将废石、精矿石和中间矿石进行分选，实现对预定粒度的矿石进行分选。

其中每个粒度层级包括：破碎处理和筛分处理，并且按照多级粒度处理中的从最大粒度矿石到最小粒度矿石的处理顺序，多个粒度层级中的每个粒度层级所获得的矿石的粒度依次减小。

在每个粒度层级中:

将输入的矿石进行破碎处理，将经过破碎处理的矿石进行筛分处理；

将能够通过筛分处理的矿石传送至相连接的智能分选设备或下一个粒度层级；

将无法通过筛分处理的矿石继续进行破碎处理，直至能够通过筛分处理为止。

所述用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括第一分选层级、第二分选层级和第三分选层级；

所述粒度层级结构包括第一粒度层级、第二粒度层级和第三粒度层级。

还包括，利用第一粒度层级的破碎处理对待处理的矿石循环进行一级破碎和一级筛分，以获得第一破碎粒度范围的矿石和第二破碎粒度范围的矿石；

利用第一分选层级中的每个智能分选设备对第一破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、一级精矿石和一级中间矿石；

利用第二粒度层级的破碎处理对一级中间矿石和第二破碎粒度范围的矿石循环进行二级破碎和二级筛分，以获得第三破碎粒度范围的矿石和第四破碎粒度范围的矿石；

利用第二分选层级中的每个智能分选设备对第三破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、二级精矿石和二级中间矿石；

利用第三粒度层级的破碎处理对二级中间矿石循环进行三级破碎和三级筛分，以获得第四破碎粒度范围的矿石和第五破碎粒度范围的矿石；

利用第三分选层级中的每个智能分选设备对第五破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石和三级精矿石。

其中第二分选层级和/或第三分选层级包括并联的多个智能分选设备。

其中第一破碎粒度范围为小于或等于第一粒度并且大于或等于第二粒度的粒度范围；

第二破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于0的粒度范围；

第三破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

第四破碎粒度范围为小于第三粒度并且大于0的粒度范围；

第五破碎粒度范围为小于第四粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

其中第一粒度大于第二粒度，第二粒度大于第三粒度，并且第四粒度大于第三粒度。

其中每个处理层级包括：粒度层级和分选层级。

在根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构之后还包括：

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置，其中相同分选层级中的多个智能分选设备用于对相同破碎粒度范围的矿石进行分选，并且不同分选层级中的智能分选设备用于对不同破碎粒度范围的矿石进行分选。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定X射线的选定光谱段；

将待配置的智能分选设备的射线源的光谱段设置为所述选定光谱段。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定载物皮带的目标耐磨度；

根据目标耐磨度为待配置的智能分选设备确定选定厚度和选定材料的载物皮带。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定待配置的智能分选设备的气体喷射参数；

根据气体喷射参数对待配置的智能分选设备的喷吹控制单元进行设置，喷吹控制单元根据气体喷射参数对气排枪进行控制，使得气排枪的每个喷嘴能够喷射预定压强或力度的气体；

所述气体喷射参数包括：喷嘴的口径尺寸、气流压强和/或单次喷射时间长度。

所述智能分选设备能够利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选，其中气排枪包括多个喷嘴，并且每个喷嘴能够在喷吹控制单元的控制下在预定时间并且以预定压强喷射气体。

其中利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选包括：

喷吹控制单元对气排枪的喷嘴所喷射的气体的气流压强进行控制，从而实现所喷射的气体对至少两种不同类型矿石中的每种类型的矿石产生不同的击打力度，以促使每个类型的矿石进入相应的料仓。

所述气排枪位于矿石路径的单侧，并且所述气排枪包括至少一排喷嘴，通过控制喷嘴的有效口径的大小来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度，或者，通过控制喷嘴所喷射气体的气流压强来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度。

所述气排枪位于矿石路径的两侧，并且两侧中的每侧的气排枪包括至少一排喷嘴，使得气排枪从两个不同的方向喷射气体来击打矿石至少两种不同类型矿石。

根据本发明的再一方面，提供一种基于阵列式智能分选的磷矿石预选工艺方法，所述方法包括：

步骤101，原矿经过初破，破碎粒度控制在N1-N2mm，破碎后经过第一筛分系统，经筛分，粒度大于N2mm的经过循环返回破碎机，粒度小于N1mm的，进入第二筛分系统，中间粒度N1-N2mm的进入第一分选系统；

步骤102，第一分选系统将进入的磷矿分选为品位低于M1的无价值废石，品位大于M2的商品矿，以及介于二者之间的中间矿；

步骤103，中间矿进入中破或细破系统破碎后进入第二筛分系统，经筛分，粒度大于N1mm的循环返回破碎机，粒度小于n1mm的进入粉矿收集系统，中间粒度n1-N1mm的进入第二分选系统进行分选。

