फोटोवोल्टिक उद्योग और सेमीकंडक्टर क्षेत्र के तेजी से विकास के साथ, उच्च शुद्धता वाली सिलिकॉन सामग्री की मांग बढ़ रही है। रंग छँटाई तकनीक, अपनी उच्च सटीकता और उच्च दक्षता पृथक्करण क्षमताओं के साथ, चुपचाप सिलिकॉन सामग्री की गुणवत्ता उन्नयन में एक महत्वपूर्ण कड़ी बन रही है। सिलिका (क्वार्ट्ज रेत, सिलिकॉन अयस्क, कंकड़, पेगमाटाइट प्रकार क्वार्ट्ज जमा, आदि) के खनन और प्रसंस्करण में, छँटाई प्रौद्योगिकी की प्रगति सीधे उत्पादों की शुद्धता और आर्थिक मूल्य को प्रभावित करती है। पारंपरिक मैनुअल सॉर्टिंग और मैकेनिकल स्क्रीनिंग विधियां न केवल अप्रभावी हैं, बल्कि उच्च शुद्धता वाले सिलिका के लिए फोटोवोल्टिक और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे उद्योगों की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने में भी विफल हैं।
क्वार्ट्ज रेत में अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जो इसे कांच, दुर्दम्य सामग्री, फेरोसिलिकॉन गलाने, धातुकर्म फ्लक्स, सिरेमिक और पीसने वाली सामग्री के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है। निर्माण उद्योग में, एसिड और मीडिया संक्षारण के प्रति इसके मजबूत प्रतिरोध का उपयोग एसिड प्रतिरोधी कंक्रीट और मोर्टार का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। सिलिकॉन उत्पादन के लिए मुख्य कच्चे माल के रूप में, क्वार्ट्ज रेत सिलिकॉन आधारित सामग्री के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
वर्तमान में, क्वार्ट्ज रेत का शुद्धिकरण मुख्य रूप से चुंबकीय पृथक्करण और प्लवनशीलता विधियों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। हालाँकि, इन प्रक्रियाओं के बाद, कई अशुद्धियाँ रह जाती हैं, और मैन्युअल छँटाई के अलावा, उन्हें हटाने का कोई प्रभावी तरीका नहीं है। शुद्ध क्वार्ट्ज रेत और अशुद्धियों के बीच रंग अंतर के आधार पर, फोटोइलेक्ट्रिक रंग छँटाई मशीनों को अलग करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। इन मशीनों में सरल पहचान विधियां, तेज़ सॉर्टिंग गति, उच्च सिस्टम एकीकरण और कम लागत शामिल हैं।
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक रंग चयन तकनीक सामग्री की सतह छवि तत्व संकेतों को पकड़ने, सामग्री संप्रेषण संकेतों को इकट्ठा करने, या अवरक्त, पराबैंगनी और अन्य तरीकों का उपयोग करके सामग्री की नमी और अन्य घटक जानकारी को मापने के लिए विशेष मान्यता लेंस के उपयोग को संदर्भित करती है। इसे फोटोइलेक्ट्रिक सिग्नल रूपांतरण प्राप्त करने के लिए एक प्रोसेसर द्वारा संसाधित किया जाता है, और सामग्री की गुणवत्ता का विश्लेषण करने के लिए मानक सिग्नल के साथ तुलना की जाती है। फिर, घटिया सामग्रियों को हटाने के लिए एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है। यह एक उच्च तकनीक वाली व्यापक तकनीक है जो प्रकाश, बिजली, गैस और मशीनरी को एकीकृत करती है।
मैन्युअल छंटाई की लागत बढ़ रही है, और उच्च शुद्धता वाली क्वार्ट्ज रेत और कम शुद्धता वाली क्वार्ट्ज रेत के बीच मूल्य अंतर बहुत बड़ा है। चाहे आर्थिक या पारिस्थितिक दृष्टिकोण से, फोटोइलेक्ट्रिक रंग सॉर्टिंग मशीनों का अनुप्रयोग बेहद फायदेमंद और प्रभावी है। इसलिए, क्वार्ट्ज रेत रंग चयन तकनीक के अध्ययन का गहरा महत्व है।
रंग सॉर्टर मुख्य रूप से एक फीडिंग सिस्टम, एक ऑप्टिकल डिटेक्शन सिस्टम, एक सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम और एक पृथक्करण निष्पादन प्रणाली से बना होता है। इसका कार्य सिद्धांत एक उच्च तकनीक वाला उपकरण है जो ऑप्टिकल विशेषताओं में अंतर के आधार पर दानेदार सामग्रियों में विभिन्न रंगों के कणों को स्वचालित रूप से छांटने के लिए ऑप्टिकल डिटेक्शन तकनीक का उपयोग करता है।
① सामग्री शीर्ष हॉपर से मशीन में प्रवेश करती है, और कंपन फीडर के कंपन के माध्यम से, चयनित सामग्री ढलान से नीचे गिरती है।
② सामग्री शूट के ऊपरी सिरे पर वाइब्रेटर से होकर गुजरती है और शूट को सॉर्टिंग बॉक्स में तेजी से नीचे ले जाती है।
③ सॉर्टिंग बॉक्स में प्रवेश करने के बाद, यह इमेज प्रोसेसिंग सेंसर सीसीडी और बैकग्राउंड डिवाइस के बीच से गुजरता है। प्रकाश स्रोत की कार्रवाई के तहत, सीसीडी चयनित सामग्री से संश्लेषित प्रकाश संकेत प्राप्त करता है, जिससे सिस्टम आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है, जिसे एफपीजीए + एआरएम प्रसंस्करण प्रणाली में प्रेषित होने से पहले प्रवर्धित और संसाधित किया जाता है। फिर, नियंत्रण प्रणाली स्प्रे सोलनॉइड वाल्व को संचालित करने के लिए निर्देश भेजती है, और स्प्रे वाल्व विभिन्न रंगों के कणों को डिस्चार्ज हॉपर के दोषपूर्ण टैंक में उड़ा देता है और बह जाता है।
④ चयनित सामग्री प्राप्तकर्ता हॉपर के तैयार उत्पाद टैंक में गिरती रहती है और बाहर निकलती रहती है, जिससे चयन का उद्देश्य प्राप्त होता है।
रंग सॉर्टर उद्योग में तकनीकी बाधाएं अपेक्षाकृत अधिक हैं, जो मुख्य रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक इमेजिंग, उच्च गति सेंसर प्रौद्योगिकी, छवि प्रसंस्करण और कंप्यूटर एल्गोरिदम जैसी बहु-विषयक प्रौद्योगिकियों की मांग में परिलक्षित होती हैं। इसका मतलब यह है कि कंपनियों को बाजार में प्रतिस्पर्धा हासिल करने के लिए अनुसंधान और विकास संसाधनों में लगातार निवेश करने की आवश्यकता है।
भविष्य में, रंग छँटाई मशीनें स्वचालित रूप से सीखने और सामग्री विशेषताओं की सटीक पहचान करने की क्षमता के साथ अधिक बुद्धिमान और स्वचालित हो जाएंगी। ग्राहकों की बढ़ती विविध आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, निर्माताओं ने अनुकूलित उत्पाद लॉन्च किए हैं और अनुरूप समाधान प्रदान किए हैं। इस बीच, रंग छँटाई मशीनों का हरित और पर्यावरण के अनुकूल विकास भी उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा है।