專利名稱：分選開采材料的制作方法
分選開采材料 本發(fā)明涉及一種用于分選開采材料的方法及設備。本發(fā)明具體但不是僅涉及用于分選開采材料以用于進行后續(xù)處理以便從開采材 料中回收貴重材料如貴重金屬的方法及設備。本發(fā)明還涉及一種用于從已經(jīng)被分選的開采材料中回收貴重材料如貴重金屬的 方法及設備。開采材料可為包含貴重材料如貴重金屬的任何開采材料，貴重金屬例如為包含金 屬氧化物或金屬硫化物的礦物形式的貴重金屬。術語“開采”材料在本文中理解為包括(a)原礦材料和(b)在材料開采之后且在 分選之前已經(jīng)過初級粉碎或類似破碎的原礦材料。申請人:所關注的具體領域為開采的礦石形式的開采材料，所述開采材料包括諸如 黃銅礦的礦物，所述礦物包含硫化物形式的貴重金屬，如銅。本發(fā)明具體但不是僅適用于分選低等級開采材料。術語“低”等級在本文中理解成意思為開采材料中諸如金屬的貴重材料的經(jīng)濟價 值僅勉強大于開采和回收貴重材料以及將貴重材料運輸至客戶的成本。在任何給定的情形中，被認作是“低”等級的精礦將取決于貴重材料的經(jīng)濟價值以 及在特定時間點回收貴重材料的開采成本和其它成本。貴重材料的濃度可相對較高，但仍 被認作是“低”等級。這是鐵礦的情況。在貴重材料為硫化銅礦物形式的情況下，當前“低”等級的礦石為礦石中包含的銅 小于1.0%重量、典型小于0.6wt. %的原礦石。從貧瘠顆粒中分選出具有這種低濃度的銅 的礦石從技術觀點來看是很有挑戰(zhàn)性的工作，尤其是在需要分選很大量的礦石、典型至少 10, 000噸每小時的礦石的情形中，以及在貧瘠顆粒表現(xiàn)出比包含可經(jīng)濟地回收的銅的礦石 更小的礦石比例的情形中。術語“貧瘠”顆粒在用于含銅礦石的上下文中時，在這里應當理解為表示顆粒沒有 銅，或有不能從顆粒中經(jīng)濟地回收的很少量的銅。術語“貧瘠”顆粒在用于貴重材料的上下文中的更為普遍的意義時，在這里應理解 為表示沒有貴重材料，或有不能從顆粒中經(jīng)濟地回收的貴重材料的量。本發(fā)明基于的現(xiàn)實情況為使開采材料暴露于微波能并將包含銅礦物的顆粒加熱 至比貧瘠顆粒更高(由于銅礦物)的溫度，且隨后使用暴露于微波能的顆粒的質量平均溫 度作為分析基礎來對顆粒進行熱分析，這是一種用于從貧瘠顆粒中分選出含銅顆粒的有效 方法。在此背景下，含銅顆?？擅枋鰹閷ξ⒉茌^敏感的顆粒，而貧瘠顆粒可描述為對微波 能較不敏感的顆粒，且在暴露于微波能時將不會被加熱至與含銅顆粒相同的程度。本發(fā)明還基于的現(xiàn)實情況為使用暴露于微波能的顆粒的質量平均溫度作為分選 顆粒的基礎，其意思是含銅顆粒與貧瘠顆粒之間通常存在相對較小的溫度差異，例如，大約 5°C至10°C，尤其是在處理低等級礦石時。因此，重要的是最大限度地減小顆粒的溫度“噪 音”，以使得顆粒中由于暴露于微波能而造成的溫度變化可在顆粒的下游的熱分析中容易 識別出來。溫度“噪音”的一個實例為分選方法的進給材料中的顆粒的基礎溫度的變化。這些溫度變化可對熱分析具有顯著影響，且可使分析結果失真。具體而言，顆粒的熱分析可 將顆粒的表觀溫度變化歸因于由于暴露在微波能下的顆粒的加熱，而非由進給材料中的顆 粒的基礎溫度變化造成的變化?；A溫度的變化可由許多氣候相關的因素和工作因素造 成。例如，一批進給材料可從已經(jīng)暴露在較熱天氣下數(shù)星期的料堆中獲得，且具有相對較高 的基礎溫度，且連續(xù)的一批進給材料可直接從礦山獲得，且處于較低的溫度。通過進一步舉 例，由于使所開采的礦石破碎至分選方法所需的顆粒尺寸的粉碎能量，基礎溫度可存在差
