光电选矿技术是根据矿石组分不同所反映的易被检测的物理特性（光学性、放射性、磁性及电性等）的差异，通过各种检测方法进行鉴别，并依靠一定外力将矿石或废石分离出来的一种物理分选方法。
图1 光电色选机工作原理
1、光电选矿的特点
（1）有用矿物和脉石矿物之间必须有显著的可识别属性
光电选矿机能够对矿石实现有效分选，最重要的是有用矿物和脉石矿物之间必须有显著的可识别属性，如对光的反射率及反射的可见光颜色（石英、方解石、钾长石、菱镁矿、石灰石矿、黑色金属矿、金矿、磷矿、滑石粉、煤矿等），紫外光（白钨矿），其他还有自然伽马辐射（铀矿）、磁性（铁矿）、导电性（硫化物）、X射线发光（金刚石）、红外线、拉曼光谱效应、微波衰减效应等矿物特性。
（2）粒度预选分级
因需要传感器对单个矿石颗粒进行扫描识别，所以单台光电选矿机无法分选全粒级的矿石。矿石在进入光电选矿机之前需进行粒度分级。
（3）单层排列
进入光电选矿机的矿石必须单层排列，矿石与矿石之间不能堆叠。
2、光电选矿技术在沙特磷矿的应用
中国寰球工程公司EPC的沙特某磷矿选矿厂建设规模为1550万t/a，原矿P2O5平均品位15.90%，该矿属于海相沉积型磷矿床，磷块岩中矿石矿物主要为非晶质胶磷矿和隐晶质磷灰石，脉石矿物以方解石为主，其次是石英、玉髓，含微量粘土矿物。
表1 磷矿石的矿物组成
矿石自然类型以碳酸盐质砂屑磷块岩为主，其次是硅质砂屑磷块岩。经过两级颚式破碎机粗碎后的产品粒度P95=100mm时，有用矿物和脉石就有很好的经济解离。
（1）XRT光电选矿机工作原理
①入料；②X光发射器；③X光传感器；④剔除装置。
图2 XRT光电分选机分选原理示意图
采用X光透射及电脑图像处理技术的XRT光电选矿机对沙特磷矿进行拣选，经过粒度分级后的磷矿石，通过振动给料机给到光电分选机的输送皮带上，用能量为160keV的X光发射器进行照射。X光穿透输送带上的磷矿石，到达位于输送带下面的两个采用不同光谱感应度的X光传感器，传感器获得的光感图片经过高速处理器的分析，可以获得每个矿石的平均密度。根据每个矿石的密度推断出矿物组分信息，如高硅矿物或低硅矿物，判断是否需要打开压缩空气高速喷吹电磁阀进行精确剔除。对于磷矿来说，高硅矿物为尾矿，被剔除后落入右侧的出料口，输送至尾矿库作为筑坝材料；低硅矿物为符合品位要求的磷矿石产品，进入左侧的出料口，输送至下游流程继续处理。由于采用X光透射原理，对于表面被粘土覆盖的高硅矿物，也仍然有很好的分选效果。
（2）光电选矿试验结果分析
表2 光电选矿机入料磷矿石组成
表3 分选后获得的低硅磷矿石指标
表４ 分选后获得的高硅尾矿石指标
矿石的分选结果表明：入选磷矿石能够达到83.98%的P2O5回收率（对于总矿P2O5回收率将超过93%），硅质尾矿更是达到了94.10%的回收率，显示出很好的分选效率和结果。
不过，经过对分选后的产品和尾矿逐级粒度组分进行分析，大于25mm部分的石英质量分数普遍比9~25mm部分的质量分数要少1.2~2.3个百分点。进一步分析发现，由于受颗粒较小及混人9mm以下小颗粒的影响，9~25mm粒级部分的分选效率和准确度要低约5%。根据扩大的工业试验，对这些小颗粒部分的磷矿石增加一次扫选，可提高1.27个百分点的产品产率。
沙特磷矿选矿厂采用了9台光电选矿机对粗碎后大于9mm的矿石进行预选，总处理能力1007万t/a，抛弃尾矿349万t/a，占预选入选矿量的34.62%。预选原矿P2O5平均品位10.44%，预选产品P2O5平均品位13.41%。
光电选矿技术的应用，使大量废石在中碎之前就被分离抛弃，大大减少了磨矿、脱泥、浮选、尾矿处理和水处理等下游工序的工作量，使全厂能源消耗降低19%，水量消耗降低22%，药剂消耗降低31%，并获得了尾矿库筑坝所需的粗颗粒尾矿，选矿生产成本得到了有效控制。
3、结论
光电选矿工艺技术成熟，装置简单可靠，经济性良好，用于磷矿石选矿，可以预先抛弃一定比例的废石，减少下游各级工序的处理量，节约能源、药剂和水资源，降低生产成本，值得在我国低品位磷矿的预选工艺中推广应用。
资料来源：光电选矿技术在沙特磷矿的应用
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