所述第一分选系统、第二分选系统均为X光智能分选机，包括传感系统、智能识别系统和分离系统。

所述第二分选系统为多台智能分选机并联。

所述第二分选系统根据品味将进入的磷矿分选为尾矿、精矿、中间矿三种，对分选所得的中间矿进行破碎、筛分后，送入第三分选系统进行分选。

N1为大于等于40的数值，N2为小于等于100的数值；N1为大于等于45的数值，N2为小于等于90的数值；N1为50，N2为80；n1取值范围为8-13；n1＝10；

根据本发明的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一所述的方法。

根据本发明的再一方面，提供一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述任一所述的方法。

本发明将诸如磷矿石的矿石破碎成不同的粒度，在每个粒度范围内识别和分离出废石、精矿，产生的粉矿率降低，提高粉矿的品位，同时避免了将全部矿石破碎成小粒度带来的高能耗问题。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法的流程图；

图2为根据本发明另一实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法的流程图；

图3为根据本发明实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的装置的结构示意图；

图4为根据本发明实施方式的智能分选系统的结构示意图。

具体实施方式

图1为根据本发明实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法100的流程图。方法100从步骤101处开始。

在步骤101，获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备。

其中根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：获取与矿石预选相关联的配置文件，根据配置文件确定矿石预选的吞吐量；对参数信息进行解析以确定待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度；基于吞吐量确定智能分选设备的数量，并且基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构。

其中基于吞吐量确定智能分选设备的数量包括：确定每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量；基于每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量和吞吐量确定智能分选设备的数量。

其中基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：当待处理的矿石的初始废石比率大于或等于废石比率阈值、初始精矿比率大于或等于精矿比率阈值或初始平均粒度大于或等于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，智能分选设备的数量从大粒度分选等级至小粒度分选等级递减的层级结构；

当待处理的矿石的初始废石比率小于废石比率阈值、初始精矿比率小于精矿比率阈值或初始平均粒度小于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，在多个分选层级中选择至少一个目标分选层级并在每个目标分选层级并行布置至少两个智能分选设备的层级结构。

图4为根据本发明实施方式的智能分选系统的结构示意图，如图4所示，所述智能分选设备能够利用给料子设备将预定粒度的矿石提供给传输子设备的高速皮带；传输子设备的高速皮带在运送预定粒度的矿石运行预定距离后，进入至平稳状态，并预定粒度的矿石传输至传感子设备；当预定粒度的矿石在皮带的传输下通过传感子设备的射线源正下方时，射线源利用高压激发的X射线照射预定粒度的矿石，穿透预定粒度的矿石的X射线由于所测元素含量的不同而产生不同程度的衰减；

由传感子设备的位于皮带下方的探测器采集衰减数据信息，将衰减数据信息转化为光电数字信号，并将光电数字信号传送给智能识别系统的智能识别子设备；

智能识别子设备基于光电数字信号生成待识别成像，并对待识别图像进行内容识别以确定预定粒度的矿石的矿石参数，基于当前品位阈值确定当前分选参数，将矿石参数与当前分选参数进行比较，以基于比较结果将预定粒度的矿石标记为废石、精矿石或中间矿石，将标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石的位置信息发送给分离子设备的喷吹控制单元；

当预定粒度的矿石在传输子设备的皮带输送下到达预定位置时，分离子设备的气排枪在喷吹控制单元的控制下，通过气排枪的喷嘴喷吹被标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石，从而将废石、精矿石和中间矿石进行分选，实现对预定粒度的矿石进行分选。

例如，大粒度智能分选机能够将矿石分选为三类，分别为：a)品位低于M1的无价值废石，例如品位低于12左右的磷矿石。该部分矿石价值极低，筛选出来后可以直接废弃。通常，可以根据具体矿石价值和生产成本确定筛选所用的品位参数M1。b)品位高于M2的精矿石，例如品位大于27的精矿石。这部分矿石筛选出后可以作为商品矿出售。相应地，可以根据销售需求来确定筛选所用的品位参数M2。c)品位介于M1和M2(包括端点M1和M2)之间的中间矿石，例如品位为12-27之间的矿石。

在步骤102，根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级。

其中每个粒度层级包括：破碎处理和筛分处理，并且按照多级粒度处理中的从最大粒度矿石到最小粒度矿石的处理顺序，多个粒度层级中的每个粒度层级所获得的矿石的粒度依次减小。

在每个粒度层级中:将输入的矿石进行破碎处理，将经过破碎处理的矿石进行筛分处理；将能够通过筛分处理的矿石传送至相连接的智能分选设备或下一个粒度层级；将无法通过筛分处理的矿石继续进行破碎处理，直至能够通过筛分处理为止。

例如，筛分系统筛分三种不同粒度的矿石，分别按照如下方式处理：a)粒度为N1-N2mm(包括端点N1mm和N2mm)的矿石，送入大粒度智能分选机中进行智能分选。b)粒度小于N1mm的矿石，送入筛分系统2进行二次筛分。c)粒度大于N2mm的矿石，送入初破系统进行再次破碎。

