BR112019008144B1 - Método para identificar a presença de diamantes liberados parcialmente em uma corrente de material, mídia legível por computador, e aparelho - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a um método para identificar a presença de diamantes liberados parcialmente em uma corrente de material.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se à detecção de diamante, por exemplo, na detecção de diamantes não liberados em um fluxo de partículas de rocha, tal como kimberlito.

ANTECEDENTES

[002] Durante o trabalho no campo de recuperação de diamantes e suprimento de tecnologias de recuperação de diamantes o problema de diamantes não liberados e parcialmente liberados tem sido observado. Diamantes não liberados são aqueles ainda fixados ao produto/partículas/cascalho de rocha tais como kimberlito e outros minerais. Esses diamantes não liberados podem, então, por sua vez, ser extraviados no processo de beneficiamento, o que pode resultar em os mesmos serem extraviados durante separação de meios densos, DMS, devido a sua densidade estar abaixo do ponto de corte do ciclone de DMS e subsequentemente enviados para os rejeitos.

[003] Os diamantes não liberados também podem ser danificados/tensionados ou severamente quebrados enquanto no circuito devido aos mesmos não aparecerem para a seção de recuperação da instalação, mas, então, aparecerem para a seção de esmagamento e, então, por sua vez, serem quebrados conforme o tamanho do material é reduzido para passar o CSS que, então, por sua vez, danifica os diamantes. Isso constitui uma perda de valor evitável e desnecessária para uma companhia de mineração que está processando o depósito, e para o governo que recebe direitos e impostos na venda dos diamantes.

[004] A detecção de diamante da técnica anterior envolve excitação por um feixe de laser e medição da luz de laser dispersa pela estrutura cristalina de diamantes. Com o uso da propriedade de diamantes para dispersar luz dentro de sua estrutura cristalina e o efeito de “Brilhar” ou “Iluminar” a área ao redor da reflexão direta, é possível usar isso como uma assinatura para discriminar os diamantes de produto ou partículas/cascalho de rocha tais como kimberlito e outros minerais mesmo se o diamante estiver apenas parcialmente liberado e ainda fixado ao cascalho. A desvantagem desse princípio básico é que outros minerais transmissores como Quartzo, algumas calcitas etc. também dispersam e podem ser extraviados em um processo de classificação que resulta em rendimento superior.

[005] Outros documentos da técnica anterior descrevem outros métodos para detectar um material alvo em uma corrente de material, tal como o método descrito no documento EP2392414, em que o método envolve iluminar uma corrente de material com luz que tem uma largura de banda espectral pré- determinada, sendo que a dita largura de banda pré-determinada está na proximidade da Largura Total em valor Máximo Médio do pico espectral do material alvo que deve ser detectado; a partir de onde reflexões e luz dispersa a partir dos meios de iluminação são capturadas e analisadas.

[006] Portanto, é um objetivo da invenção chegar a um processo de alta velocidade para a recuperação aprimorada de diamantes liberados parcialmente que de outra forma seriam danificados ou perdidos. É uma meta adicional aprimorar a detecção de diamante. É uma meta adicional aprimorar gerenciamento de valor de diamante fornecendo-se tecnologias de recuperação de diamantes adequadas para servir a uma variedade mais ampla de tipos de minério.

[007] O objetivo da presente invenção é superar ou atenuar pelo menos um dos problemas supramencionados. Isso é alcançado por um método como definido na reivindicação independente. Modalidades vantajosas da presente invenção são derivadas das reivindicações dependentes e da descrição a seguir.

[008] Foi constatado surpreendentemente que o uso de pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático pode ser vantajoso para recuperação de diamantes liberados parcialmente em uma maneira precisa e confiável. Essa constatação é surpreendente uma vez que a escolha da largura de banda para o feixe de iluminação é, usualmente, feita tomando-se a Largura Total em valor Máximo Médio do pico espectral do material alvo que deve ser detectado. A lógica por trás disso é que a pessoa qualificada sabe que uma certa largura de banda é necessária a fim de alcançar confiabilidade na detecção de diamante em uma corrente de material. A pessoa qualificada sabe que com o uso de uma largura de banda menor significa que o método tem o risco de perder diamantes que, devido a vários motivos, podem ter um pico espectral levemente diferente daqueles que o detector de diamante é disposto para detectar.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] De acordo com a presente invenção é fornecido um método para identificar a presença de diamantes liberados parcialmente em uma corrente de material, sendo que o dito método compreende as etapas de:

[010] iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda que compreende pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático, e pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[011] capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material,

[012] produzir um sinal de SWIR com base na porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático,

[013] capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material,

[014] separar e depois disso capturar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material,

[015] produzir um sinal de dispersão de IR com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[016] produzir um sinal de reflexão de IR com base na dita porção refletida capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[017] classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, o sinal de reflexão de IR e o sinal de dispersão de IR.

[018] Em uma modalidade exemplificativa, o sinal de dispersão de IR é um sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR, com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR e uma segunda porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após a dita segunda porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material. A pessoa qualificada compreende prontamente que ou um dentre o sinal de dispersão de IR e o sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR pode ser usado na classificação de material.

[019] Capturar reflexões de SWIR a partir do material pode compreender refletir comprimentos de onda de SWIR para um detector de SWIR.

[020] Separar a luz dispersa da luz refletida e capturar apenas as reflexões do feixe incidente pode compreender detectar em um campo de visão que corresponde em tamanho ao tamanho do feixe incidente.

[021] O método pode compreender focalizar a luz refletida antes de capturar. O método pode compreender dividir um feixe da luz após o mesmo ter sido refletido ou disperso pelo material para capturar tento o sinal de reflexão de IR quanto o sinal de dispersão de IR. O método pode compreender converter cada um dentre o sinal de SWIR, o sinal de dispersão de IR e o sinal de reflexão de IR em sinais digitais.

[022] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente a etapa de separar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material, e depois disso capturar a dita primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR.

[023] Assim, uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR pode ser separada de uma porção dispersa do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, e vice-versa. Uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR pode, então, ser capturada e usada para produzir um sinal de reflexão de IR. Uma porção dispersa do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR pode, então, ser capturada e usada para produzir um sinal de dispersão de IR.

