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更新時間：2026-01-15 
瀏覽次數(shù)：112在天然寶石開采與初級加工環(huán)節(jié)，原石與圍巖、低品質礦脈或伴生礦物的高效分離是影響后續(xù)提純效率與經(jīng)濟價值的關鍵步驟。傳統(tǒng)人工揀選依賴經(jīng)驗且效率受限，而機械篩分難以區(qū)分物理性質相近但價值差異顯著的礦物顆粒。針對這一挑戰(zhàn)，Binder+Co 公司在其 CLARITY 系列智能分選平臺上，構建了一套面向寶石類礦物原料的多模態(tài)識別與分選方案。
寶石原石（如剛玉、綠柱石、電氣石、石榴石等）常以不規(guī)則塊狀嵌生于母巖中，其表面可能覆蓋風化層、黏土或共生脈石。即便經(jīng)粗碎處理，單顆粒仍可能呈現(xiàn)以下特征：
顏色變異大（如藍寶石可呈灰藍、深藍甚至無色）；
表面反光特性復雜（玻璃光澤 vs. 土狀光澤）；
化學成分存在微量元素差異（如Cr致紅、Fe致暗），直接影響寶石等級。
這些特性使得單一傳感手段難以穩(wěn)定識別高價值目標礦物。
為應對上述復雜性，CLARITY 平臺在寶石分選應用中通常啟用以下傳感組合：
高動態(tài)范圍可見光成像（HDR-VIS）
捕捉原石表面顏色、光澤度與紋理特征。通過多角度照明（漫射光+側向高光），區(qū)分玻璃質寶石表面與土狀圍巖的反射差異。
近紅外光譜（NIR）輔助判別
雖然多數(shù)氧化物類寶石在 NIR 波段吸收較弱，但部分含水礦物（如云母、黏土）具有明顯吸收峰，可用于剔除風化雜質。
激光誘導擊穿光譜（LIBS）模塊
這是 CLARITY 在高價值礦物分選中的核心配置。系統(tǒng)以微焦級激光脈沖對顆粒表面進行非接觸式微區(qū)激發(fā)，通過分析 Al、Cr、Fe、Mg 等元素的發(fā)射譜線強度比，判斷是否屬于目標寶石礦種。例如，在剛玉（Al?O?）原石篩選中，LIBS 可有效排除石英（SiO?）或長石類脈石。
所有傳感器沿高速皮帶同步采樣，確保每顆顆粒獲得完整的多維特征描述。
CLARITY 系統(tǒng)在寶石原料處理中通常采用“兩級分選"策略：
一級粗選：基于 VIS + NIR 快速剔除明顯雜質（如黑色頁巖、金屬碎片），提升 throughput；
二級精選：啟用 LIBS 對疑似寶石顆粒進行元素驗證，僅將符合成分窗口的物料歸入“高價值流"。
噴吹執(zhí)行機構采用高密度微型閥陣列，最小分選粒徑可達 4 mm，適用于小顆粒寶石砂礦或破碎后的原石碎片。系統(tǒng)支持 2 路（合格/廢料）或 3 路（高品/中品/廢料）輸出，滿足不同品級分級需求。
考慮到礦區(qū)環(huán)境多塵、溫濕度波動大，CLARITY 設備在寶石應用場景中強化了光學窗口的自清潔設計與 LIBS 光路的密封防護。此外，用戶可通過本地操作界面加載針對特定礦區(qū)的“礦物特征模板"——例如某地紅寶石富含 Fe 而 Cr 含量偏低，系統(tǒng)可動態(tài)調整元素判定閾值，避免過度剔除。
該方案并非替代最終的人工鑒定或實驗室檢測，而是作為前端預富集手段，顯著降低進入精加工環(huán)節(jié)的物料總量，減少人工分揀負荷，并避免高價值原石在粗加工階段被誤棄。在多個剛玉與綠柱石礦區(qū)的實際部署中，CLARITY 系統(tǒng)幫助客戶將目標礦物回收率提升的同時，有效控制了低品位物料的混入比例。
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