作为优选，N1为大于或等于40的数值，N2为小于或等于100的数值。更优选地，N1为大于或等于45的数值，N2为小于或等于90的数值。进一步地，N1为50，N2为80。应当了解的是本申请的实际数字均为示意性数字，并不具有限制性。

在步骤103，将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构。多级矿石处理结构的实例如图2所示，应当了解的是，本申请可以在每个处理层级设置任意合理数量的分选机、破碎系统和筛分系统等，并且可以对相同处理层级的分选机、破碎系统和筛分系统进行任意合理的结构布置，例如，并联、串联或并联串联混合。

所述用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括第一分选层级、第二分选层级和第三分选层级；所述粒度层级结构包括第一粒度层级、第二粒度层级和第三粒度层级。

还包括，利用第一粒度层级的破碎处理对待处理的矿石循环进行一级破碎和一级筛分，以获得第一破碎粒度范围的矿石和第二破碎粒度范围的矿石；利用第一分选层级中的每个智能分选设备对第一破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、一级精矿石和一级中间矿石；利用第二粒度层级的破碎处理对一级中间矿石和第二破碎粒度范围的矿石循环进行二级破碎和二级筛分，以获得第三破碎粒度范围的矿石和第四破碎粒度范围的矿石；利用第二分选层级中的每个智能分选设备对第三破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、二级精矿石和二级中间矿石；利用第三粒度层级的破碎处理对二级中间矿石循环进行三级破碎和三级筛分，以获得第四破碎粒度范围的矿石和第五破碎粒度范围的矿石；利用第三分选层级中的每个智能分选设备对第五破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石和三级精矿石。

其中第二分选层级和/或第三分选层级包括并联的多个智能分选设备。其中第一破碎粒度范围为小于或等于第一粒度并且大于或等于第二粒度的粒度范围；第二破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于0的粒度范围；第三破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；第四破碎粒度范围为小于第三粒度并且大于0的粒度范围；第五破碎粒度范围为小于第四粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；其中第一粒度大于第二粒度，第二粒度大于第三粒度，并且第四粒度大于第三粒度。

在步骤104，基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

其中每个处理层级包括：粒度层级和分选层级。在根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构之后还包括：

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置，其中相同分选层级中的多个智能分选设备用于对相同破碎粒度范围的矿石进行分选，并且不同分选层级中的智能分选设备用于对不同破碎粒度范围的矿石进行分选。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定X射线的选定光谱段；将待配置的智能分选设备的射线源的光谱段设置为所述选定光谱段。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定载物皮带的目标耐磨度；根据目标耐磨度为待配置的智能分选设备确定选定厚度和选定材料的载物皮带。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定待配置的智能分选设备的气体喷射参数；根据气体喷射参数对待配置的智能分选设备的喷吹控制单元进行设置，喷吹控制单元根据气体喷射参数对气排枪进行控制，使得气排枪的每个喷嘴能够喷射预定压强或力度的气体；所述气体喷射参数包括：喷嘴的口径尺寸、气流压强和/或单次喷射时间长度。

所述智能分选设备能够利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选，其中气排枪包括多个喷嘴，并且每个喷嘴能够在喷吹控制单元的控制下在预定时间并且以预定压强喷射气体。

其中利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选包括：喷吹控制单元对气排枪的喷嘴所喷射的气体的气流压强进行控制，从而实现所喷射的气体对至少两种不同类型矿石中的每种类型的矿石产生不同的击打力度，以促使每个类型的矿石进入相应的料仓。

所述气排枪位于矿石路径的单侧，并且所述气排枪包括至少一排喷嘴，通过控制喷嘴的有效口径的大小来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度，或者，通过控制喷嘴所喷射气体的气流压强来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度。所述气排枪位于矿石路径的两侧，并且两侧中的每侧的气排枪包括至少一排喷嘴，使得气排枪从两个不同的方向喷射气体来击打矿石至少两种不同类型矿石。

图2为根据本发明另一实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法的流程图。

第一步骤，对原矿进行初次破碎与筛分，如图2所示，原矿经过初破系统后，进入筛分系统1，通过筛分系统1筛分出三种不同粒度的矿石，分别按照如下方式处理：

a)粒度为N1-N2mm(包括端点N1mm和N2mm)的矿石，送入大粒度智能分选机中进行智能分选。

b)粒度小于N1mm的矿石，送入筛分系统2进行二次筛分。

c)粒度大于N2mm的矿石，送入初破系统进行再次破碎。

作为优选，N1为大于或等于40的数值，N2为小于或等于100的数值。更优选地，N1为大于或等于45的数值，N2为小于或等于90的数值。进一步地，N1为50，N2为80。应当了解的是本申请的实际数字均为示意性数字，并不具有限制性。