[024] De acordo com uma modalidade exemplificativa, a etapa de separar uma porção refletida do dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR é feita filtrando-se opticamente luz dispersa de luz refletida. Essa etapa pode, alternativamente, ser feita capturando-se tanto a porção refletida quanto dispersa do dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR e subtraindo-se a porção refletida capturada do dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR do mesmo. Assim, um sinal de dispersão pode ser obtido por meio de, por exemplo, uma máscara mecânica que filtra luz refletida de luz dispersa, ou por meio de subtração de luz refletida de luz que tenha sido tanto refletida quanto dispersa.

[025] De acordo com uma modalidade exemplificativa, a etapa de separar uma primeira porção do dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR é feita filtrando-se opticamente luz refletida de luz dispersa.

[026] De acordo com uma modalidade exemplificativa, em que o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR é pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR monocromático.

[027] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente a etapa de filtrar luz que tenha a mesma polarização que o feixe incidente, para que apenas luz polarizada cruzada seja capturada.

[028] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente a etapa de dividir o dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR.

[029] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente a etapa de normalizar o sinal de SWIR e o sinal de dispersão de IR dividindo-se cada um pelo sinal de reflexão de IR.

[030] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente a etapa de realizar varredura do dito feixe de múltiplos comprimentos de onda através da dita corrente de material.

[031] De acordo com uma modalidade exemplificativa, a corrente de material compreende pelo menos uma partícula de rocha que tem um diamante liberado parcialmente.

[032] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente formar um espaço bidimensional com o uso do sinal de SWIR normalizado e o sinal de dispersão de IR normalizado para representar o material.

[033] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o espaço bidimensional representa múltiplas partículas de rocha.

[034] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente classificar pixels dentro do espaço bidimensional como diamante ou outras classes de material.

[035] De acordo com uma modalidade exemplificativa, o método compreende adicionalmente ejetar objetos que compreendem material classificado como diamante a partir de uma direção de transporte da dita corrente de material.

[036] O feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz IR pode compreender múltiplos feixes de luz IR combinados em um feixe comum. O feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz IR pode compreender três feixes de luz IR combinados em um feixe comum, em que pelo menos um feixe é um feixe de luz SWIR. O método pode compreender realizar varredura do feixe através do material.

[037] O material pode compreender múltiplas partículas de rocha. As múltiplas partículas de rocha podem fazer parte de um fluxo de partículas de rocha.

[038] O método pode compreender formar um espaço bidimensional com o uso do sinal de SWIR normalizado e do sinal de dispersão de IR normalizado para representarem o material. O método pode compreender classificar pixels dentro do espaço bidimensional como diamante ou outras classes de material. O espaço bidimensional pode representar uma partícula de rocha única. O espaço bidimensional pode representar múltiplas partículas de rocha.

[039] O método pode ser usado em um processo de classificação, em que objetos que compreendem material classificado como diamante podem ser ejetados de um trajeto de fluxo de objetos para serem classificados.

[040] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um aparelho que compreende meios para iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda que compreende pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático, e pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[041] meios para capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material,

[042] meios para produzir um sinal de SWIR com base na porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático,

[043] meios para capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material,

[044] meios para separar e depois disso capturar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material,

[045] meios para produzir um sinal de dispersão de IR com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[046] meios para produzir um sinal de reflexão de IR com base na dita porção refletida capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[047] meios para classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, do sinal de reflexão de IR e do sinal de dispersão de IR.

[048] Os meios para capturar reflexões de SWIR a partir do material podem compreender meios para refletir comprimentos de onda de SWIR para um detector de SWIR. Os meios para refletir comprimentos de onda de SWIR para um detector de SWIR podem compreender um espelho dicroico. Os meios para filtrar a luz dispersa e capturar apenas as reflexões do feixe incidente podem compreender meios para detectar em um campo de visão que corresponde em tamanho ao tamanho do feixe incidente. Os meios para detectar em um campo de visão que corresponde em tamanho ao tamanho do feixe incidente podem compreender um detector com uma abertura com um diâmetro que corresponde substancialmente ao diâmetro de corte transversal do feixe incidente. A abertura pode ser definida em uma placa ou diafragma. Os meios para capturar as reflexões remanescentes ou luz dispersa a partir do material e meios para produzir um sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR ou um sinal de dispersão de IR pode compreender um detector com um campo de visão maior do que aquele do detector para capturar apenas as reflexões do feixe incidente, em que há um filtro óptico ou máscara mecânica disposta para filtrar luz refletida diretamente pelo material. O dito filtro óptico ou máscara mecânica pode ser um disco redondo. O dito disco redondo pode ser alinhado coaxialmente com a porção refletida do feixe incidente.

[049] Adicional ou alternativamente, o dito meio para separar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material é, por exemplo, um orifício pequeno, diafragma, ou outro meio conhecido. O dito orifício pequeno ou diafragma pode ser disposto para permitir que o centro do feixe refletido passe através do mesmo e bloqueie uma porção dispersa da luz.

[050] O aparelho pode compreender meios para filtrar luz que tem a mesma polarização que o feixe incidente, para que apenas luz polarizada cruzada seja capturada. Os meios para filtragem podem compreender um divisor de feixe polarizado. O aparelho pode compreender meios para focalizar a luz refletida antes de capturar. Os meios para focalizar podem compreender pelo menos uma lente de focalização. O aparelho pode compreender meios para dividir um feixe da luz refletida e dispersa pelo material para capturar tanto o sinal de reflexão de IR quanto o sinal de dispersão de IR. Os meios para dividir podem ser um divisor de feixe não polarizado.

[051] O aparelho pode compreender meios para converter cada um dentre o sinal de SWIR, o sinal de dispersão de IR e o sinal de reflexão de IR para sinais digitais. Os meios para converter podem ser um conversor digital para analógico. O aparelho pode compreender meios para normalizar o sinal de SWIR e o sinal de dispersão de IR dividindo-se cada um pelo sinal de reflexão de IR.

[052] O feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz IR pode compreender múltiplos feixes de luz IR combinados em um feixe comum. O aparelho pode compreender um primeiro laser de IR e um segundo laser de SWIR. O aparelho pode compreender meios para combinar múltiplos feixes de luz IR em um feixe comum. Os meios podem compreender um ou mais espelhos dicroicos. O feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz IR pode compreender três feixes de luz IR combinados em um feixe comum, em que pelo menos um feixe é um feixe de luz SWIR.

