本实用新型公开了一种基于TDI与多能谱X射线检测技术改进的矿石分拣设备，包括机身机架，其上安装有下料溜槽、皮带式运输装置、射线源总成、射线探测器、气动式执行组件、接料仓以及控制装置，所述控制装置分别与皮带式运输装置、射线源总成、射线探测器和气动式执行组件电气连接；皮带式运输装置包括两个皮带轴、张紧设置在两个皮带轴之间的皮带和驱动一个皮带轴转动的电机，皮带穿过射线源总成和射线探测器之间；下料溜槽位于皮带一端的上方，气动式执行组件靠近设置在皮带另一端。本实用新型具有更高的分辨精度和射线利用率，物料识别能力强，能更好地替代人工作业，提高劳动生产效率，更好地完成矿石智能识别与拣选。