已 升。更具體而言，本發(fā)明基于申請人關于含銅礦石的以下發(fā)現(xiàn)(a)由于銅礦物對微波能的高敏感性，故相比于包括貧瘠顆粒且對微波能較不敏 感的其它開采材料中的溫度升高，開采材料的顆粒中的銅礦物甚至很小的濃度也可導致雖 然很小但可檢測到或可測量到的顆粒溫度的升高，以及(b)重要的是對分選方法的進給材料的溫度變化進行補償。對分選方法的進給材料的溫度變化進行補償改善了分選，特別是從熱分析不太可 能不正確地識別顆粒的觀點來看。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種分選諸如所開采的礦石的開采材料以將開采材料分成至 少兩個種類的方法，其中至少一個種類包含對微波能較敏感的開采材料顆粒，而至少另一 個種類包含對微波能較不敏感的開采材料顆粒，所述方法包括以下步驟(a)將開采材料顆粒暴露在微波能下，且取決于顆粒中材料的敏感性來對顆粒進 行加熱；(b)使用顆粒溫度作為分析基礎來對顆粒進行熱分析，以指出顆粒之間的成分差 異，以及(c)基于熱分析的結果來分選顆粒；并且所述方法還包括對供給到該方法的開采材料中的溫度變化進行補償。溫度補償可包括在供應在步驟(a)中將被暴露在微波能下的開采材料之前，將 進給材料預熱至給定背景溫度。溫度補償可包括執(zhí)行步驟(a)以將足夠的微波能供給開采材料，以對供給到所 述方法的開采材料中的溫度變化進行補償。溫度補償可包括對將供給到步驟(a)的開采材料的溫度進行監(jiān)測，并且在分析 于步驟(b)中所獲得的數(shù)據(jù)時考慮開采材料中的溫度變化。溫度補償可包括使用水來降低將供給步驟(a)的進給材料的溫度。溫度補償可包括在受控溫度條件下堆存開采材料，并且將堆存材料用作所述方 法的進給材料。步驟(b)中的熱分析基礎可為開采材料包含具有較高水平的如銅的貴重材料的 顆粒，所述顆粒在暴露于微波能時熱反應將不同于較貧瘠顆粒，所述貧瘠顆粒即是沒有貴 重材料或具有不可經(jīng)濟地回收的貴重材料的濃度的顆粒，不同的程度達到不同熱反應可用 作分選顆粒的基礎。步驟(b)中的熱分析基礎可為對微波能較敏感的開采材料的顆粒，相比于對微 波能較不敏感的開采材料的其余部分，為較不貴重的材料，不同的程度達到能將不同熱反 應用作分選顆粒的基礎。這種情形的實例為包含不需要的金屬硫化物的煤。金屬硫化物比煤對微波能更敏感。步驟(b)中的熱分析例如可使用基于紅外線檢測器的公知的熱分析系統(tǒng)來執(zhí)行， 所述紅外線檢測器可定位成觀察分析區(qū)域，如開采材料的顆粒所經(jīng)過的區(qū)域。這些熱分析 系統(tǒng)通常用于諸如監(jiān)測體溫、檢查如子站中的電連接以及監(jiān)測箱體和管路的領域中，且現(xiàn) 在具有足夠的精確度來檢測較小的(即，< 2°C )溫度差異。舉例來說，在貴重材料為銅且銅例如包含在礦石顆粒的硫化物礦物中的情況下， 典型含銅顆粒將被加熱，而貧瘠顆粒將完全不被加熱或不被加熱至接近相同程度的任何溫 度點。因此，在此情形中，分選步驟(C)包括從較冷的顆粒中分離出較熱的顆粒。在此情形 中，熱分析涉及直接地或間接地檢測顆粒之間的溫度差異。應當注意的是，可存在由于貧瘠 顆粒包含其它敏感材料而將貧瘠顆粒加熱至比含銅顆粒的溫度高的情況。在任何給定的情形中，微波能的波長或其它特征的選擇將基于促進顆粒的不同熱 反應，以使得表示不同成分的顆粒的不同溫度可用作分選顆粒的基礎。所述方法可包括容許足夠時間用于使通過暴露在微波能下而在在顆粒中產(chǎn)生 的熱量傳遞到顆粒各處，以使每個顆粒的顆粒表面的溫度為顆粒各處的質量平均溫度的量 度。