[053] O aparelho pode compreender meios para realizar varredura do feixe através do material. Os meios para realizar varredura do feixe através do material podem compreender um espelho poligonal giratório.

[054] O material pode compreender múltiplas partículas de rocha. As múltiplas partículas de rocha podem fazer parte de um fluxo de partículas de rocha.

[055] O aparelho pode compreender meios para formar um espaço bidimensional com o uso do sinal de SWIR normalizado e do sinal de dispersão de IR normalizado para representar o material.

[056] O aparelho pode compreender classificar pixels dentro do espaço bidimensional como diamante ou outras classes de material. O espaço bidimensional pode representar uma partícula de rocha única. O espaço bidimensional pode representar múltiplas partículas de rocha.

[057] De acordo com uma modalidade da invenção, o dito método é realizado por um aparelho que compreende:

[058] meios para iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda que compreende pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático, e pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[059] meios para capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material,

[060] meios para produzir um sinal de SWIR com base na porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático,

[061] meios para capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material,

[062] meios para separar e depois disso capturar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material,

[063] meios para produzir um sinal de dispersão de IR com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[064] meios para produzir um sinal de reflexão de IR com base na dita porção refletida capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR,

[065] meios para classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, do sinal de reflexão de IR e do sinal de dispersão de IR, e

[066] sendo que o dito processo compreende a etapa de ejetar material classificado como compreendendo diamante a partir da corrente de material que é para ser classificado.

[067] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito aparelho compreende adicionalmente meios para realizar varredura do feixe através do material.

[068] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para realizar varredura do feixe através do material compreende um espelho poligonal giratório.

[069] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda é pelo menos um laser de SWIR monocromático, e pelo menos um laser de IR monocromático.

[070] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material é um diodo PIN único.

[071] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material é um diodo PIN único.

[072] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para capturar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material é um diodo PIN único.

[073] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, o dito meio para separar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR de uma porção dispersa do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR é um filtro óptico.

[074] De acordo com a presente invenção é fornecido adicionalmente um sistema de classificação que compreende um aparelho como definido acima, que compreende adicionalmente meios para ejetar objetos que compreendem material classificado como diamante a partir de um trajeto de fluxo de objetos a serem classificados. Os meios para ejetar objetos podem ser adaptados para ejetar objetos enquanto caem.

[075] De acordo com a presente invenção é fornecida adicionalmente uma mídia legível por computador que contém instruções de programa que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador realize o método acima.

[076] O aparelho para identificar uma assinatura de diamante pode fazer parte de um digitalizador a laser. Múltiplos digitalizadores a laser podem ser fornecidos em um sistema de classificação.

[077] Onde múltiplos lasers são fornecidos, cada um pode produzir um feixe de luz concentrado. Os feixes de luz podem ser combinados em um feixe comum. Um divisor de feixe polarizado pode ser usado para remover qualquer irregularidade na polarização do feixe comum.

[078] Meios para dirigir o feixe sobre o produto podem ser fornecidos e podem compreender pelo menos um espelho. O pelo menos um espelho pode compreender um espelho rotativo com múltiplas faces. Um possível espelho rotativo é um espelho poligonal.

[079] Pelo menos um laser preferencialmente opera na faixa 700 a 1.000 nm. Por exemplo, na faixa de 800 a 900 nm, ou em 730 nm ou em 830 nm. Pelo menos um laser opera na faixa de 1.100 a 1.700 nm, por exemplo, na faixa de 1.110 a 1.600 nm, ou na faixa de 1.450 a 1.550 nm, ou em 1.490 nm. Pelo menos um laser adicional pode ser fornecido, por exemplo, operando na faixa de 1.100 a 1.700 nm, por exemplo, na faixa de 1.110 a 1.600 nm, ou na faixa de 1.400 a 1.600 nm, ou em 1.550 nm.

[080] Combinando-se o sinal de dispersão de IR, os sinais de reflexão de IR e o sinal de SWIR, se obtém uma assinatura para diamante que é distintiva e exclusiva. Isso significa que o extravio de cascalho que dilui o concentrado é minimizado resultando, desse modo, em rendimento inferior com pureza superior do concentrado de diamante sem comprometer a alta taxa de recuperação.

[081] O método pode ser usado para detectar diamante em um fluxo de partículas de rocha em que pelo menos um feixe de laser pode ser dirigido para o fluxo de partícula de rocha conforme o mesmo se move através de uma zona de detecção. Os feixes de laser podem fazer parte de uma banda de luz que se move transversalmente através do trajeto das partículas de rocha em que pelo menos um detector é disposto para detectar luz refletida e dispersa.

[082] "Luz dispersa" nessa descrição significa, por um lado, a luz que é refletida de forma difusa na superfície de um produto e, por outro lado, a luz que é emitida pelo produto como um resultado da dita banda de luz penetrar pelo menos parcialmente no mesmo, se espalhando em seu interior e fazendo, desse modo, a parte correspondente do produto iluminar.

[083] As partículas de rocha podem ser apresentadas como uma monocamada de uma certa largura e velocidade. Essa camada pode ser formada por uma disposição de calha ou por uma disposição de correia. Cada feixe de laser pode ser dirigido para as partículas, quando caem da calha ou correia, por uma disposição espelho poligonal que excita ou ilumina as partículas da alimentação. A luz que é refletida diretamente pela superfície da partícula bem como a luz dispersa dentro da partícula iluminando, desse modo, a área ao redor da reflexão direta, pode ser recebida por meio do mesmo espelho poligonal e pode ser medida por elementos fotoelétricos que convertem a quantidade de luz em um sinal elétrico. Cada um dos ditos elementos fotoelétricos pode, por exemplo, ser um respectivo fotodiodo. A razão entre a intensidade de reflexão e a intensidade de dispersão pode ser determinada medindo-se a luz refletida separadamente da luz dispersa.