第二步骤，大粒度智能分选机对粒度为N1-N2mm的矿石进行智能分选，通过定义分选参数，大粒度智能分选机能够将矿石分选为三类，分别为：

a)品位低于M1的无价值废石，例如品位低于12左右的磷矿石。该部分矿石价值极低，筛选出来后可以直接废弃。通常，可以根据具体矿石价值和生产成本确定筛选所用的品位参数M1。

b)品位高于M2的精矿石，例如品位大于27的精矿石。这部分矿石筛选出后可以作为商品矿出售。相应地，可以根据销售需求来确定筛选所用的品位参数M2。

c)品位介于M1和M2(包括端点M1和M2)之间的中间矿石，例如品位为12-27之间的矿石。

智能分选机包括给料系统、传输系统、传感系统、智能识别系统和分离系统等。第一步骤筛选分级后的矿石，经给料系统给入传输系统的高速皮带。在高速皮带运行一定距离后调整至平稳状态，并传输至传感系统。当矿石通过射线源正下方时，由高压激发的X射线照射。传输皮带上的矿石块会减弱射线强度，使穿透矿石的X射线因矿石中所测元素含量的高低而产生不同程度的衰减。传输皮带下方的探测器采集衰减强度数据信息，将其转化为光电数字信号传送给智能识别系统的工控机。工控机中运行智能分选软件，对数据进行成像处理并进行分析识别。工控机根据预先设定的分选参数，判别并标记矿石块为废石a、精矿石b、中间矿石c，同时把已标记的矿石位置信息发送给分离系统的喷吹控制单元。当矿石块飞离传输系统的皮带后，将经过分离系统的气排枪，通过气排枪的喷嘴精准地喷吹已标记的废石a、精矿石b、中间矿石c，从而将废石a、精矿石b、中间矿石c进行分离。

第三步骤，将大粒度智能分选机分选出的中间矿石送入中破或细破系统进行二次破碎，破碎后送入筛分系统2进行二次筛分。

筛分系统2进行筛分处理，送入筛分系统2的矿石包括：第一步骤中，筛分系统1筛分出的粒度小于N1mm的矿石，以及第二步骤中，智能分选机分选出的粒度N1-N2mm的中间矿石经二次破碎后的矿石。

通过筛分系统2筛分出三种粒度的矿石，分别按照如下方式处理：

a)粒度小于k1mm的矿石，直接进入粉矿。k1通常取值为8-13，作为优选，k1＝10；

b)粒度大于N1mm的矿石，送入中破或细破系统进行再次破碎；

c)粒度为k1-N1mm的矿石，送入中粒度或小粒度智能分选机进行分选。

应当了解的是，根据智能分选设备所处的工序层级确定分选三种不同粒度的矿石，还是分选两种不同粒度的矿石。例如，如果智能分选设备所处的工序层级为最后一个层级或最低层级，那么智能分选设备分选两种不同粒度的矿石，即废矿和精矿。如果智能分选设备所处的工序层级不是最后一个层级或最低层级，那么智能分选设备分选三种不同粒度的矿石，即废矿、中间矿(或中矿)和精矿。

应当了解的是，大粒度智能分选机、中粒度智能分选机和小粒度智能分选机可以设置不同的传输皮带材料、传输皮带厚度、传输马达、X射线参数和喷吹力度等。

一台智能分选机想要具有较大的产量，存在3个选项：(1)加宽皮带宽度，这会导致设备宽度加大，而且具有一定光路设计上的局限性，即存在极限。(2)加大皮带速度，这个会大大加长智能分选机的长度，这两个方式都会对设备带来大的设计上的挑战以及安装场地的要求。同时，现在的设备售价基本跟这两个指标挂钩，这两个指标是设备型号的主要参数，厂家一般只提供几款设备供选择，会加大客户的负担。(3)在指定型号的情况下，要加大产量就只能依赖于第三个选项，即加大处理的矿石粒度实际例子：采用同样的光选机，处理35-70mm粒度时产量为处理10-35mm粒度的矿石的产量的四倍以上。

举例来说，以技术方式进行大粒度智能分选机的改进：

1、调制合适的光谱段对大颗粒进行X光照射。X光的透射能力与被照射物的厚度直接相关，颗粒变大连带着使得X光透射的矿石厚度变大，需要针对性的设计X光的光谱范围；

2、大粒度矿石带来对设备的磨损，尤其是载物皮带的磨损加大，需要采用适合大粒度的耐磨损的材料以及材料的厚度，但同时材料的更改及厚度的变化不能带来X光的过衰减，使得信号强度过弱；