這確保了在顆粒內具有銅礦物的至少大致所有顆粒都可檢測到，這是因為由微波能接 觸產(chǎn)生的熱量具有足夠的時間來加熱每個顆粒的整體。熱傳遞所需的時間量將取決于大量因素，舉例來說，包括顆粒成分、顆粒尺寸和涉 及的溫度，且包括在可與貴重材料顆粒和不貴重的材料顆粒等同的更敏感的顆粒與較不敏 感的顆粒之間進行區(qū)別所需的溫度差異。例如，在低等級含銅礦石具有大約15mm至30mm的顆粒尺寸的情況下，所需的時間 量典型為至少5秒，更典型的是至少10秒，且所需的溫度差異典型的是至少2°C，且更典型 的是至少5°C至10°C，且較大的顆粒尺寸典型需要較長的時間周期和較大的溫度差異。所述方法可包括對從分選步驟(c)分離出來的顆粒進行處理，以從顆粒中回收貴 重材料。應當注意的是，可存在分選的所有開采材料都“貴重”的情況。在最廣的意義中， 本發(fā)明的方法為基于開采材料成分對微波能的敏感性來分離開采材料的有效選擇。暴露在 微波能中將響應于材料成分的敏感性來加熱材料。在可存在的情形中，開采材料具有對微 波能敏感的“貴重材料”，以及對微波能不敏感但仍為“貴重材料”的其它材料。上述含不需 要的金屬硫化物的煤是一個實例。金屬硫化物在煤進行市場銷售的情況下可為不需要的， 但在與煤分離時仍然可為有價值的。所述方法可包括對從分類步驟(C)所分離出來的包含較高水平的貴重材的顆粒 進行破碎，以改善從顆粒中的貴重材料的回收。分離顆粒的進一步處理可為任何適合的一個或多個步驟，僅舉例來說，包括堆攤 浸出、壓力氧化浸出和熔煉步驟中的任何一個或多個。所述方法還可包括步驟(a)之前對開采材料進行粉碎或其它適合的破碎。步驟(a)的適合選擇的一個實例為使用高壓磨輥。所述方法還可包括從開采材料中篩分或以另外的方式分離細粒，以使供給到步驟 (a)的開采材料中沒有細粒。在含銅礦石的情況下，術語“細粒”應當理解為意指尺寸小于 13mm的顆粒。
典型地，可處理的顆粒尺寸分布為顆粒具有的主要尺寸在大約13mm至IOOmm的范 圍內的一種尺寸分布。可按要求來選擇顆粒尺寸分布。選擇顆粒尺寸分布的一個相關因素可為顆粒表面 的溫度成為顆粒質量平均溫度的量度所需的時間。另一相關因素可以是針對特定的顆粒尺 寸分布“調節(jié)”微波能量特征(即，頻率等)所能達到的程度。顆粒尺寸分布，特別是分布 的下端，在考慮較大礦石生產(chǎn)量的礦石分選時特別重要。術語“微波能”在本文中理解成意思為具有在0. 3GHz至300GHz范圍內的頻率的
電磁輻射。步驟(a)可包括使用脈沖或連續(xù)微波能來加熱開采材料。步驟(a)可包括在開采材料顆粒中導致細微開裂。盡管在一些情況下特別期望步驟(a)導致開采材料顆粒的細微開裂，但優(yōu)選的是 步驟(a)不會在那時導致顆粒的顯著破裂。步驟(a)可包括用于將開采礦石暴露在微波能下的任何適合的一個或多個步驟。一種選擇在于容許開采礦石自由下落至經(jīng)過微波能發(fā)生器的傳送槽，如以本申 請人名義的國際公布W003/102250中所述。另一種選擇但不是唯一其它的選擇在于使礦石經(jīng)過在水平設置的傳送帶或其它 適合的材料移動床上的微波腔體。移動床可為混合移動床，其中，微波發(fā)生器定位成將礦石暴露在微波下，如以本申 請人名義的國際公布W006/034553中所述。術語“移動混合床”理解為表示以下的床所述床當顆粒移動經(jīng)過一個或多個微波 暴露區(qū)域時使礦石顆粒混合，從而在顆粒移動經(jīng)過所述一個或多個區(qū)時使得顆粒相對于其 它顆粒和入射微波能改變位置。分選步驟(C)可為用于基于熱分析的結果來分選顆粒的任何適合的一個或多個步驟。例如，步驟(C)可包括使用流體射流如空氣或水射流來使向下流動的顆粒流偏 轉。