人工智能“沙里淘金” 全市首台数字化智能重选摇床问世

当人工智能和历史悠久的选矿业相遇，会擦出什么火花？6月11日，记者从重庆市地质矿产测试中心（下称：中心）获悉，该中心自主研发出全市首台数字化智能重选摇床（下称：智能重选摇床），可通过人工智能视觉识别，配合数字化远程操作，自动完成选矿。目前该设备已完成试验，正式问世。

为何要开发智能化重选摇床？这台摇床有何特别之处？记者到现场进行了采访。

▲2024年6月13日，位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心，工程师正在重选实验室对数字化智能重选摇床进行反复测试。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

过去靠“手感”，现在靠科学参数

在中心的重选实验室，记者看到了智能化重选摇床。它由机柜、斜面摇床、数控水龙头、导矿板构成，在斜面摇床正上方，还有一个黑色高清的摄像头。

测试中心下属重庆市矿产资源综合利用研究中心副主任李珂告诉记者，“重选”的意思是用重力选矿，重选试验主要负责黑色金属矿石、有色和稀有金属矿石的选别，以及非金属矿石的提纯除杂。

这是啥意思？选冶高级工程师周春吉打开智能重选摇床，向记者进行了演示。

记者看到，周春吉先调出了智能重选摇床的实验参数，设置好各项数据后，将石英砂矿浆倒入进浆搅拌桶。随即，摇床自动倾斜，3个水龙头开始缓缓出水。

矿浆流入摇床后，摇床开始晃动。在水流冲刷和晃动中，矿浆中原本混在一起的石英砂和含铁杂质矿物逐渐分离开来，在摇床左边形成了一条分界线。

“含铁杂质矿物比石英砂重，因此，分界线右边的是可利用的石英砂，左边的则是含铁杂质。”李珂话音刚落，智能重选摇床的导矿板就自动伸出，将筛选出的石英砂导入中精矿桶，另一边的含铁杂质则进入废矿桶。

“这套流程过去全靠人工操作，稍不留神就会耽误事。”李珂指着一旁的传统摇床说，过去，一次重选耗时15-20分钟，需要2名工作人员。一个人负责控制3个水龙头的水量和摇床的倾斜角度；另一个人紧盯分界线，手动把筛选出的矿物导入不同的矿桶。

两个人配合稍有不慎，轻则手忙脚乱，重则把不需要的杂质和矿物会混在一起，导致后续试验结果不准确。

更麻烦的是，每一次试验的水量、摇床倾斜度等，都靠工作人员的“手感”。如果换人操作，数据重现性不好，还有可能影响试验结果。

而现在，使用智能重选摇床，所有的参数都可以记录在后台，从而形成筛选不同矿物时的不同水量、倾斜度“配方”。有了“配方”，无论谁来操作，都可以保证选矿质量。

▲2024年6月13日，位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心，工程师正在重选实验室操作数字化智能重选摇床进行矿物分选。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

人工智能来帮忙，把有价值的矿物和元素“一网打尽”

不仅如此，为了进一步提高选矿的准确度和效率，李珂和团队还为智能重选摇床配上了“大脑”和“眼睛”，也就是人工智能算法和视觉识别模块。

通过摇床上方的高清摄像头，人工智能视觉识别可以迅速判断出矿物和杂质的分界线，再根据算法，精确地调整摇床倾斜角度和导矿板的位置。由于水流冲刷，这条分界线会在摇床上移动，但不管怎么动，都会被人工智能及时“捕捉”，不会出现导矿错误。

“根据我们的测算，目前人工智能的选矿准确度在80%左右，我们正在继续优化算法，希望能将准确度提升到95%。”

李珂说，石英砂的筛选较为简单，对人工智能来说，属于“送分题”。而钨矿、锰矿、方解石等共生矿的情况较为复杂，选矿就要难得多。目前，团队正在继续“死磕”算法，力求提升准确度。

选矿的准确度为何如此重要？李珂举例说，拿金矿来说，如果一吨矿石中有一克金子，那就可以作为金矿进行开采。考虑到开矿的巨大成本，选矿越准确，就越有可能“沙里淘金”。

而重选是选矿过程的第一步，重选的准确度和效率越高，传递给下一环节的信息就越准确。

更重要的是，国内矿产资源并不算很丰富，更需要通过科技创新“要储量”。

李珂介绍，在矿产资源中，过去对于低品位矿、共生矿，考虑到利用价值不大，就直接被定性为“呆矿”“废矿”弃之不用。而通过精准选矿，低品位矿和共生矿中有价值的矿物或元素就能被筛选出来，转化为经济效益。

“从本质来说，这也是选矿业从粗放利用到绿色发展的一种转变。”李珂说，例如四川攀枝花的特大型多元素共生矿钒钛磁铁矿，除富含铁、钒、钛等金属外，还伴生铬、镍、钴等金属。其中，伴生的金属就是在分选过程中意外发现的“宝贝”。

▲2024年6月13日，位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心，工程师在重选远程控制室对数字化智能重选摇床运作进行实时监测和控制。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

可远程控制，有望推广到矿山

记者了解到，为开发智能重选摇床，中心的研发团队先后攻克了设备进水、进浆、矿浆回收、床面控制、图形智能分型识别、人工智能控制导矿分矿等系列技术难题，前后用了一年时间。

经历了挑战重重的研发过程，今后，智能重选摇床的应用前途又如何？

李珂介绍，智能重选摇床虽然“聪明”，但并不“娇气”。它可以顶住噪声、粉尘等不利条件，在矿山、矿业企业的生产一线正常应用。并且，智能重选摇床还能进行远程控制。也就是说，工作人员可以根据现实的生产情况，随时调整选矿的“配方”，而不必一直守在旁边。

目前，智能重选摇床已经在实验室和矿山等场景进行了测试，表现良好，性能稳定，正在申请发明专利。李珂表示，这台设备不仅解决了传统选矿技术的诸多痛点，增强了国内选矿装备的自主创新能力，更能使难以经济开发的低品位矿、共生矿得到有效开发利用，可以为矿业企业降本增效。下一步，将继续对设备进行优化，争取早日将设备推向市场。

来源：重庆日报