3、大粒度矿石需要配比更大压强以及力度的喷射气流，加大单个喷嘴的覆盖面积，使得能有效克服矿石惯性，使得其在经过气流击打后能进入新的运行轨道；

4、目前这种方案的实现，依赖于设备能实现对矿石路径的双重改变，此双重改变可以通过以下方式获得：

4.1、同一排喷嘴，通过控制喷嘴喷射时气流压强的大小，实现击打力度的大小变化，从而使得出现三个飞行路径：未被击打，小力度击打，大力度击打，使得矿石进入三个料仓；

4.2、同一排喷嘴，通过控制喷嘴有效开口面积的大小获得不同单个喷嘴击打气流力度大小，后续同4.1；

4.3、两排喷嘴位于同一侧，但是设计为不同气压以及喷嘴覆盖面积；

4.4；两排喷嘴位于矿石路径的两侧，从两个不同的方向击打矿石；

5、算法要能有效的基于大粒度矿石进行分类识别，需要能识别出精矿、中矿和尾矿。

在本申请的工艺流程中，位于前端的大粒度智能光选机的产量远大于位于后端中/小粒度智能光选机的产量。以生产实例来看，对于一个年产为100万吨的磷矿。在进行光电分选，解离粒度为40mm情况下，若采用现在的分选工艺，矿石全破碎到40mm以下，产生的粉矿(<10mm)率约为40％。常规型号分选机10-40mm矿石的产量约为60吨/小时，需要并联约3台分选机以满足产量(一天16小时生产)。此种方案下，当原矿品位不佳时，粉矿很大概率无法达到商品矿的指标，无法进行销售。若采用本发明所示串联型、并联型或串并混合型结构进行生产，可选择在40-80mm破碎下先进行初选，此时同样分选机选型下，单台设备产量在150吨以上。1台分选机可完成全部矿石分选，并且分选后的中矿再经破碎后，只需要再串联1台分选机便可完成分选。在不改变分选机选型的情况下，此分选工艺减少了1台分选机的使用量，同时减少了粉矿的产生率，提高了粉矿的品位，使得粉矿也可以销售。

传输皮带宽度相同并且传输皮带速度相同的分选机，因为处理不同粒度，信号采集、识别、分离系统的设计会存在一定差异。为此，分选机具有处理不同粒度矿石的能力。以磷矿为例，加大矿石粒度，加大了对X射线信号衰减时能谱的迁移，需要做更多的算法矫正来完成有效识别。

在后端，可选择地，并联多台中/小粒度智能分选机进行分选，或者将后端的中/小粒度智能光选机也设置为三种分选结果，按照与第二步骤和第三步骤相似的步骤进行再次分选、破碎、筛分处理。

如有需要，可以复制本发明所描述的流程，进一步细化破碎、筛分、分选的粒度控制，在每一个环节中，只需有效分选这一个粒度范围内完全解离的矿石，产生尾矿、精矿两个有效产品，同时将第三个产品即未解离的中间矿送入下一个流程进行破碎、筛分、分选。

在大粒度下，必然存在一部分矿石解离，一部分矿石未解离的情况。根据本发明所提供的方案，采用具有识别和分离出三类产品功能的智能分选机，将解离后的废石抛除，选出纯精矿直接作为商品矿，将未解离的部分的中间矿送入下一个流程。只将中矿进行再次破碎，大大减少了将磷矿石破碎到10-35解离粒度时矿石的量，产生的粉矿率大大减少，同时破碎耗能也大大减少。根据本发明所提供的方案，只将破碎后的中矿再次分选，可并列多台智能光选机完成产量。

图3为根据本发明实施方式的基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的系统的结构示意图。系统300包括分选设置装置301、粒度设置装置302、关联装置303以及处理装置304。

分选设置装置301获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备。

其中根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：获取与矿石预选相关联的配置文件，根据配置文件确定矿石预选的吞吐量；对参数信息进行解析以确定待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度；基于吞吐量确定智能分选设备的数量，并且基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构。

其中基于吞吐量确定智能分选设备的数量包括：确定每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量；基于每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量和吞吐量确定智能分选设备的数量。

其中基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：当待处理的矿石的初始废石比率大于或等于废石比率阈值、初始精矿比率大于或等于精矿比率阈值或初始平均粒度大于或等于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，智能分选设备的数量从大粒度分选等级至小粒度分选等级递减的层级结构；

当待处理的矿石的初始废石比率小于废石比率阈值、初始精矿比率小于精矿比率阈值或初始平均粒度小于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，在多个分选层级中选择至少一个目标分选层级并在每个目标分选层级并行布置至少两个智能分选设备的层级结构。

所述智能分选设备能够利用给料子设备将预定粒度的矿石提供给传输子设备的高速皮带；

传输子设备的高速皮带在运送预定粒度的矿石运行预定距离后，进入至平稳状态，并预定粒度的矿石传输至传感子设备；

当预定粒度的矿石在皮带的传输下通过传感子设备的射线源正下方时，射线源利用高压激发的X射线照射预定粒度的矿石，穿透预定粒度的矿石的X射线由于所测元素含量的不同而产生不同程度的衰减；