[084] O sinal que vem do dito detector pode ser relacionado a ou acoplado com a posição do feixe através da corrente de material. Por exemplo, a posição rotacional do espelho poligonal giratório pode ser usada para determinar qual parte da corrente de material está sendo iluminada atualmente. Assim, dois sinais consecutivos do mesmo sensor podem ser relacionados espacialmente entre si em uma maneira conhecida.

[085] O sinal que vem do dito detector pode ser modificado eletronicamente, por exemplo, multiplicando-se o mesmo por um fator que é dependente da posição da banda de luz, para que seja obtido um sinal que não depende da posição da banda de luz.

[086] Para detectar diamantes em um produto com sensibilidade uniforme, a corrente de luz que cai sobre o dito detector a partir da luz dispersa por parte do produto pode ser ajustada de uma forma tal que a mesma seja independente da posição da dita parte na dita zona de detecção. Para este fim, um elemento de ajuste pode ser colocado entre o dito detector e o local em que o produto se move através da zona de detecção, sendo que o elemento de ajuste deixa passar apenas parte da luz dispersa por uma parte do produto, de uma forma tal que a corrente de luz da luz dispersa que cai sobre o dito detector seja independente da posição da dita parte. O dito elemento de ajuste pode vantajosamente compreender um diafragma com pelo menos uma abertura calibrada. O diafragma pode ter meios para ajustar o tamanho da dita abertura. O dito diafragma poderia vantajosamente ser dotado de placas móveis pequenas na borda da dita abertura, em que as ditas placas permitem que o tamanho e/ou formato da abertura sejam ajustados, de uma forma tal que a corrente de luz que cai sobre o dito detector seja independente da posição da dita banda de luz.

[087] Preferencialmente sistemas de varredura são fornecidos para executar varredura de múltiplas faces de uma partícula de rocha simultaneamente. Um sistema de varredura dupla pode ser usado, o qual compreende dois sistemas de varredura opostos entre si.

[088] Através do uso dos métodos e aparelho da presente invenção, é possível reduzir quebra de diamante quando comparado aos métodos de detecção de diamante da técnica anterior assegurando-se que a rocha que sustenta o diamante possa ser recuperada mais cedo antes que a mesma seja esmagada. A presente invenção evita o uso de separação de meios de densidade, a qual é conhecida por ter deficiências na recuperação de diamante. Além disso, DMS é um estágio dispendioso em um processo de recuperação devido às exigências de agentes para ajustar a densidade de água.

[089] A presente invenção maximiza adicionalmente a recuperação de diamantes do Tipo I e IIa. A classificação por raios X da técnica anterior pode perder diamantes de alta qualidade tendo um número baixo de exclusões. A invenção fornece recuperação de diamante aprimorada em jazidas de minério que exibem fatores de libertação preferencial inferiores. Também pode ser desejável recuperar diamantes ainda fixados a kimberlito o que aumenta seu valor como exemplares geológicos, e a presente invenção pode ser usada para este propósito.

[090] LISTA de ITENS DE MODALIDADES

[091] Item 1. Um método para identificar uma assinatura de diamante que compreende:

[092] iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz Infravermelha, IR, em que pelo menos um dos múltiplos comprimentos de onda está na região de infravermelho de onda curta, SWIR;

[093] capturar reflexões de SWIR de luz refletida pelo material e produzir um sinal de SWIR;

[094] capturar as reflexões remanescentes a partir do material e produzir um sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR;

[095] filtrar luz dispersa pelo material da luz refletida pelo material e capturar apenas as reflexões do feixe incidente, para produzir um sinal de reflexão de IR;

[096] classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, do sinal de reflexão de IR e do sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR.

[097] Item 2. O método do item 1 que compreende adicionalmente filtrar luz que tem a mesma polarização que o feixe incidente, para que apenas luz polarizada cruzada seja capturada.

[098] Item 3. O método do item 1 ou item 2 que compreende adicionalmente normalizar o sinal de SWIR e o sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR dividindo-se cada um pelo sinal de reflexão de IR.

[099] Item 4. O método de qualquer um dos itens anteriores que compreende adicionalmente realizar varredura do feixe através do material.

[0100] Item 5. O método de qualquer um dos itens anteriores em que o material compreende pelo menos uma partícula de rocha.

[0101] Item 6. O método de qualquer um dos itens anteriores em que o espaço bidimensional representa múltiplas partículas de rocha.

[0102] Item 7. O método de qualquer um dos itens anteriores que compreende adicionalmente formar um espaço bidimensional com o uso do sinal de SWIR normalizado e do sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR normalizado para representar o material.

[0103] Item 8. O método de qualquer um dos itens anteriores que compreende adicionalmente classificar pixels dentro do espaço bidimensional como diamante ou outras classes de material.

[0104] Item 9. O método de qualquer um dos itens anteriores em uso em um processo de classificação, em que objetos que compreendem material classificado como diamante podem ser ejetados de um trajeto de fluxo de objetos a serem classificados.

[0105] Item 10. Um aparelho para identificar uma assinatura de diamante que compreende:

[0106] meios para iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda de luz Infravermelha, IR, em que pelo menos um dos múltiplos comprimentos de onda está na região de infravermelho de onda curta, SWIR;

[0107] meios para capturar reflexões de SWIR da luz refletida pelo material e meios para produzir um sinal de SWIR;

[0108] meios para capturar as reflexões remanescentes do material e meios para produzir um sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR;

[0109] meios para filtrar luz dispersa pelo material da luz refletida pelo material e meios para capturar apenas as reflexões do feixe incidente, para produzir um sinal de reflexão de IR;

[0110] meios para classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, do sinal de reflexão de IR e do sinal de reflexão e dispersão combinadas de IR.

[0111] Item 11. O aparelho do item 10 que compreende adicionalmente um primeiro laser de IR e um segundo laser de SWIR e meios para combinar múltiplos feixes de luz IR em um feixe comum.

[0112] Item 12. O aparelho do item 10 ou item 11 que compreende adicionalmente meios para realizar varredura do feixe através do material.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0113] Modalidades da invenção serão descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos em que:

[0114] A Figura 1 é um fluxograma que representa um fluxo de processamento de diamante da técnica anterior.

[0115] A Figura 2 é um fluxograma que representa um fluxo de processamento de diamante aprimorado no qual a presente invenção pode ser incorporada.