開采材料可為礦石形式，其中，貴重材料為礦物化形式，如金屬硫化物或金屬氧化 物。申請人:特別關注含銅礦石，其中，銅表現(xiàn)為硫化物礦物。申請人:還關注含鉬礦石，其中，鉬表現(xiàn)為硫化物礦物。申請人:還關注含鎳礦石，其中，鎳表現(xiàn)為硫化物礦物。申請人:還關注含鈾礦石。申請人:還關注含有鐵礦物的礦石，其中，鐵礦物中的一些具有不成比例的較高水 平的不需要的雜質。申請人:還關注金剛石礦石，其中，礦石具有含金剛石礦物和諸如石英的金剛石貧 瘠的礦物的混合物。根據(jù)本發(fā)明，還提供了用于分選諸如所開采的礦石的開采材料的設備，所述設備 包括(a)微波處理站，所述微波處理站用于使開采材料顆粒暴露在微波能下；
(b)熱分析站，所述熱分析站用于檢測來自于微波處理站的顆粒之間的熱差異，所 述熱差異表示能用作用于分選顆粒的基礎的顆粒之間的成分差異；(c)熱分析系統(tǒng)，所述熱分析系統(tǒng)用于分析來自于熱分析站的數(shù)據(jù)，以確定顆粒之 間的成分差異，且基于成分作出關于將顆粒分選成種類的決定；以及(d)分選機，所述分選機基于熱分析來分選顆粒；以及(e)用于對將供給到微波處理站的進給材料中溫度變化進行補償?shù)南到y(tǒng)。溫度補償系統(tǒng)可包括在將開采材料供給到微波處理站之前將進給材料預熱至給 定背景溫度的組件。溫度補償系統(tǒng)可包括用于對將供給到微波處理站的開采材料的溫度進行監(jiān)測的 傳感器，且熱分析系統(tǒng)可構造成用以在分析來自于熱分析工作站的數(shù)據(jù)時考慮開采材料中 的溫度變化。溫度補償系統(tǒng)可包括噴水器或其它適合裝置，用于使進給材料潤濕以降低進給材 料的溫度。熱分析站可與微波處理站關聯(lián)布置，使得顆粒具有足夠的時間來用于使通過在微 波處理工作站暴露在微波能下而在顆粒中產(chǎn)生的熱量傳遞至顆粒各處，以使每個顆粒的表 面的溫度為顆粒各處的質量平均溫度的量度。所述設備可包括如傳送帶或帶的組件，用于將開采材料的顆粒從微波處理站輸送 至熱分析站。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種用于從開采材料如所開采的礦石中回收貴重材料如貴 重金屬的方法，所述方法包括根據(jù)上述方法來分選開采材料，且以及隨后對包含貴重材料 的顆粒進行處理和回收貴重材料。


本發(fā)明還參照附圖以舉例的方式進行了進一步描述，附圖為簡圖，示出了根據(jù)本 發(fā)明的分選方法的一個實施例。
具體實施例方式實施例是以從低等級的含銅礦石中回收為銅的形式的貴重金屬的方法為背景描 述的，其中，銅表現(xiàn)為銅礦物，如黃銅礦。典型地，礦石包含30wt. %至40wt. %的貧瘠顆粒。 在該實施例中，本方法的目的在于分離貧瘠顆粒和含銅顆粒。含銅顆粒然后可按要求處理 以從顆粒中回收銅。在下游的回收步驟之前分離含銅顆粒會顯著地提高這些步驟處理的材 料的平均等級。應當注意的是，本發(fā)明不限于這些礦石和作為待回收的貴重材料的銅。參看附圖，具有IOcm至25cm的顆粒尺寸的礦石顆粒3形式的進給材料通過傳送 機5 (或其它適合的傳送裝置)供給到微波能處理站7，且移動經(jīng)過微波能發(fā)生器9，并暴露 在為連續(xù)微波或脈沖微波形式的微波能中。如下文更為詳細描述的那樣，采用了一個或多個步驟來確保在所述方法中解決進 給材料的溫度變化。取決于顆粒的成分，微波能引起顆粒的局部加熱。具體而言，取決于顆粒是否包含對微波能敏感的銅礦物，如黃銅礦，將顆粒加熱至不同程度。如上文所述，申請人發(fā)現(xiàn)具 有典型小于0. 