由传感子设备的位于皮带下方的探测器采集衰减数据信息，将衰减数据信息转化为光电数字信号，并将光电数字信号传送给智能识别系统的智能识别子设备；

智能识别子设备基于光电数字信号生成待识别成像，并对待识别图像进行内容识别以确定预定粒度的矿石的矿石参数，基于当前品位阈值确定当前分选参数，将矿石参数与当前分选参数进行比较，以基于比较结果将预定粒度的矿石标记为废石、精矿石或中间矿石，将标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石的位置信息发送给分离子设备的喷吹控制单元；

当预定粒度的矿石在传输子设备的皮带输送下到达预定位置时，分离子设备的气排枪在喷吹控制单元的控制下，通过气排枪的喷嘴喷吹被标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石，从而将废石、精矿石和中间矿石进行分选，实现对预定粒度的矿石进行分选。

例如，大粒度智能分选机能够将矿石分选为三类，分别为：a)品位低于M1的无价值废石，例如品位低于12左右的磷矿石。该部分矿石价值极低，筛选出来后可以直接废弃。通常，可以根据具体矿石价值和生产成本确定筛选所用的品位参数M1。b)品位高于M2的精矿石，例如品位大于27的精矿石。这部分矿石筛选出后可以作为商品矿出售。相应地，可以根据销售需求来确定筛选所用的品位参数M2。c)品位介于M1和M2(包括端点M1和M2)之间的中间矿石，例如品位为12-27之间的矿石。

粒度设置装置302根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级。

其中每个粒度层级包括：破碎处理和筛分处理，并且按照多级粒度处理中的从最大粒度矿石到最小粒度矿石的处理顺序，多个粒度层级中的每个粒度层级所获得的矿石的粒度依次减小。

在每个粒度层级中:将输入的矿石进行破碎处理，将经过破碎处理的矿石进行筛分处理；将能够通过筛分处理的矿石传送至相连接的智能分选设备或下一个粒度层级；将无法通过筛分处理的矿石继续进行破碎处理，直至能够通过筛分处理为止。

例如，筛分系统筛分三种不同粒度的矿石，分别按照如下方式处理：a)粒度为N1-N2mm(包括端点N1mm和N2mm)的矿石，送入大粒度智能分选机中进行智能分选。b)粒度小于N1mm的矿石，送入筛分系统2进行二次筛分。c)粒度大于N2mm的矿石，送入初破系统进行再次破碎。

作为优选，N1为大于或等于40的数值，N2为小于或等于100的数值。更优选地，N1为大于或等于45的数值，N2为小于或等于90的数值。进一步地，N1为50，N2为80。应当了解的是本申请的实际数字均为示意性数字，并不具有限制性。

关联装置303将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构。多级矿石处理结构的实例如图2所示，应当了解的是，本申请可以在每个处理层级设置任意合理数量的分选机、破碎系统和筛分系统等，并且可以对相同处理层级的分选机、破碎系统和筛分系统进行任意合理的结构布置，例如，并联、串联或并联串联混合。

所述用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括第一分选层级、第二分选层级和第三分选层级；所述粒度层级结构包括第一粒度层级、第二粒度层级和第三粒度层级。

还包括，利用第一粒度层级的破碎处理对待处理的矿石循环进行一级破碎和一级筛分，以获得第一破碎粒度范围的矿石和第二破碎粒度范围的矿石；利用第一分选层级中的每个智能分选设备对第一破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、一级精矿石和一级中间矿石；利用第二粒度层级的破碎处理对一级中间矿石和第二破碎粒度范围的矿石循环进行二级破碎和二级筛分，以获得第三破碎粒度范围的矿石和第四破碎粒度范围的矿石；利用第二分选层级中的每个智能分选设备对第三破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、二级精矿石和二级中间矿石；利用第三粒度层级的破碎处理对二级中间矿石循环进行三级破碎和三级筛分，以获得第四破碎粒度范围的矿石和第五破碎粒度范围的矿石；利用第三分选层级中的每个智能分选设备对第五破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石和三级精矿石。

其中第二分选层级和/或第三分选层级包括并联的多个智能分选设备。其中第一破碎粒度范围为小于或等于第一粒度并且大于或等于第二粒度的粒度范围；第二破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于0的粒度范围；第三破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；第四破碎粒度范围为小于第三粒度并且大于0的粒度范围；第五破碎粒度范围为小于第四粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；其中第一粒度大于第二粒度，第二粒度大于第三粒度，并且第四粒度大于第三粒度。

处理装置304基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

其中每个处理层级包括：粒度层级和分选层级。在根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构之后还包括：

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置，其中相同分选层级中的多个智能分选设备用于对相同破碎粒度范围的矿石进行分选，并且不同分选层级中的智能分选设备用于对不同破碎粒度范围的矿石进行分选。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定X射线的选定光谱段；将待配置的智能分选设备的射线源的光谱段设置为所述选定光谱段。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定载物皮带的目标耐磨度；根据目标耐磨度为待配置的智能分选设备确定选定厚度和选定材料的载物皮带。