[0116] A Figura 3 ilustra uma modalidade de um sistema classificador, de acordo com a presente invenção.

[0117] A Figura 4 mostra uma modalidade de um aparelho para identificar uma assinatura de diamante, de acordo com a presente invenção.

[0118] A Figura 5 é fluxograma que representa uma modalidade do processamento de sinais gerados pelo aparelho da Figura 4, de acordo com um método da presente invenção.

[0119] A Figura 6 é uma definição usada por uma função de classificação para retornar um identificador de classe de material sempre que SWIR’, IR_REF_SC’ for membro de Cascalho, Quartzo ou Diamante, como usado na presente invenção.

[0120] As Figuras 7a, 8a e 9a são fotografias em iluminação ambiente normal, que mostram uma partícula de rocha respectiva que compreende um diamante liberado parcialmente.

[0121] As Figuras 7b a d, 8b a d, e 9b a d são representações em escala de cinza da rocha como capturadas por três diferentes detectores usados no método da invenção.

[0122] As Figuras 7e, 8e e 9e mostram representações falso-coloridas da respectiva rocha com base nas três representações em escala de cinza das Figuras 7b a d, 8b a d, e 9b a d.

[0123] As Figuras 7f, 8f e 9f são imagens que mostram a classificação de material da partícula de rocha das Figuras 7a, 8a e 9a, respectivamente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0124] A Figura 1 é um fluxograma que representa um fluxo de processamento de diamante da técnica anterior típico. O processo é caracterizado por um estágio de liberação que incorpora processos de classificação por tamanho e unidade de fragmentação. A meta é liberar os diamantes sem danificar os mesmos. Em um estágio de concentração a seguir o material classificado é reduzido em massa para obter um concentrado de menor volume possível ao mesmo tempo em que retendo a porcentagem mais alta possível de diamantes. Por fim, esse concentrado é, então, tratado em um estágio de recuperação em que é produzido um concentrado final que contém uma porcentagem comercializável de diamantes.

[0125] As áreas críticas são dano ao diamante durante liberação e perda de diamantes não liberados durante a concentração. Essas áreas são endereçadas pela incorporação de uma unidade de classificação a laser de acordo com a presente invenção, conforme mostrado na Figura 2. A Figura 2 é um fluxograma que representa um fluxo de processamento de diamante aprimorado no qual a presente invenção pode ser incorporada. Incorporando-se um processo de classificação a laser antes da fragmentação é possível recuperar diamantes liberados e não liberados em faixas de tamanho grossas antes que os mesmos sejam submetidos a forças potencialmente danosas. A classificação a laser pode ser aplicada em tamanhos de partícula de até 100 mm, o que torna a mesma aplicável mesmo em circuitos de esmagamento primário.

[0126] A incorporação de um processo de classificação a laser nos rejeitos de um estágio de concentração permite a recuperação de diamantes liberados e não liberados perdidos. Isso pode ser obtido em faixas de tamanho de até 4 mm.

[0127] A Figura 3 ilustra uma modalidade de um sistema classificador, de acordo com a presente invenção, adequado para uso em um fluxo de processamento de diamante.

[0128] A armação principal 14 do sistema representa a estrutura de sustentação para a orientação de material, as caixas de varredura a laser e o módulo de ejeção. Na modalidade mostrada, uma disposição de queda livre com capacidade de realização de varredura dianteira e traseira é fornecida. A alimentação 1 que consiste de, por exemplo, rochas de kimberlito é alimentada para um alimentador de tabuleiro de vibratório ou agitador 2. O propósito desse alimentador é distribuir a alimentação uniformemente para realizar varredura e separação na largura completa do equipamento (tipicamente 300 mm a 2.000 mm de largura) e mais adiante para a calha de aceleração 4. Nessa calha o material muda a direção de alimentação de uma orientação mais horizontal para uma orientação mais vertical guiado pela calha 4 e é acelerado até uma velocidade no aparelho de 3 m/s. Por esse processo aceleração é espalhada uniformemente sobre a área disponível e a maior parte das partículas são liberadas e não se tocam. A varredura de das partículas por meio dos digitalizadores a laser 7 a partir de 2 lados opostos ocorre na lacuna na calha que forma a zona de varredura 5. Outro segmento da calha guia as partículas adicionalmente na barra de bocal do módulo de ejeção. No caso da aplicação de recuperação de diamante uma ou mais válvulas solenoides são ativadas para liberar ar comprimido através dos bocais relacionados 8 na posição em que um potencial diamante liberado ou não liberado 10 tiver sido detectado a fim de empurrar a partícula sobre a placa divisora 11 a qual será apanhada e guiada para a saída de ejeção 13. Todas as outras partículas de kimberlito passarão a barra de bocal sem ativação, serão descartadas sob a placa divisora e, por fim, serão guiadas para a saída de descarga 12 da máquina.

[0129] A Figura 4 mostra uma modalidade de um aparelho para identificar uma assinatura de diamante de acordo com a presente invenção. Esse sistema pode ser incorporado em, ou usado em combinação com, um sistema classificador, tal como aquele mostrado na Figura 3.

[0130] Três lasers 20, 22, 23 são fornecidos nessa modalidade, cada um produz um feixe de luz concentrado que é combinado em um feixe comum por meio de espelhos dicroicos 19 e 21. Um laser fornece um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR. O segundo e o terceiro lasers adiciona comprimentos de onda para suportar a discriminação de diamantes de todos os outros materiais translúcidos, e em que pelo menos um daqueles emite um feixe de laser que tem um comprimento de onda na região de infravermelho de onda curta (SWIR). Cada um desses feixes de laser é um feixe de laser monocromático. Mais comprimentos de onda podem ser adicionados/misturados caso apropriado para aumentar seletividade. O feixe combinado é guiado para um divisor de feixe polarizado 18. Os princípios de operação de um divisor de feixe polarizado são compreendidos pelas pessoas versadas na técnica e uma explicação detalhada dos mesmos não é necessária para os propósitos dessa descrição. Em geral, embora a luz de laser já esteja polarizada, e embora a polarização do feixe de luz combinado seja orientado de uma forma tal que a mesma corresponda à direção de polarização de transmissão do divisor de feixe, qualquer irregularidade ou imperfeição na polarização de feixe de luz é removida conforme o feixe de luz passa através do divisor de feixe polarizado 18. O feixe de luz combinado que sai do divisor de feixe polarizado 18 é dirigido para um espelho poligonal giratório de alta velocidade 17.

