本发明涉及溶浸开采，特别是指一种基于图像信息判别原位溶浸性态的装置及方法。
背景技术：
1、为了支撑国民经济快速发展，矿产资源开采量急速增加，造成浅部资源迅速减少乃至枯竭，矿产资源开采已由浅部向深部全面推进。但是，深部开采过程中所面临的“三高一扰动”（高地应力、高地温、高渗透压以及强烈开采扰动）问题严重制约着矿井安全生产。其中，以高温热害的影响最为普遍，影响范围最广。随着开采深度的增加，岩层温度逐渐升高，当达到一定深度时，整个开采环境将长期处于高温状态。长时间的高温环境，会对工作人员的身体健康造成不利影响，同时也会降低井下设备的使用性能，严重影响开采进程并且会产生重大的安全隐患。
2、生物浸出是一种利用微生物从矿石中提取有用金属的选矿方法。这种方法涉及微生物在生命活动中的氧化和还原特性，使矿石中的有用成分氧化或还原，从而以水溶液中离子态或沉淀的形式与原矿物分离。该技术具有安全性高、污染小和成本低等特点，能够满足矿产资源绿色高效开采的要求。生物浸出技术特别适用于处理贫矿、废矿、表外矿以及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出。近年来，许多科研工作者对生物浸出在各种环境条件下的性能变化进行了一定的基础试验研究。而对于生物浸出过程性态判别研究较少，存在影响浸出因素不明、多场耦合作用机理不清等难题；同时，针对浸出过程性态判别研究仍有较大留白，相关实验装置仍有待进一步开发。
3、综上，研究基于基于图像信息判别原位溶浸性态的装置与方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的矿石的原位溶浸性态无法判别的技术问题，本发明实施例提供了一种基于图像信息判别原位溶浸性态的装置及方法，通过分析矿石探测成像机构和矿物断面分析机构采集的矿石样本影像信息特征，得到矿石内部参数和矿石断面元素分布特征，进而获取浸矿参数与生物浸出过程的关联性，有利于提高金属矿物生物浸出效率。所述技术方案如下：
2、一方面，提供了一种基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，该装置包括：
3、矿石溶浸机构，其用于放置待检测的矿石样本；
4、浸矿机构，其设置在所述矿石溶浸机构一端，以向所述矿石溶浸机构内注入含菌浸矿液，对所述矿石样本进行催化，并溶解所述矿石样本中的矿物成分，产生浸出液；
5、浸出液储存机构，其设置在所述矿石溶浸机构另一端，以储存所述浸出液；
6、检测机构，其分别设置在所述矿石溶浸机构、所述浸矿机构和所述浸出液储存机构内，以获取浸矿数据；
7、矿石探测成像机构，其设置在所述矿石溶浸机构内，得到所述矿石样本溶浸图像，以获取矿石内部参数；
8、矿物断面分析机构，其设置在所述矿石溶浸机构内，得到所述矿石样本外部图像，以获取矿石断面元素分布特征；
9、数据分析机构，其用于根据所述浸矿数据、所述矿石内部参数和所述矿石断面元素分布特征，得到矿石样本原位溶浸性态变化数据模型。
10、可选地，所述矿石溶浸机构包括：
11、外腔体；
12、矿石固定架，其设置在所述外腔体内，且内部具有贯通腔，以容纳浸矿液体；
13、矿石腔，其设置在所述贯通腔内，并绕所述贯通腔的中轴线旋转，以盛放所述矿石样本。
14、可选地，所述外腔体内设置有至少一个压力调节仪，以调节所述外腔体内的压力；所述外腔体表面设置有温度调节带，以调节所述外腔体内的温度。
15、可选地，所述浸矿机构包括：
16、浸矿细菌培养罐，其连通所述矿石溶浸机构，以承装并培养浸矿微生物；
17、浸矿液储存罐，其连通所述矿石溶浸机构，以储存浸矿液；
18、腐蚀液储存罐，其连通所述矿石溶浸机构，承装酸性或碱性液体。
19、可选地，还包括含菌浸矿液储存罐，其连通所述浸矿细菌培养罐、所述浸矿液储存罐和所述腐蚀液储存罐，以形成含菌浸矿液。
20、可选地，所述含菌浸矿液储存罐内设置有震动仪和磁力搅拌仪。
21、可选地，还包括注液增压仪，其设置在所述含菌浸矿液储存罐和所述矿石溶浸机构之间，以将所述含菌浸矿液内的含菌浸矿液抽取到所述矿石溶浸机构内；
22、抽液增压仪，其设置在所述浸出液储存机构和所述矿石溶浸机构之间，以将所述矿石溶浸机构的混合液体抽取到所述浸出液储存机构内。
23、可选地，所述检测机构包括：浸矿细菌群落探测仪、离子浓度传感器、酸碱度传感器、流量计、压力传感器、温度传感器和氧化还原电位传感器。
24、可选地，还包括：
25、横向滑动机构，其设置在所述矿石溶浸机构内；
26、伸缩机构，其一端可滑动设置在所述横向滑动机构上，另一端连接所述矿物断面分析机构；
