2025-10-27 13:47:33, OceanOptics 海洋光学
铝,素有“绿色金属”之称,具有可持续发展性,能够在不损失其固有特性的情况下进行回收和再利用。作为全球回收率最高的金属,以其轻质、耐腐蚀和可无限循环利用而备受青睐。然而,在废铝回收的现实场景中,高价值的5xxx、6xxx系列等混合废料常被“一锅烩”处理,导致其应有的价值大打折扣。
传统的磁选、XRF分选技术,因对镁、硅等轻元素检测能力有限,难以实现对铝合金的高精度分选。这不仅是技术的瓶颈,更是价值的流失。
海洋光学推出的SpeedSorter™,是一款专为废金属废料在线分选设计的高通量传感系统。它基于先进的LIBS技术,突破了传统分选方法的局限,能精准快速区分铝合金牌号,从而实现从铸造合金中分离变形合金、从6xxx铝中提纯5xxx铝、从含铜铁或锌基合金的废料中高效分离铝材,将废铝回收的精度与价值提升至全新高度。
保级回收
精准识别合金成分,分选高纯度、直接熔炼级铝材,显著提升产品价值。
自动化分选
无需复杂预处理,快速自动化分选,大幅提升整体生产效率。
稳定可靠
一致的检测结果,确保高品质产品的稳定产出,提升市场竞争力。
节能降本
显著降低劳动力和能源成本,投资回收期短,实现盈利与可持续发展。
激光诱导击穿光谱技术 (LIBS)
LIBS技术通过将脉冲激光聚焦在样品表面,将微量样品激发成等离子体,通过测量等离子体的光学发射光谱来分析样品的元素组成,从而精准判定合金元素构成。相比XRF技术,LIBS对镁、硅等轻元素的检测灵敏度更高,为铝合金的精准识别提供了可靠的技术保障。
SpeedSorter利用5xxx系列铝中较高的镁含量,实现与6xxx系列的高纯度分离;同样基于镁含量的细微差异,可进一步将6xxx系合金与1100合金区分开,但产物纯度会略低一些;此外,基于锌元素信号特征,能够将7075合金与其他合金高纯度地分离开来。
实验方法与过程
实验样品为Arconic标准参考物质与McMaster-Carr洁净材料切割段的混合物。我们将5xxx、6xxx、7075及1100四类样品手工投放到斜槽上,确保其以最佳工作距离穿过激光检测区。在此过程中,激光激发样品产生等离子体,光谱仪实时采集其发射光谱。最终,软件依据预设的元素信号阈值,指导物料处理系统将样品分选至指定区域。
数据分析与结果:
SpeedSorter软件采集样品等离子体光谱后,会存储并处理数据,通过计算特定元素的信号比值来创建分选规则。
下图展示了5xxx、6xxx及1100系列合金的光谱信号比值。结果显示,镁含量高的5xxx系列信号与6xxx系列差异显著,通过设定的阈值线1即可实现高纯度分选。若需进一步区分镁含量有着细微差异的6xxx与1100合金,可通过设定的阈值线2进行分选,但需注意,由于这两类合金的信号差异较小,分选纯度会稍微降低。
下图展示展示了另一种高效分选方案。利用7075合金很强的锌元素信号,可将其与其他合金清晰区分开来。由于信号强度差异非常明显,这种二元分选方式能够稳定产出高纯度的7075合金。
实验结论
SpeedSorter能够无缝集成至分选设备中,实现高纯度的铝合金分离,尤其适用于对特定合金有高精度分选需求的场景。
海洋光学的SpeedSorter LIBS 合金分选传感器,是实现废铝保级回收、价值最大化的关键利器。基于当前的成功应用,其技术边界正不断拓展,未来将应用于更多金属及材料的精准分选领域。
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