[0131] O espelho poligonal de alta velocidade 17 dirige o feixe (ou feixes) de luz em um plano de varredura sobre a largura completa da zona de varredura em direção a um elemento de referência ou fundo 15. Pode ser preferencial utilizar uma porta de luz 16 entre o espelho poligonal 17 e elemento de fundo 15. Essa porta de luz 16 é descrita em detalhes no Pedido PCT WO 98/44335. Em geral, a porta de luz 16 garante que a luz refletida de volta para os detectores a partir dos corpos escaneados seja “independente” da posição dos corpos no padrão de varredura do feixe (ou feixes) de luz. Dessa forma, uma sensibilidade substancialmente uniforme é obtida em produtos de varredura através da largura completa do plano de varredura. A porta de luz 16 pode ser feita na forma de um diafragma que tem uma abertura que estreita na direção do ponto de maior luz refletida dos corpos escaneados (em geral no centro do plano de varredura). Essa abertura é disposta em um plano perpendicular ao plano em que o feixe de luz se move. A forma e tamanho da abertura de diafragma são escolhidos para que sempre que o feixe de luz for dirigido em direção aos produtos, o sinal gerado pelos detectores que recebem a luz “retornada” pelos produtos escaneados seja independente da posição dos produtos dentro do plano de varredura do feixe de luz.

[0132] O elemento de fundo 15 pode ser feito de vários materiais dependendo do tipo de objetos a serem escaneados, e é preferencialmente de uma cor ou estrutura que permita discriminar todas as partículas da alimentação do fundo. As partículas a serem escaneadas passam através da zona de varredura entre o elemento de fundo 15 e o espelho 17.

[0133] Na zona de varredura, os feixes de luz impactam nos produtos e uma parte da luz é refletida de volta para o espelho 17 e o divisor de feixe polarizado 18. A luz refletida contém luz que tem a mesma polarização que o feixe de luz incidente e luz de polarizações perpendiculares dos corpos escaneados. A luz de mesma polarização não é particularmente útil para o conjunto de circuitos de processamento e pode mesmo mascarar certas informações úteis sobre os produtos escaneados. O divisor de feixe de polarização 18 dividirá a luz refletida em duas direções de polarização, uma que tem a mesma polarização que a luz de laser incidente, cuja polarização tinha sido no início alinhada adicionalmente pela passagem do feixe concentrado inicial de luz dos lasers 20, 22, 23 através do mesmo divisor de feixe polarizado 18, e a outra que tem uma polarização de 90 graus (luz polarizada cruzada) em relação à luz de laser incidente. A luz de mesma polarização refletida é passada diretamente através do divisor de feixe 18 e não é usada adicionalmente. Assim, o divisor de feixe polarizado 18 pode ser considerado como servindo para uma função de “filtragem” em que o mesmo filtra a luz de mesma polarização da luz refletida.

[0134] A luz polarizada cruzada do divisor de feixe 18 é dirigido para uma lente de focalização 24 e, então, para o espelho dicroico 25. Por exemplo, o comprimento de onda de SWIR pode ser refletido por esse espelho e guiado para a disposição de detector de SWIR 27 que também inclui os componentes 26, 28 e 29 enquanto que comprimentos de onda mais longos passam através do espelho dicroico 25. O detector 27 produz um sinal de controle proporcional ao campo de luz de SWIR polarizada cruzada refletida inteira guiada para um amplificador operacional 28 e conversor analógico/digital 29.

[0135] A luz que passa através do espelho dicroico 25 é guiada para um divisor de feixe não polarizado 30 (algumas vezes denominado na técnica como um “divisor de feixe 50/50”). O divisor de feixe 30 passa cerca de 50% da luz polarizada cruzada refletida para a disposição de detector 33 que inclui os componentes 31, 32, 34 e 35, e cerca de 50% para a disposição de detector 38 que inclui os componentes 37, 39 e 40. Cada uma das disposições de detector 33 e 38 tem campos de visão diferentes. O detector 38 tem um campo de visão com um diâmetro grande o suficiente para que essencialmente toda a luz polarizada cruzada refletida dos produtos escaneados, incluindo a luz difundida em produtos translúcidos (luz dispersa) e a luz central relativamente intensa refletida a partir do ponto de colisão da luz de laser incidente no produto sejam capturadas. Em outra modalidade da presente invenção, não mostrada no presente documento, o detector 38 pode ser dotado de uma placa ou diafragma que tem um diâmetro de corte transversal que corresponde substancialmente ao diâmetro de corte transversal do feixe de luz polarizada cruzada. Assim, é possível capturar apenas a luz que tiver sido dispersa pelo produto e filtrar opticamente a luz que tiver sido refletida diretamente pelo material.

[0136] Uma vez que a intensidade da luz recebida depende fortemente do brilho ou refletividade da superfície da partícula (superfície escura fornece um sinal baixo, superfície brilhante fornece um sinal alto) uma medição absoluta do efeito de dispersão não é possível. Um canal de referência é necessário para permitir a medição relativa do efeito de dispersão. Esse canal de referência é formado pela disposição de detector 38 que mede a luz incidente refletida e a luz dispersa combinadas. O detector 33 mede apenas a reflexão da luz incidente.

[0137] Uma equação simples permite a normalização da medição com o uso dos dois canais: Dispersão normalizada = reflexão direta + dispersão / reflexão direta.

[0138] Esse sinal normalizado é independente do brilho da superfície. O campo de visão de detector 38 é definido por um a montante membro de definição 36 tal como uma placa ou diafragma que tem uma abertura ou orifício relativamente grande definido através do mesmo com um diâmetro que, desse modo, define o diâmetro do campo de visão. O detector 38 produz um sinal de controle proporcional ao campo de luz polarizada cruzada refletida inteira guiada para um amplificador operacional 39 e conversor analógico/digital 40. Em uma modalidade da invenção, o membro de definição 36 tem uma porção disposta para bloquear a luz refletida direta relativamente intensa a partir do ponto de impacto do feixe de luz incidente nos produtos. Nessa modalidade, a luz refletida é filtrada da luz dispersa e um sinal de dispersão pode ser produzido.