27、另一方面，提供了一种基于图像信息判别原位溶浸性态的方法，使用本发明第一方面提供的基于图像信息判别出原位溶浸性态的装置，该方法包括：
28、配比含菌浸矿液，对所述矿石样本进行催化，并溶解所述矿石样本中的矿物成分，产生浸出液；
29、改变所述含菌浸矿液中的成分配比，并检测对应的浸矿数据、矿石内部参数和所述矿石断面元素分布特征；
30、关联所述浸矿数据、所述矿石内部参数和所述矿石断面元素分布特征，生成矿石样本原位溶浸性态变化数据模型；
31、其中，所述含菌浸矿液包括：浸矿微生物、浸矿液、酸性或碱性液体；
32、所述浸矿数据包括：酸碱度、氧化还原电位、温度、压力、浸矿细菌群落参数和离子浓度；
33、所述矿石内部参数包括：内部孔隙率和孔喉。
34、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
35、本发明提供的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，具有分析矿石探测成像机构和矿物断面分析机构，实时采集石样本影像信息特征，能够记录矿石样本的生物浸出过程，为参数分析提供精确依据。
36、本发明提供的基于图像信息判别原位溶浸性态的方法，通过分析矿石探测成像机构和矿物断面分析机构采集的矿石样本影像信息特征，得到矿石内部参数和矿石断面元素分布特征，进而获取浸矿参数与生物浸出过程的关联性，有利于提高金属矿物生物浸出效率。
37、本发明适用于多种金属矿物浸出过程原位溶浸性态判别，尤其是铜矿、稀土矿、砂岩型铀矿等；适用于多种金属矿物生物浸出方式的原位溶浸性态判别，尤其是堆浸、原位浸出等；并能够实现矿石内部孔隙可视化表征，可实现浸出过程矿石内部孔隙演化对浸出性态变化响应特征。
38、本发明整个实验过程数据以及操作利用电子操作及智能数据收集系统实现，过程安全、高效；、系统具有便携性与灵活性，可根据不同矿石、不同形貌特征、不同大小设置生物浸出实验特定条件；可对浸矿细菌群落、ph值、压力、温度、离子浓度、氧化还原电位等参数进行实时检测，进而提供参数调控依据。
39、本发明提供的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置装置能够实现矿石内部元素实时变化表征，可实现浸出过程矿石内部元素改变对矿石内部孔隙演化响应特征；该系统具有操作简单、制作成本相对较低、寿命周期长、智能化等特点，可为基于图像信息判别原位溶浸性态的装置的设计和制作提供依据，具有很强的理论和实用价值。
1.一种基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述矿石溶浸机构包括：
3.根据权利要求2所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述外腔体内设置有至少一个压力调节仪，以调节所述外腔体内的压力；所述外腔体表面设置有温度调节带，以调节所述外腔体内的温度。
4.根据权利要求2所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述浸矿机构包括：
5.根据权利要求4所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，还包括含菌浸矿液储存罐，其连通所述浸矿细菌培养罐、所述浸矿液储存罐和所述腐蚀液储存罐，以形成含菌浸矿液。
6.根据权利要求5所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述含菌浸矿液储存罐内设置有震动仪和磁力搅拌仪。
7.根据权利要求5所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，还包括注液增压仪，其设置在所述含菌浸矿液储存罐和所述矿石溶浸机构之间，以将所述含菌浸矿液内的含菌浸矿液抽取到所述矿石溶浸机构内；
8.根据权利要求7所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，所述检测机构包括：浸矿细菌群落探测仪、离子浓度传感器、酸碱度传感器、流量计、压力传感器、温度传感器和氧化还原电位传感器。
9.根据权利要求8所述的基于图像信息判别原位溶浸性态的装置，其特征在于，还包括：
10.一种基于图像信息判别原位溶浸性态的方法，其特征在于，使用如权利要求1-9中任一项所述的基于图像信息判别出原位溶浸性态的装置，其特征在于，包括：