5wt. %的較小銅濃度的顆粒通過銅對微波能的高敏感性而被加熱至雖然小 但卻可檢測或可測量的程度。這是關于低等級礦石的重要發(fā)現(xiàn)，這是因為其意味著顆粒中 相對較低的銅濃度能夠產(chǎn)生可檢測到或可測量到的溫度升高。然而，如上文所述，申請人還 發(fā)現(xiàn)存在時間效應，所述時間效應涉及在顆粒中產(chǎn)生的熱量在何時將變?yōu)榭捎蔁岱治鰴z測 到。該時間效應為銅礦物是位于顆粒內還是位于表面上和顆粒尺寸的函數(shù)。具體而言，申 請人發(fā)現(xiàn)上述顆粒尺寸需要至少5秒、典型至少5秒至10秒的時間周期，來容許在每個顆 粒內的熱傳遞，以使得存在大致均勻即平均的顆粒(包括顆粒表面)質量溫度，因此，熱分 析提供了關于顆粒的準確信息。換言之，顆粒的表面溫度為顆粒的質量平均溫度。在該實施例中，熱分析的基礎為包含較高水平的銅礦物的顆粒將變得比貧瘠顆粒 更熱。顆粒能在傳送帶5上形成為相對較深的床。床的深度和帶的速度與微波發(fā)生器的 功率及微波頻率相互關聯(lián)。關鍵的要求在于使顆粒充分暴露在微波能中，以將顆粒中的銅 礦物加熱至容許這些顆粒從貧瘠顆粒中熱識別出來所需的程度。盡管并未總是這樣，但典 型的是貧瘠顆粒包括比銅礦物敏感度小的材料，且在暴露在微波能中時如果不是完全未被 加熱，也是未被顯著地加熱。次要要求在于在包含銅的顆粒內產(chǎn)生顯著的溫度變化，以便導 致顆粒的細微開裂，而不在此階段使顆粒破裂。細微開裂在顆粒的下游處理時會是特別有 利的。例如，細微開裂使得浸出液在下游浸出處理中可以更好地接近顆粒，以便從顆粒中除 去銅。此外，例如，細微開裂使得在任何下游破碎步驟中可以更好地使顆粒破裂。要點在于， 細微開裂趨于出現(xiàn)在顆粒內的溫度梯度為最高的位置，在顆粒的銅礦物與脈石材料之間的 交界面處。結果，當?shù)V石隨后被磨碎時(為下游處理的典型情況)，鑒于交界面處的細微開 裂，銅礦物與脈石材料的分離就更為容易，從而產(chǎn)生了分散的銅礦物和脈石顆粒。這種優(yōu)選 的釋出對下游處理是有利的。經(jīng)過微波處理站7的顆粒從傳送帶5的端部下落到下方傳送帶15上，且在該帶上 被輸送經(jīng)過紅外輻射檢測站11，在該紅外輻射檢測站11處，通過紅外照相機13 (或其它適 合的熱檢測設備)觀察顆粒，并對顆粒進行熱分析。傳送帶15以比傳送帶5更快的速度工 作，以容許顆粒沿帶15散開。這在顆粒的下游處理這方面很有幫助。站7和11之間的間距基于傳送帶的速度進行選擇，以容許典型為至少5秒的足夠 的時間用于使顆粒在每個顆粒內被均勻地加熱。有利的是，上游處理條件被選擇為使顆粒具有足夠的保持熱量來用于熱分析，而 不需要對顆粒另外的加熱。如果需要另外的加熱，則其能由任何適合的方式提供。在一種操作模式中，熱分析基于高于閾值溫度和低于閾值溫度的顆粒之間的區(qū) 別。顆粒然后能被分類為“較熱”的顆粒和“較冷”的顆粒。顆粒的溫度與顆粒中的銅礦物 的量有關。因此，如果顆粒包含至少“y”wt. %的銅，則具有給定顆粒尺寸范圍和在給定條 件下加熱的顆粒將具有達到高于閾值溫度“X”度的的溫度升高。閾值溫度最初能基于經(jīng)濟 因素選擇，且隨這些因素的變化而進行調整。貧瘠的顆粒通常在暴露于微波能時不會被加 熱至閾值溫度以上的溫度。一旦由熱分析識別出，則較熱的顆粒就與較冷的顆粒分離，且較熱的顆粒隨后經(jīng) 處理來從顆粒中回收銅。取決于環(huán)境，較冷的顆?？稍谂c較熱顆粒不同的工藝流程中處理，以便從較冷的顆粒中回收銅。當顆粒沿自帶15上的自由下落軌跡移動時，通過從傳送帶15的端部被投出且由 壓縮空氣射流(或其它適合的流體射流，如水射流)有選擇地偏轉來將顆粒分離，從而分成 兩股流17、19。