[0139] O detector 33 tem um campo de visão que corresponde em tamanho essencialmente ao diâmetro de corte transversal do feixe de luz de varredura incidente. O detector 33, desse modo, detecta apenas a luz refletida direta relativamente intensa a partir do ponto de impacto do feixe de luz incidente nos produtos. O campo de visão de detector 33 é definido por um membro de definição a montante 31 tal como uma placa ou diafragma que tem um orifício ou abertura definida através da mesma com um diâmetro que corresponde ao diâmetro de corte transversal do feixe de luz de laser incidente. O detector 33 produz um sinal de saída proporcional à luz refletida direta apenas guiada para um amplificador operacional 34 e conversor analógico/digital 35.

[0140] Todos os detectores têm um membro de definição a montante 26, 32 e 37 o qual consiste em um divisor de feixe polarizado a fim de guiar apenas a luz polarizada cruzada para o detector. Os sinais digitais dos três canais detectores são adquiridos pelo sistema de processamento de imagem que formam uma imagem bidimensional que representa a seção de alimentação do classificador que se desloca entre a zona de varredura e a barra de bocal do módulo de ejeção do classificador. O sistema de processamento de imagem avalia os dados em tempo real a fim de discriminar as partículas do fundo, para classificar as partículas e para controlar o bloco de válvula para aqueles que devem ser ejetados.

[0141] A Figura 5 é um fluxograma de uma modalidade de processamento de sinal dentro de um sistema de processamento de imagem de acordo com a presente invenção.

[0142] A Figura 5 é fluxograma que representa uma modalidade do processamento de sinais gerados pelo aparelho da Figura 4 de acordo com um método da presente invenção, o qual pode ser realizado por um sistema de processamento de imagem.

[0143] As definições de sinal a seguir se aplicam à Figura 5:

[0144] IR_REF: Sinal de reflexão de laser infravermelho IR (Detector 33)

[0145] IR_REF_SC: Sinal de reflexão e dispersão combinadas de laser infravermelho (Detector 38)

[0146] SWIR: Sinal de laser infravermelho de Onda Curta (laser 22 mais laser 23 combinados, Detector 27)

[0147] Sinais de normalização por brilho ou respectivamente refletividade: IR_REF_SC’ = IR_REF_SC / IR_REF SWIR’ = SWIR / IR_REF

[0148] No processo mostrado na Figura 5, os três sinais IR_REF, IR_REF_SC e SWIR dos detectores apropriados são convertidos por conversores analógico/digital (A/D) para valores digitais com uma resolução de 12 bits. Uma lógica de controle controla a taxa e tempo de conversão bem como a sincronização com o espelho poligonal giratório. Como um exemplo 2048 Um/D conversões ocorrem por face de espelho que representa uma varredura sobre a largura completa da alimentação de material que representa uma linha de 2048 pixels. O fluxograma na Figura 5 descreve as funções realizadas no nível pixel a pixel antes de ocorrer processamento de imagem da área.

[0149] Para cada um dos três sinais uma correção de deslocamento e ganho é realizada para assegurar que o valor escuro é zero e o mais valor brilhante é 4095 (faixa de 12 bits). A fim de obter sinais que são praticamente independentes da banda refletividade ampla da superfície da partícula medida os valores digitais IR_REF_SC e SWIR são em normalizados o próximo estágio dividindo-se os valores pelo sinal IR_REF.

[0150] Para a geração de classe de recurso apenas os valores normalizados IR_REF_SC’ e SWIR’ são usados para formar um espaço bidimensional, consultar a Figura 6. Nesse espaço as propriedades dos materiais de interesse a serem discriminados podem ser descritas como valores de nuvens de IR_REF_SC’, SWIR’ por material que forma um espaço de definição de material. Ferramentas de análise offline são usadas para derivar esse espaço de definição a partir de amostras representativas e para configurar a função de geração de classe de recurso.

[0151] Uma vez que a função de geração de classe de recurso é definida um pixel real representado pelos valores IR_REF_SC’ e SWIR’ formará as informações de entrada. A função de classificação retornará um identificador de classe de material sempre que SWIR’, IR_REF_SC’ for membro de cascalho, quartzo ou diamante de acordo com a definição mostrada na Figura 6. Por exemplo, a identificação de classe de material pode ser 0 para cascalho, 1 para quartzo e 2 para diamante. Mais classes podem ser definidas para outras espécies de rocha na alimentação de material, caso apropriado.

[0152] Para processamento de imagem da área uma figuração bidimensional formada na memória da instância de computação a fim de ser capaz de identificar as partículas e descrever a distribuição de classes de recurso na superfície da partícula. Isso necessita da discriminação de pixels de fundo vs. de primeiro plano, a qual pode, por exemplo, ser feita por um limiar simples no sinal IR_REF. A decisão de classificação final em partícula nível, partícula ser “diamante” ou respectivamente partícula ser “não diamante” é derivada do número de pixels de “cascalho” vs. o número de pixels de “diamante” comparados a um limiar. O Processamento de Imagem da Área também gera as informações de posição e dimensão necessárias para controlar as válvulas solenoides dos rejeitadores individualmente e relacionadas a sua posição e tamanho.

[0153] As Figuras 7a, 8a e 9a são fotografias em iluminação ambiente normal, que mostram uma partícula de rocha respectiva que compreende um diamante liberado parcialmente. na Figura 7a, o diamante se projeta da rocha de uma forma tal que é bastante fácil visualizar a olho nu. na Figura 8a, o diamante está parcialmente embutido no interior da partícula de rocha de uma forma tal que é mais difícil para visualizar do que o diamante na Figura 7a. na Figura 9a, o diamante está quase completamente embutido no interior da partícula de rocha e é, portanto, muito difícil para visualizar a olho nu.

[0154] As Figuras 7b a d, 8b a d e 9b a d são representações em escala de cinza da rocha como vista por três detectores diferentes usados no método da invenção. As Figuras 7b, 8b e 9b são representações em escala de cinza da rocha de acordo com o sinal de dispersão de IR, as Figuras 7c, 8c e 9c são representações em escala de cinza da rocha de acordo com o sinal de reflexão de IR, e as Figuras 7d, 8d e 9d são representações em escala de cinza da rocha de acordo com o sinal de SWIR.

