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选煤恰逢跨越2132年的爱恋，HOT见证

原创黄恒 HOT全球矿业资讯 2020-09-23

谁是浩特?请参考下图

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发表于1分钟前HOT

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最新爆料！生于公元前287年的阿基米德和生于1845年的伦琴，两位出生相隔2132年的泰斗在因为选煤“恋爱了”；HOT是这场“千年之恋”的见证人。

13 世纪80 年代，马可·波罗来到中国，看到中国人用煤作燃料，此时中国人已掌握了初步的洗煤技术。

阿基米德

阿基米德（公元前287年—公元前212年），伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、享有“力学之父”的美称。

阿基米德最著名的话：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”

浮力定律（阿基米德原理）

浮力原理简述：物体在液体中所获得的浮力，等于它所排出液体的重量，即：F=G（式中F为物体所受浮力，G为物体排开液体所受重力）。该式变形可得

F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差=G排液

（式中ρ为被排开液体密度，g为当地重力加速度，V为排开液体体积）

相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后，国王疑心工匠做的金冠并非纯金，工匠私吞了黄金，但又不能破坏王冠，而这顶金冠确又与当初交给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议，国王请来阿基米德来检验皇冠。

最初阿基米德对这个问题无计可施。有一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，突然想到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”（ερηκα，意思是“找到了”。）

他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。

这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力，等于它所排出液体的重量（即广为人知的排水法）。

从最初的跳汰选煤开始，阿基米德原理就垄断了选煤技术的核心原理几百年。

重介质浅槽分选机（重介浅槽）被视为向阿基米德致敬的选煤设备，因为这真的一个巨大的“澡盆”，因此澳洲制造商称这个设备为Dense Medium Bath（重介质澡盆），而美国人称这个设备为Dense Medium Vessel。它长成这样：

泰戈特公司生产的“澡盆”

伦琴

威廉·康拉德·伦琴（德语：Wilhelm Röntgen，1845年3月27日-1923年2月10日），德国物理学家。

1895年11月8日发现了X射线，为开创医疗影像技术铺平了道路，1901年被授予首次诺贝尔物理学奖。

第一张X光片

这一发现不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响了20世纪许多重大科学发现。例如安东尼·亨利·贝克勒尔就因发现天然放射性，与居里夫妇共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。

伦琴射线的用途？

请参考下图……（好像不对哦）

到今天，为了纪念伦琴的成就，X射线在许多国家都被称为伦琴射线，另外第111号化学元素Rg也以伦琴命名。

在近两百多年里，X射线在医学、安检、无损检测、工业探伤等领域中发挥了巨大作用。随着科技的进步，X线摄影经历了从最早的摄影干板到胶片/增感屏组合，到目前数字化X射线图像的各阶段的进步。二十世纪60年代末至70年代初以来，随着计算机与微电子技术的飞速发展，席卷全球的数字化技术和计算机网络与通信技术已经对X光影像设备产生广泛而深远的影响。X射线用于矿物识别也不是新鲜事（基于XRF）。

1974年，Jenkinson et al.提出基于XRT技术用于煤矸分选。而该技术用于选煤实践却是最近15年的事情。瑞典、德国、南非几家极富创新精神的选矿技术公司几乎在同一时间推出了基于XRT的煤矸干法分离技术（鬼知道这几家公司内部发生了什么事情），并在2004年实施了全世界第一个XRT煤矸干法分选系统。该技术推出后，在全球的推广不瘟不火。2010年的全球选煤大会上Lütke von Ketelhodt发表了一篇论文《通过双能量X射线透射对煤炭进行干法分选》，XRT技术开始吸引中国选煤业的关注。

后面的事情大家都知道了，中国开启了相关技术的消化吸收、研发工作。在2016年后，XRT技术在中国选煤市场开始大放异彩。

其实，早在上个世纪末（好像很久，其实就20多年前），国内选煤领域已有研究X射线技术分选的文章，没有引起足够的重视。

目前国内主流制造的算法及技术源头来源于清华大学某国家重点实验室（欲知详情？再说咯）。

备注：XRT, (x-ray-transmission)

X射线分选原理图？甭说原理图了，网上动态图都很多，自己搜去……

射线分选的三大系统，论文很多了……

核心中的核心：图像识别，是一个巨量的基础工作。

最初的技术是采用中值滤波对煤炭和矸石的X射线图像进行预处理。处理后的数据采用Robert算子提取目标边缘，将边缘映射回原图像后由Ostu法二值化图像，通过计算获得煤炭和矸石的高度；同时，通过图像分割和直方图分析得到各自峰值灰度级和高度，由灰度级和高度的关系，确定了煤炭和矸石的识别条件和识别阈值，从而实现不同大小的煤炭和矸石的识别。现在的识别，基于卷积神经网络开始成为主流，但万法归一，依然是巨量的基础图像处理工作。

就这样，阿基米德与伦琴在跨越2132年后，在选煤领域携手同行，唱出了一段千年的科学恋歌。