就此而論，熱分析識別傳送帶15上每個顆粒的位置，且空氣射流在將顆粒分 析為將被偏轉的顆粒之后啟動預設時間。取決于具體的情形，脈石顆?？赏ㄟ^空氣射流偏轉，或包含高于閾值濃度的銅的 顆?？赏ㄟ^空氣射流偏轉。較熱的顆粒變?yōu)榫V進給流17，且被轉移以用于下游處理，下游處理典型包括磨 碎、浮選來形成精礦，且然后進一步處理來從顆粒中回收銅。較冷的顆?？勺?yōu)楦碑a(chǎn)品廢物流19，且以適合的方式進行處置。并非總是這樣的 情況。較冷的顆粒具有較低濃度的銅礦物，且可對于回收而言有足夠的價值。在此情況下， 較冷的顆粒可輸送至適合的回收處理，如浸出。如上文所述，使用暴露于微波能的顆粒的質量平均溫度作為分選顆粒的基礎，其 意思是含銅顆粒與貧瘠顆粒之間通常存在相對較小的溫度差異，例如，大約5°C至10°C，尤 其是在處理低等級礦石時。因此，重要的是最大限度地減小顆粒的溫度“噪音”，以便顆粒中 由于暴露于微波能而造成的溫度變化可在顆粒的下游熱分析中容易識別出來。溫度“噪音” 的一個實例為分選方法的進給材料中的顆粒的基礎溫度的變化。這些溫度變化可對熱分析 具有顯著影響，且可使分析結果失真。具體而言，顆粒的熱分析可將顆粒的表觀溫度變化歸 因于由于暴露在微波能下的顆粒的加熱，而非由進給材料中的顆粒的基礎溫度變化造成的 變化?；A溫度的變化可由許多氣候相關的因素和工作因素造成。例如，一批進給材料可 從已經(jīng)暴露在較熱天氣下數(shù)星期的料堆中獲得，且具有相對較高的基礎溫度，且連續(xù)的一 批進給材料可直接從礦山獲得，且處于較低的溫度。通過進一步舉例，由于使開采礦石破碎 至分選方法所需顆粒尺寸的粉碎能量，基礎溫度可存在差異。因此，所述方法包括對供給到所述方法的開采材料中的溫度變化進行補償。溫度 補償可包括在供應將暴露于微波能下的開采材料之前，將進給材料預熱至給定的背景溫 度。作為備選，溫度補償可包括有選擇地將足夠的微波能供給開采材料，以對供給到所述方 法的開采材料中的溫度變化進行補償。溫度補償?shù)牧硪坏皇俏ㄒ坏钠渌x擇為對供給 到所述方法的開采材料的溫度進行監(jiān)測，并且在分析在熱分析步驟中獲得的數(shù)據(jù)時考慮進 給材料的溫度變化。溫度補償?shù)牧硪坏皇俏ㄒ坏钠渌x擇為在可能是需要時，使將供給 到所述方法的開采材料潤濕以冷卻進給材料。溫度補償?shù)牧硪坏皇俏ㄒ坏钠渌x擇為 在受控溫度條件下堆存開采材料，將所述堆存材料用作所述方法的進給材料?？稍诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍的情況下對上述本發(fā)明實施例進行一些修改。舉例來說，盡管實施例包括使用在水平設置的傳送帶15上位于加熱礦石顆粒上 方的紅外照相機進行熱分析，但本發(fā)明并不限于此，且本發(fā)明擴展至照相機的其它可能布 置，以及擴展至使用其它種類的熱成像分析。一個這樣的布置包括容許加熱顆粒向下自由 下落，且布置紅外照相機用來觀察向下飛行通路的部分。通過進一步舉例，盡管實施例包括使用空氣和水射流來使顆粒有選擇地偏轉，但 本發(fā)明并不限于此，且本發(fā)明擴展至使用其它類型空氣和水的偏轉裝置和用于使顆粒偏轉 的其它選擇。
通過進一步舉例，盡管實施例包括使用兩個傳送帶5、15來輸送礦石經(jīng)過微波處 理站7和熱分析站7，其中下方的帶與上方的帶相比以較高的速度行進，以便分離帶上的顆 粒，從而促進對顆粒進行更清楚的熱分析，但本發(fā)明并不限于此，且本發(fā)明擴展至任何適合 的備選布置。
權利要求