[0155] As Figuras 7e, 8e e 9e mostram representações falso-coloridas da respectiva rocha com o uso das três representações em escala de cinza das Figuras 7b a d, 8b a d e 9b a d. Nessas Figuras, o sinal de dispersão de IR é mapeado para o canal vermelho, o sinal de reflexão de IR é mapeado para o canal verde e o sinal de SWIR é mapeado para o canal azul. Assim, uma imagem de RGB falso-colorida é formada com base nesses três sinais.

[0156] As representações das Figuras 7b-e, 8b-e e 9b-e são, então, usadas na classificação de material de cada pixel. Isso é, por exemplo, feito aplicando-se valores limiares a cada uma das três representações em escala de cinza, bem como à imagem de RGB falsa-colorida. Caso um pixel corresponda a certos critérios predeterminados, o mesmo é classificado como compreendendo rocha, diamante, material de fundo, outro material translúcido (por exemplo, quartzo) ou outro material. Essa classificação é feita para todos os pixels nas quatro representações da primeira partícula de rocha.

[0157] As Figuras 7f, 8f e 9f são imagens que mostram a classificação de material da primeira partícula de rocha das Figuras 7a, 8a e 9a, respectivamente. A classificação de material é feita analisando-se o sinal de dispersão de IR, o sinal de reflexão de IR e o sinal de SWIR, por exemplo, como descrito acima. Nessas Figuras, os pixels classificados como compreendendo o material de fundo são coloridos de cinza, os pixels classificados como compreendendo a partícula de rocha são coloridos de preto e os pixels classificados como compreendendo diamante (devido à presença de uma assinatura de diamante nos sinais analisados) são coloridos de branco. A classificação feita nessa etapa é usada quando se determina quais partículas de rocha em uma corrente de partículas de rocha devem ser ejetadas da corrente de material. A classificação também é usada para dirigir os meios para ejetar as partículas de rocha classificadas como compreendendo diamante da corrente de material. Como os meios de ejeção são na maior parte dirigidos adequadamente em direção ao centro da partícula de rocha à qual um diamante adere, é importante conhecer o contorno da partícula de rocha bem como se a mesma compreende diamante, ou não.

[0158] As palavras “compreende/compreender” e as palavras “ter/incluir” quando usadas no presente documento com referência à presente invenção são usadas para especificar a presença de recursos, totalidades, etapas ou componentes referidos, mas não impede a presença ou adição de um ou mais outros recursos, totalidades, etapas, componentes ou grupos dos mesmos.

[0159] É reconhecido que certos recursos da invenção, que são, por clareza, descritos no contexto de modalidades separadas, também podem ser fornecidos em combinação em uma modalidade única. Ao contrário, vários recursos da invenção que são, por brevidade, descritos no contexto de uma modalidade única, também podem ser fornecidos separadamente ou em qualquer subcombinação adequada.

Claims (15)

1. MÉTODO PARA IDENTIFICAR A PRESENÇA DE DIAMANTES LIBERADOS PARCIALMENTE EM UMA CORRENTE DE MATERIAL, sendo que o dito método é caracterizado por compreender as etapas de: iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda que compreende pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático, e pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material, produzir um sinal de SWIR com base na porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático, capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material, separar e depois disso capturar uma porção refletida do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material, produzir um sinal de dispersão de IR com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, produzir um sinal de reflexão de IR com base na dita porção refletida capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, o sinal de reflexão de IR e o sinal de dispersão de IR.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de separar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido refletido pelo material, e depois disso capturar a dita primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR.

3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ser pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR monocromático.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de filtrar luz que tem a mesma polarização que o feixe incidente, para que apenas luz polarizada cruzada seja capturada.

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela etapa de separar uma porção refletida do dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ser feita filtrando-se opticamente luz dispersa de luz refletida.

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de dividir o dito feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR.

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de normalizar o sinal de SWIR e o sinal de dispersão de IR dividindo-se cada um pelo sinal de reflexão de IR.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de realizar varredura do dito feixe de múltiplos comprimentos de onda através da dita corrente de material.

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela corrente de material compreender pelo menos uma partícula de rocha que tem um diamante liberado parcialmente.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender adicionalmente formar um espaço bidimensional com o uso do sinal de SWIR normalizado e do sinal de dispersão de IR normalizado para representarem o material.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo espaço bidimensional representar múltiplas partículas de rocha.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado por compreender adicionalmente classificar pixels dentro do espaço bidimensional como diamante ou outras classes de material.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por ser para uso em um processo de classificação, que compreende adicionalmente ejetar objetos que compreendem material classificado como diamante a partir de uma direção de transporte da dita corrente de material.

14. MÍDIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR QUE ARMAZENA INSTRUÇÕES EXECUTÁVEIS POR COMPUTADOR, caracterizada por, quando executada por um processador, faz com que o processador realize o método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.

15. APARELHO, caracterizado por compreender: meios para iluminar um material com um feixe de múltiplos comprimentos de onda compreendendo pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático e pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, meios para capturar uma porção do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático após o dito feixe de laser de SWIR monocromático ter sido refletido e/ou disperso pelo material, meios para produzir um de sinal SWIR com base na porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser de SWIR monocromático; meios para capturar uma primeira porção do dito pelo menos um feixe de laser de antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser de antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso e, opcionalmente, refletido pelo material, meios para separar e depois disso capturar uma porção refletida do referida pelo menos um feixe de laser de antidispersão/de dispersão IR após o dito pelo menos um feixe de laser de antiespalhamento/de dispersão IR ter sido refletido pelo material a partir de uma porção do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR após o dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR ter sido disperso pelo material, meios para produzir um sinal de dispersão de IR com base na dita primeira porção capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR; meios para produzir um sinal de reflexão de IR com base na dita porção refletida capturada do dito pelo menos um feixe de laser antidispersão/de dispersão de IR, meios para classificar o material como compreendendo diamante com base na presença de uma assinatura de diamante na combinação do sinal de SWIR, o sinal de reflexão de IR e o sinal de dispersão de IR.