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；根据所述当前破碎粒度范围确定待配置的智能分选设备的气体喷射参数；根据气体喷射参数对待配置的智能分选设备的喷吹控制单元进行设置，喷吹控制单元根据气体喷射参数对气排枪进行控制，使得气排枪的每个喷嘴能够喷射预定压强或力度的气体；所述气体喷射参数包括：喷嘴的口径尺寸、气流压强和/或单次喷射时间长度。

所述智能分选设备能够利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选，其中气排枪包括多个喷嘴，并且每个喷嘴能够在喷吹控制单元的控制下在预定时间并且以预定压强喷射气体。

其中利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选包括：喷吹控制单元对气排枪的喷嘴所喷射的气体的气流压强进行控制，从而实现所喷射的气体对至少两种不同类型矿石中的每种类型的矿石产生不同的击打力度，以促使每个类型的矿石进入相应的料仓。

所述气排枪位于矿石路径的单侧，并且所述气排枪包括至少一排喷嘴，通过控制喷嘴的有效口径的大小来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度，或者，通过控制喷嘴所喷射气体的气流压强来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度。所述气排枪位于矿石路径的两侧，并且两侧中的每侧的气排枪包括至少一排喷嘴，使得气排枪从两个不同的方向喷射气体来击打矿石至少两种不同类型矿石。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方案方式进行变更和修改。但是，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (23)

1.一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的方法，所述方法包括：

获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备；

根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级；

将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构；

基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

2.根据权利要求1所述的方法，其中根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

获取与矿石预选相关联的配置文件，根据配置文件确定矿石预选的吞吐量；

对参数信息进行解析以确定待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度；

基于吞吐量确定智能分选设备的数量，并且基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其中基于吞吐量确定智能分选设备的数量包括：

确定每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量；

基于每个智能分选设备的单位时间内的矿石分选量和吞吐量确定智能分选设备的数量。

4.根据权利要求2所述的方法，其中基于待处理的矿石的初始废石比率、初始精矿比率和初始平均粒度确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括：

当待处理的矿石的初始废石比率大于或等于废石比率阈值、初始精矿比率大于或等于精矿比率阈值或初始平均粒度大于或等于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，智能分选设备的数量从大粒度分选等级至小粒度分选等级递减的层级结构；

当待处理的矿石的初始废石比率小于废石比率阈值、初始精矿比率小于精矿比率阈值或初始平均粒度小于初始粒度阈值时，确定用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构为，在多个分选层级中选择至少一个目标分选层级并在每个目标分选层级并行布置至少两个智能分选设备的层级结构。

5.根据权利要求1所述的方法，所述智能分选设备能够利用给料子设备将预定粒度的矿石提供给传输子设备的高速皮带；

传输子设备的高速皮带在运送预定粒度的矿石运行预定距离后，进入至平稳状态，并预定粒度的矿石传输至传感子设备；

当预定粒度的矿石在皮带的传输下通过传感子设备的射线源正下方时，射线源利用高压激发的X射线照射预定粒度的矿石，穿透预定粒度的矿石的X射线由于所测元素含量的不同而产生不同程度的衰减；

由传感子设备的位于皮带下方的探测器采集衰减数据信息，将衰减数据信息转化为光电数字信号，并将光电数字信号传送给智能识别系统的智能识别子设备；

智能识别子设备基于光电数字信号生成待识别成像，并对待识别图像进行内容识别以确定预定粒度的矿石的矿石参数，基于当前品位阈值确定当前分选参数，将矿石参数与当前分选参数进行比较，以基于比较结果将预定粒度的矿石标记为废石、精矿石或中间矿石，将标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石的位置信息发送给分离子设备的喷吹控制单元；

当预定粒度的矿石在传输子设备的皮带输送下到达预定位置时，分离子设备的气排枪在喷吹控制单元的控制下，通过气排枪的喷嘴喷吹被标记为废石、精矿石或中间矿石的矿石，从而将废石、精矿石和中间矿石进行分选，实现对预定粒度的矿石进行分选。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每个粒度层级包括：破碎处理和筛分处理，并且按照多级粒度处理中的从最大粒度矿石到最小粒度矿石的处理顺序，多个粒度层级中的每个粒度层级所获得的矿石的粒度依次减小。

7.根据权利要求1所述的方法，在每个粒度层级中:

将输入的矿石进行破碎处理，将经过破碎处理的矿石进行筛分处理；

将能够通过筛分处理的矿石传送至相连接的智能分选设备或下一个粒度层级；

将无法通过筛分处理的矿石继续进行破碎处理，直至能够通过筛分处理为止。

8.根据权利要求1所述的方法，所述用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构包括第一分选层级、第二分选层级和第三分选层级；

所述粒度层级结构包括第一粒度层级、第二粒度层级和第三粒度层级。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括，

