用SpeedSorter LIBS 传感器改造您的分选系统

在回收分离过程中采用基于传感器的分选技术，可以显著提高生产的高价值铝的纯度。将激光诱导击穿光谱（LIBS）传感器集成到分选流程中，可以彻底改变操作方式，在分离金属合金时提供更高的处理量和更佳的回收率。

SpeedSorter? LIBS 传感器提高了物料回收率，同时降低了成本并提升了整体生产效率。通过利用先进的 LIBS 技术，SpeedSorter? 确保高纯度输出，并实现顺畅、高通量的回收流程。探索 SpeedSorter? 如何改造您的分选系统，并通过生产高价值的可直接入炉合金来提高您的废料回收利润。

在废料加工中，纯度和回收率是最大化物料回收和盈利能力的关键要素。将先进的 LIBS 分选模块集成到分选系统中，可以超越 X 射线和摄像头技术的应用，从而提升操作水平。LIBS 检测和监控轻元素浓度的能力，使其处于废料加工技术的前沿，尤其是在生产高价值铝材料方面。除了其测量能力外，LIBS 在使用时无需进行辐射认证和测试。

优化废料加工中的合金纯度 铝是全球回收率最高的金属之一，因其轻质、耐腐蚀和无限可回收性而备受推崇。常见的回收铝合金包括用于汽车、航空航天和建筑行业的 5xxx 和 6xxx 系列。为了从混合废料流中达到 5xxx 和 6xxx系列合金所需的纯度水平，采用了各种预分选系统。磁选通常用于去除含铁废料，而 X 射线分选（XRF）则用于识别和分离具有高铜和锌含量的废料。然而，磁选和 XRF 在检测非铁金属以及检测 5xxx 和 6xxx 系列合金中所含的轻元素（如镁 (Mg) 和硅 (Si)）方面存在局限。来自轻元素的信号较弱，使得 XRF 探测器难以在复杂的合金成分中快速且准确地测量。

废料加工商利用先进技术分选高价值合金可获益良多。激光诱导击穿光谱（LIBS）等技术常被用来克服 XRF 的局限性，实现合金的精确在线分离。LIBS 技术提供在线分离能力，无需大量的预处理，确保回收料流满足分选高质量合金所需的严格合金规格。Ocean Optics 的 SpeedSorter? LIBS 传感器是一种先进的高通量传感系统，专为在线分选非铁废金属而设计，在具有挑战性的工业环境中尤其有效。SpeedSorter? 针对分选变形合金与铸造合金、5xxx 系铝与 6xxx 系铝以及从混合废料中提取的更纯净合金进行了优化。SpeedSorter? 还能够从含有铜、铁或锌基合金的废料中提取铝。

LIBS 技术操作速度高，能够快速处理大量废金属。实际上，在使用 SpeedSorter 的系统中，物料处理系统才是速率限制因素。正因为其速度优势，回收过程的整体效率得以提高。这种效率和准确性的提高所带来的影响就是利润的增加，其基础在于能够以高处理量快速生产高纯度材料。利润增加的同时也带来了环境效益，因为回收相对于原生材料生产的能源成本更低，有助于减少与金属生产和回收相关的碳足迹。

SpeedSorter? LIBS 传感器通过利用诸如 LIBS 等先进的分选技术，金属回收商可以实现高纯度的高价值合金分离，从而提高其回收操作的效率和盈利能力。图 1 展示了使用 SpeedSorter? 在线分选废料的示例工作流程。

图 1. 使用 SpeedSorter? 分选废金属的系统工作流程。

SpeedSorter 安装在一个固定的位置，位于一个激光安全防护罩内，该防护罩能完全屏蔽附近工人免受激光束的任何掠射角度或反射的影响，包括当激光束可能从废料样品上随机反射的情况。当激光和物料处理系统启用时，分选开始。物料处理系统高速供应单个废料样品进行处理。假设部件速度为 2.5 米/秒，则部件之间应至少间隔 30 毫米。调整物料进料速率将需要调整部件之间的最小距离。关键是要让部件的一部分表面通过激光的 250 毫米焦点。激光随后烧蚀一小部分金属，产生发出光的等离子体。光谱仪分析从等离子体收集到的光，软件判断该部件是否符合或不符合与所需分选金属类型相对应的阈值。系统向客户的转向机构发出脉冲信号，以物理方式将部件移动到所需的物料流中。

SpeedSorter? 的强大功能通过使用干净的样品准确分离铝合金得以展示，以模拟生产后的冲压废料。SpeedSorter? 软件从样品收集等离子体光谱，处理后的光谱用于创建分离方案。5xxx 系铝中的高镁含量使其能够与 6xxx 系铝分离，从而实现高纯度分离。基于较低镁含量的进一步分离可以区分 6xxx 系铝和 1100 合金，不过产品纯度会稍低一些。锌含量信号能够以高纯度将 7075 合金与其他合金分离。

测试材料是阿康尼克（Arconic）标准参考物质和从 McMaster-Carr 购买的干净材料切割段的混合物。每种类型（5xxx 系、6xxx 系、7075 和 1100）的几个样品被手工投放到一个斜槽上，该斜槽的位置设置是为了将样品传送到传感器的最佳工作距离。当碎片下落到激光检测区域时，产生了分析等离子体，并用光谱仪收集了等离子体发射光谱。软件使用用户设定的水平来指导物料处理系统将物料引导至两个结果区域之一。

SpeedSorter? 软件用于从样品收集等离子体光谱。处理后的光谱被存储，并使用比值输出来创建分离方案。图 2 显示了从 5xxx 系和 6xxx 系铝片获取的比值。结果清楚地表明，与 5xxx 系相关的高镁含量可以被测量，并用于将这些碎片与 6xxx 系分离，使用的阈值约为 200。这两类材料之间的信号水平差异足够大，使用这两组材料进行的二元分选将实现高纯度分离。

图 2. SpeedSorter? 输出用于演示 5xxx/6xxx/1100 碎片的镁分离。

如果需要基于较低镁含量进行进一步分离，可以利用该元素的比值水平来区分 6xxx 系家族和 1100 合金。如图中所示，与此分离相关的阈值约为 50。请注意，由于这两类合金家族之间的信号水平差异不像 5xxx 和 6xxx 代表材料之间那么大，因此这种分离可能会导致产品的纯度稍低。

另一个简单有效的分离如图 3 所示。利用与锌相关的信号，7075 合金的碎片可以轻松地与演示集中的所有其他碎片分离，并且具有很宽的裕度，这表明这种二元分选将导致高纯度的 7075 被识别出来，供物料处理系统进行分选。

图 3. SpeedSorter? 输出用于演示基于锌含量的分离。

如上图所示，Ocean Optics 的 SpeedSorter? 可以集成到非铁金属分选机或设施中，以高纯度完成铝合金分离。这在应用场景需要特定合金或系列达到高精度要求时尤其有益。（更多消息：Ocean SpeedSorter ? LIBS光学传感器 | 高吞吐量传感系统实现废铝的精确分选）

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