1.一種分選諸如所開采的礦石的開采材料以將所述開采材料分成至少兩個種類的方 法，其中至少一個種類包含對微波能較敏感的開采材料的顆粒，而至少另一個種類包含對 微波能較不敏感的開采材料的顆粒，所述方法包括以下步驟(a)將所述開采材料顆粒暴露在微波能下，且取決于所述顆粒中的材料的敏感性來對 所述顆粒進行加熱；(b)使用顆粒的溫度作為分析基礎來對所述顆粒進行熱分析，以指出顆粒之間的成分 差異；以及(c)基于熱分析的結果來分選所述顆粒；并且所述方法還包括對被供給所述方法的所述開采材料的溫度變化進行補償。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，溫度補償包括在供應于步驟(a)中將被暴露在 微波能下的所述開采材料之前，將進給材料預熱至給定背景溫度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，溫度補償包括執(zhí)行步驟(a)以將足夠的微 波能供給所述開采材料，以對被供給所述方法的所述開采材料的溫度變化進行補償。
4.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，溫度補償包括對將供給步驟(a) 的所述開采材料的溫度進行監(jiān)測，并且在分析于步驟(b)中獲得的數(shù)據(jù)時考慮所述開采材 料中的溫度變化。
5.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，溫度補償包括使用水來降低將被 供給到步驟(a)的進給材料的溫度。
6.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，溫度補償包括在受控溫度條件 下堆存所述開采材料，并且將所述堆存材料用作給所述方法的進給材料。
7.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，在貴重材料為銅且所述銅例如以 硫化物礦物的形式而被包含在礦石顆粒中的情況下，步驟(a)包括將所開采的礦石暴露在 微波能下，且將含銅顆粒加熱至與貧瘠顆粒相比更大的程度。
8.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，步驟(b)包括使所述顆粒移動經(jīng) 過背景表面，其中紅外照相機或其它熱檢測設備被定位成用以觀察所述顆粒，且所述背景 表面處在所述熱檢測設備的視線中。
9.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，包括基于促進所述顆粒的不同熱反應來 選擇所述微波能的波長或其它特征，以使得將表示不同成分的所述顆粒的不同溫度用作在 步驟(c)中分選所述顆粒的基礎。
10.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，包括容許足夠的時間用于使通過暴露 在微波能下而在所述顆粒中產(chǎn)生的熱量傳遞到所述顆粒的各處，以使每個顆粒的顆粒表面 的溫度為顆粒的各處的質量平均溫度的量度。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，在低等級含銅礦石具有大約15mm至30mm的顆 粒尺寸的情況下，所需的時間量為至少5秒，更典型的是至少10秒，且所需溫度差異典型為 至少2°C，且更典型的是5°C至10°C。
12.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，包括對從分選步驟(c)分離出來的顆 粒進行處理，以從所述顆粒中回收貴重材料。