利用第一粒度层级的破碎处理对待处理的矿石循环进行一级破碎和一级筛分，以获得第一破碎粒度范围的矿石和第二破碎粒度范围的矿石；

利用第一分选层级中的每个智能分选设备对第一破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、一级精矿石和一级中间矿石；

利用第二粒度层级的破碎处理对一级中间矿石和第二破碎粒度范围的矿石循环进行二级破碎和二级筛分，以获得第三破碎粒度范围的矿石和第四破碎粒度范围的矿石；

利用第二分选层级中的每个智能分选设备对第三破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石、二级精矿石和二级中间矿石；

利用第三粒度层级的破碎处理对二级中间矿石循环进行三级破碎和三级筛分，以获得第四破碎粒度范围的矿石和第五破碎粒度范围的矿石；

利用第三分选层级中的每个智能分选设备对第五破碎粒度范围的矿石进行分选，以获得废石和三级精矿石。

10.根据权利要求9所述的方法，其中第二分选层级和/或第三分选层级包括并联的多个智能分选设备。

11.根据权利要求9所述的方法，其中第一破碎粒度范围为小于或等于第一粒度并且大于或等于第二粒度的粒度范围；

第二破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于0的粒度范围；

第三破碎粒度范围为小于第二粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

第四破碎粒度范围为小于第三粒度并且大于0的粒度范围；

第五破碎粒度范围为小于第四粒度并且大于或等于第三粒度的粒度范围；

其中第一粒度大于第二粒度，第二粒度大于第三粒度，并且第四粒度大于第三粒度。

12.根据权利要求1所述的方法，其中每个处理层级包括：粒度层级和分选层级。

13.根据权利要求1所述的方法，在根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构之后还包括：

对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置，其中相同分选层级中的多个智能分选设备用于对相同破碎粒度范围的矿石进行分选，并且不同分选层级中的智能分选设备用于对不同破碎粒度范围的矿石进行分选。

14.根据权利要求13所述的方法，对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定X射线的选定光谱段；

将待配置的智能分选设备的射线源的光谱段设置为所述选定光谱段。

15.根据权利要求13所述的方法，对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定载物皮带的目标耐磨度；

根据目标耐磨度为待配置的智能分选设备确定选定厚度和选定材料的载物皮带。

16.根据权利要求13所述的方法，对多个智能分选设备中的每个智能分选设备进行配置包括：

确定待配置的智能分选设备的当前分选层级；

确定与所述当前分选层级相对应的当前破碎粒度范围；

根据所述当前破碎粒度范围确定待配置的智能分选设备的气体喷射参数；

根据气体喷射参数对待配置的智能分选设备的喷吹控制单元进行设置，喷吹控制单元根据气体喷射参数对气排枪进行控制，使得气排枪的每个喷嘴能够喷射预定压强或力度的气体；

所述气体喷射参数包括：喷嘴的口径尺寸、气流压强和/或单次喷射时间长度。

17.根据权利要求1所述的方法，所述智能分选设备能够利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选，其中气排枪包括多个喷嘴，并且每个喷嘴能够在喷吹控制单元的控制下在预定时间并且以预定压强喷射气体。

18.根据权利要求17所述的方法，其中利用气排枪对至少两种不同类型矿石进行分选包括：

喷吹控制单元对气排枪的喷嘴所喷射的气体的气流压强进行控制，从而实现所喷射的气体对至少两种不同类型矿石中的每种类型的矿石产生不同的击打力度，以促使每个类型的矿石进入相应的料仓。

19.根据权利要求16-18中任意一项所述的方法，所述气排枪位于矿石路径的单侧，并且所述气排枪包括至少一排喷嘴，通过控制喷嘴的有效口径的大小来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度，或者

通过控制喷嘴所喷射气体的气流压强来获得喷嘴所喷射的气流的不同击打力度。

20.根据权利要求16-18中任意一项所述的方法，所述气排枪位于矿石路径的两侧，并且两侧中的每侧的气排枪包括至少一排喷嘴，使得气排枪从两个不同的方向喷射气体来击打矿石至少两种不同类型矿石。

21.一种基于分级阵列式智能分选进行矿石预选的系统，所述系统包括：

分选设置装置，用于获取待处理的矿石的参数信息，根据参数信息确定智能分选设备的数量和用于分级阵列式智能分选的多个智能分选设备的分选层级结构，所述分选层级结构包括至少两个分选层级并且每个分选层级包括至少一个智能分选设备；

粒度设置装置，根据所述多个智能分选设备的分选层级结构，确定用于对待处理的矿石的进行多级粒度处理的粒度层级结构，其中所述粒度层级结构包括至少两个粒度层级；

关联装置，将所述分选层级结构中的每个分选层级与所述粒度层级结构中的相应粒度层级进行关联，以组成包括至少两个处理层级的多级矿石处理结构；

处理装置，基于多级矿石处理结构对待处理的矿石进行矿石预选，从而获得符合预定粒度的矿石。

22.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-20任一所述的方法。

23.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-20任一所述的方法。

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