鋁，素有“綠色金屬”之稱，具有可持續(xù)發(fā)展性，能夠在不損失其固有特性的情況下進(jìn)行回收和再利用。作為全球回收率最高的金屬，以其輕質(zhì)、耐腐蝕和可無限循環(huán)利用而備受青睞。然而，在廢鋁回收的現(xiàn)實(shí)場景中，高價(jià)值的5xxx、6xxx系列等混合廢料常被“一鍋燴”處理，導(dǎo)致其應(yīng)有的價(jià)值大打折扣。
傳統(tǒng)的磁選、XRF分選技術(shù)，因?qū)︽V、硅等輕元素檢測能力有限，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁合金的高精度分選。這不僅是技術(shù)的瓶頸，更是價(jià)值的流失。
SpeedSorter LIBS
合金分選傳感器
為高精度鋁分選而生
海洋光學(xué)推出的SpeedSorter™，是一款專為廢金屬廢料在線分選設(shè)計(jì)的高通量傳感系統(tǒng)。它基于先進(jìn)的LIBS技術(shù)，突破了傳統(tǒng)分選方法的局限，能精準(zhǔn)快速區(qū)分鋁合金牌號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)從鑄造合金中分離變形合金、從6xxx鋁中提純5xxx鋁、從含銅鐵或鋅基合金的廢料中高效分離鋁材，將廢鋁回收的精度與價(jià)值提升至全新高度。
保級(jí)回收
精準(zhǔn)識(shí)別合金成分，分選高純度、直接熔煉級(jí)鋁材，顯著提升產(chǎn)品價(jià)值。
自動(dòng)化分選
無需復(fù)雜預(yù)處理，快速自動(dòng)化分選，大幅提升整體生產(chǎn)效率。
穩(wěn)定可靠
一致的檢測結(jié)果，確保高品質(zhì)產(chǎn)品的穩(wěn)定產(chǎn)出，提升市場競爭力。
節(jié)能降本
顯著降低勞動(dòng)力和能源成本，投資回收期短，實(shí)現(xiàn)盈利與可持續(xù)發(fā)展。
核心技術(shù)
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù) (LIBS)
LIBS技術(shù)通過將脈沖激光聚焦在樣品表面，將微量樣品激發(fā)成等離子體，通過測量等離子體的光學(xué)發(fā)射光譜來分析樣品的元素組成，從而精準(zhǔn)判定合金元素構(gòu)成。相比XRF技術(shù)，LIBS對(duì)鎂、硅等輕元素的檢測靈敏度更高，為鋁合金的精準(zhǔn)識(shí)別提供了可靠的技術(shù)保障。
應(yīng)用案例：
SpeedSorter實(shí)現(xiàn)鋁合金高純度分選
SpeedSorter利用5xxx系列鋁中較高的鎂含量，實(shí)現(xiàn)與6xxx系列的高純度分離；同樣基于鎂含量的細(xì)微差異，可進(jìn)一步將6xxx系合金與1100合金區(qū)分開，但產(chǎn)物純度會(huì)略低一些；此外，基于鋅元素信號(hào)特征，能夠?qū)?075合金與其他合金高純度地分離開來。
實(shí)驗(yàn)方法與過程
實(shí)驗(yàn)樣品為Arconic標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)與McMaster-Carr潔凈材料切割段的混合物。我們將5xxx、6xxx、7075及1100四類樣品手工投放到斜槽上，確保其以最佳工作距離穿過激光檢測區(qū)。在此過程中，激光激發(fā)樣品產(chǎn)生等離子體，光譜儀實(shí)時(shí)采集其發(fā)射光譜。最終，軟件依據(jù)預(yù)設(shè)的元素信號(hào)閾值，指導(dǎo)物料處理系統(tǒng)將樣品分選至指定區(qū)域。
數(shù)據(jù)分析與結(jié)果：
SpeedSorter軟件采集樣品等離子體光譜后，會(huì)存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)，通過計(jì)算特定元素的信號(hào)比值來創(chuàng)建分選規(guī)則。
下圖展示了5xxx、6xxx及1100系列合金的光譜信號(hào)比值。結(jié)果顯示，鎂含量高的5xxx系列信號(hào)與6xxx系列差異顯著，通過設(shè)定的閾值線1即可實(shí)現(xiàn)高純度分選。若需進(jìn)一步區(qū)分鎂含量有著細(xì)微差異的6xxx與1100合金，可通過設(shè)定的閾值線2進(jìn)行分選，但需注意，由于這兩類合金的信號(hào)差異較小，分選純度會(huì)稍微降低。
下圖展示展示了另一種高效分選方案。利用7075合金很強(qiáng)的鋅元素信號(hào)，可將其與其他合金清晰區(qū)分開來。由于信號(hào)強(qiáng)度差異非常明顯，這種二元分選方式能夠穩(wěn)定產(chǎn)出高純度的7075合金。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
SpeedSorter能夠無縫集成至分選設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)高純度的鋁合金分離，尤其適用于對(duì)特定合金有高精度分選需求的場景。
海洋光學(xué)的SpeedSorter LIBS 合金分選傳感器，是實(shí)現(xiàn)廢鋁保級(jí)回收、價(jià)值最大化的關(guān)鍵利器?；诋?dāng)前的成功應(yīng)用，其技術(shù)邊界正不斷拓展，未來將應(yīng)用于更多金屬及材料的精準(zhǔn)分選領(lǐng)域。
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