13.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，包括對從分選步驟(c)所分離出 來的包含較高水平的貴重材料的顆粒進行破碎，以改善從所述顆粒中的貴重材料的回收。
14.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，包括在步驟(a)之前對所述開采材料 進行粉碎或其它適合的破碎。
15.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，包括從所述開采材料中篩分或以另外 的方式分離細粒，以使得供給到步驟(a)的所述開采材料中沒有細粒。
16.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的方法，其中，所述開采材料為礦石形式，其中， 所述貴重材料為礦物化的形式，如金屬硫化物或金屬氧化物。
17.一種用于分選諸如所開采的礦石的開采材料的設備，所述設備包括(a)微波處理站，所述微波處理站用于使所述開采材料的顆粒暴露在微波能下；(b)熱分析站，所述熱分析站用于檢測顆粒之間的熱差異，所述熱差異表示能用作用于 分選顆粒的基礎的顆粒之間的成分差異；(c)熱分析系統(tǒng)，所述熱分析系統(tǒng)用于分析來自于所述熱分析站的數(shù)據(jù)，以確定顆粒之 間的成分差異，且基于成分作出關于將所述顆粒分選成種類的決定；以及(d)分選機，所述分選機基于熱分析來分選所述顆粒；以及(e)用于對將供給到所述微波處理站的進給材料中溫度變化進行補償?shù)南到y(tǒng)。
18.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中，溫度補償系統(tǒng)包括用于在將所述開采材料供 給所述微波處理站之前將所述進給材料預熱至給定背景溫度的組件。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的設備，其中，溫度補償系統(tǒng)包括用于對將供給到所述 微波處理站的所述開采材料的溫度進行監(jiān)測的傳感器，且熱分析系統(tǒng)被構造成用以在分析 來自于所述熱分析站的數(shù)據(jù)時考慮所述開采材料中的溫度變化。
20.根據(jù)權利要求17至19中任何一項所述的設備，其中，所述熱分析站與所述微波處 理站關聯(lián)布置，以使所述顆粒具有足夠的時間來用于使通過在所述微波處理站中暴露在微 波能下而在所述顆粒中產(chǎn)生的熱量傳遞到顆粒的各處，以使得每個顆粒的顆粒表面的溫度 為顆粒的各處的質量平均溫度的量度。
21.一種用于從諸如所開采的礦石的開采材料中回收諸如貴重金屬的貴重材料的方 法，所述方法包括根據(jù)權利要求1至16中任何一項所述的方法來分選開采材料，以及隨后 對含有貴重材料的顆粒進行處理和回收貴重材料。
全文摘要
公開了一種分選開采材料以將開采材料分成至少兩個種類的方法。所述方法包括將所述開采材料的顆粒暴露在微波能下，且取決于所述顆粒中的材料的敏感性來對顆粒進行加熱。所述方法還包括使用顆粒的溫度作為分析基礎來對顆粒進行熱分析，以指出顆粒之間的成分差異，然后基于熱分析的結果來分選顆粒。所述方法還包括對被供給所述方法的開采材料的溫度變化進行補償。
文檔編號G01N22/00GK102076431SQ200980125332
公開日2011年5月25日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2008年9月11日
發(fā)明者格朗特·韋爾伍德, 達米安·哈丁 申請人:技術資源有限公司