עם ההתפתחות המהירה של תעשיות הפוטו-וולטאיות והמוליכים למחצה, הביקוש לחומרי סיליקון בטוהר- גבוה גדל מיום ליום. טכנולוגיית מכונות מיון צבעוניות, עם יכולת המיון-הגבוהה ויכולת המיון-הגבוהה שלה, הופכת בשקט לחוליה מרכזית בשדרוג איכות חומרי הסיליקון. בתחום הכרייה והעיבוד של סיליקה (חול קוורץ, עפרות סיליקה, אבן, עפרות קוורץ מסוג פגמטיט וכו'), הפרוגרסיביות של טכנולוגיית ההפרדה משפיעה ישירות על הטוהר והערך הכלכלי של המוצרים. שיטות המיון הידני והסינון המכאני המסורתיות אינן רק לא יעילות, אלא גם קשות לעמוד בדרישות המחמירות של תעשיות כגון פוטו-וולטאים ואלקטרוניקה לסיליקה בטוהר- גבוה.
לחול קוורץ תכונות פיסיקליות וכימיות ייחודיות ומשמש לייצור זכוכית, חומרים עקשנים, התכת פרוסיליקון, שטפים מתכתיים, קרמיקה, חומרי השחזה ועוד. בענף הבנייה, העמידות לחומצה החזקה ועמידות הקוורוז הבינונית של הקוורץ מנוצלות לייצור בטון עמיד לחומצה וטיט עמיד לחומצות. חול קוורץ, כחומר גלם הליבה של חומרי גלם סיליקון, ממלא תפקיד חשוב בייצור חומרי גלם סיליקון.
כיום, טיהור חול קוורץ מסתמך בעיקר על שיטות הפרדה מגנטיות וציפה. עם זאת, עדיין ישנן זיהומים רבים לאחר הפרדה מגנטית וציפה, ואין שיטה טובה להסיר זיהומים אלו מלבד מיון ידני. על פי הבדל הצבעים בין חול קוורץ טהור לזיהומים, ניתן להשתמש במיון צבע פוטואלקטרי למיון. לסדרן הצבעים הפוטואלקטרי יש את המאפיינים של שיטת זיהוי פשוטה, מהירות מיון מהירה, אינטגרציה גבוהה של מערכת ועלות נמוכה.
טכנולוגיית בחירת צבע אופטו-אלקטרונית מתייחסת לשימוש בעדשות זיהוי מיוחדות כדי ללכוד אותות של רכיבי תמונה משטח של חומרים, לאסוף אותות העברת חומר, או למדוד את לחות החומר ומידע אחר על רכיבים באמצעות אינפרא אדום, אולטרה סגול ושיטות אחרות. זה מעובד על ידי מעבד כדי להשיג המרת אותות פוטו-אלקטרי, והשוואה לאותות סטנדרטיים כדי לנתח את איכות החומרים. לאחר מכן, מפעילים משמשים להסרת חומרים נחותים. זוהי טכנולוגיה מקיפה-בטכנולוגיה המשלבת אור, חשמל, גז ומכונות.
עלות המיון הידני הולכת וגדלה, והפרש הערך בין חול קוורץ בטוהר- גבוה לחול קוורץ בטוהר נמוך הוא גדול מאוד. בין אם מנקודת מבט כלכלית או אקולוגית, היישום של מכונות מיון צבע פוטו-אלקטרי הוא יתרון ויעיל ביותר. לכן, למחקר של טכנולוגיית בחירת צבעי חול קוורץ יש משמעות עמוקה.
סדרן הצבע מורכב בעיקר ממערכת הזנה, מערכת זיהוי אופטית, מערכת עיבוד אותות ומערכת ביצוע הפרדה. עקרון העבודה שלו הוא ציוד-היי-טק המשתמש בטכנולוגיית זיהוי אופטי כדי למיין אוטומטית חלקיקים בצבעים שונים בחומרים גרגירים על סמך ההבדלים במאפיינים האופטיים שלהם.
① החומר נכנס למכונה מהמיכל העליון, ובאמצעות הרטט של מזין הרטט, החומר הנבחר נופל במורד המצנח.
② החומר עובר דרך הוויברטור בקצה העליון של המצנח ומאיץ במורד המצנח לתוך תיבת המיון.
③ לאחר הכניסה לתיבת המיון, הוא עובר בין CCD חיישן עיבוד התמונה להתקן הרקע. תחת פעולת מקור האור, ה-CCD מקבל את אות האור המסונתז מהחומר הנבחר, מה שגורם למערכת לייצר אות פלט, המוגבר ומעובד לפני שידורו למערכת העיבוד FPGA+ARM. לאחר מכן, מערכת הבקרה שולחת הוראות להניע את שסתום הסולנואיד של הריסוס לפעול, ושסתום הריסוס נושף את החלקיקים בצבעים שונים לתוך המיכל הפגום של קופסת הפריקה וזורם משם.
④ החומרים הנבחרים ממשיכים ליפול לתוך מיכל המוצר המוגמר של הבורר המקבל ולזרום החוצה, ובכך להשיג את מטרת הבחירה.
החסמים הטכניים בתעשיית מיון הצבעים גבוהים יחסית, המתבטאים בעיקר בביקוש לטכנולוגיות רב-תחומיות כגון הדמיה אופטו-אלקטרונית, טכנולוגיית חיישנים במהירות גבוהה, עיבוד תמונה ואלגוריתמי מחשב. המשמעות היא שחברות צריכות להשקיע באופן רציף במשאבי מחקר ופיתוח כדי להשיג תחרותיות בשוק.
בעתיד, מכונות מיון צבע יהפכו להיות אינטליגנטיות ואוטומטיות יותר, עם יכולת למידה אוטומטית וזיהוי מדויק של מאפייני החומר. כדי לענות על הצרכים המגוונים יותר ויותר של הלקוחות, יצרנים השיקו מוצרים מותאמים וסיפקו פתרונות מותאמים. בינתיים, הפיתוח הירוק והידידותי לסביבה של מכונות מיון צבע הוא גם כיוון חשוב עבור התעשייה.