CN102187059A - 分选开采的、待开采的或堆存的材料以获得具有提高的经济价值的提高等级的材料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种分选材料的方法，包括：确定一定量的待开采的材料或一定量的堆存的材料是否是能提高等级以产生更大经济价值的材料供应。如果确定是正面的，则干分选所述材料以提高等级或经济价值。确定通过从初始的一定量的材料中获取多个样品并且分析材料以确定材料是否能够提高等级来完成。确定能够通过x射线分析进行。提高等级能包括尺寸减小步骤。
Description
技术领域
本发明涉及分选开采的材料。
开采的材料可以是含金属材料或不含金属材料。含铁和含铜矿是含金属材料的示例。煤是不含金属材料的示例。
术语“开采的材料”在此被理解为包括被开采且之后被输送以便根据本发明进行处理的材料；以及被开采且堆存并且随后被输送以便根据本发明进行处理的材料。
本发明具体地但决不排他地涉及分选铁矿石。
背景技术
在来自矿梯段的大块矿石中开采铁矿石是已知的。通常，矿石块是相当大的，例如40m长，20m深，10m高且包括8000吨矿石。一般地，通过对从矿梯段的一段中的一系列钻孔取得的矿石样品进行化学分析来分析矿梯段的这一段，以确定矿石是(a)高等级、(b)低等级或是(c)基于平均质量来说是废料。高等级和低等级之间以及低等级和废料之间的级别(cut-off)取决于许多因素且可根据开采以及在不同的开采段中变化。当完成分析时，准备段的草拟设计图。该设计图在段的平面图上确定钻孔的样品。(a)高等级、(b)低等级或(c)废料的区域通过样品分析(例如化学分析和/或矿物/材料类型分布量)来确定并标在设计图上，标记的边界分隔出不同的区域。边界也关于其它因素例如地质学因素来选择。区域限定了随后开采的块。每块矿石利用炸药来爆炸且从矿坑拾取并从矿坑输送。根据每个块的等级确定而在矿坑内和外对矿石进行处理。例如，废矿石被用作矿填充材料，低等级矿石被堆存或用于与高等级矿石混合，且高等级矿石根据需要进一步处理以形成可销售产品。
高等级矿石的进一步处理涉及从简单破碎和筛选到标准尺寸范围直到对铁矿石进行精选或提高等级的处理。上述处理可以是湿处理或干处理。
相当大比例的低等级矿石没有被混合而是作为堆存的矿石保留。因此，存在已经被分类为低等级矿石的大的已开采的矿石的储料堆，尽管矿石具有低等级，但其仍具有可能明显的经济价值。
发明内容
本发明是分选开采的材料(包括堆存的开采材料)例如铁矿石的方法，该方法包括评估一定量的材料是否是能提高等级的，且如果能提高等级，则例如基于等级来分离材料。
术语“能提高等级的”在此被理解为指的是材料为能够被干分选以提高材料的实际或潜在经济价值的材料。
决定材料(包括待开采的材料和堆存的材料)是否是能提高等级的标准不限于等级且可包括与具体的开采相关的因素，例如材料的特性，且可包括诸如材料的市场需求等的其它因素。材料特性可包括例如通过颗粒尺寸减小而能提取材料的有价值成分的程度、矿物分布量和材料类型。
在某些情形中，术语“能提高等级的”在此可以被理解为指的是存在构成待开采的一定量的材料中的材料(例如上述类型的块)的各个颗粒的等级范围，其中一些颗粒比其它颗粒等级高，且将有益于将一定量的材料分成较高等级组分和较低等级组分。
在某些情形，术语“能提高等级的”在此还可以被理解为指的是在开采的材料的储料堆中存在被分类为低等级材料的材料颗粒的材料等级范围，其中一些颗粒比其它颗粒等级高，且这将有益于将堆存的材料分离成较高等级组分和较低等级组分。
在其它情形，术语“能提高等级的”在此还可以被理解为指的是材料在待开采的一定量的材料内或在储料堆内包含“杂质”颗粒。例如，在煤的背景下，杂质可能包括页岩和硅石以及其它灰组分中的任何一种或多种。
此处使用的术语“等级”被理解为指的是在给定量的开采的材料例如矿石的颗粒内所选成分的平均量，其表示为百分比，且等级计算基于按重量计的量。在铁矿石的背景下，等级涉及客户认为重要的铁矿石与其它矿石成分的重量百分比。例如，其它成分包括硅石、铝和磷。
根据本发明，提供了分选开采的材料如铁矿石的方法，该方法包括：
(a)确定一定量的待开采的材料是否为如这里描述的能提高等级的且开采该一定量的材料，或者确定开采材料的储料堆中的一定量的材料是否为如这里描述的能提高等级的；以及
(b)干分选被确定为能提高等级的开采的或堆存的材料，并生产提高等级的开采材料。
术语“干分选”在此被理解为不需要为了实现分离的目的而添加水分的任何分选方法。
上述方法使得能从开采的材料如铁矿石中回收价值，其否则将如上面描述的基于质量平均被分选成低等级材料或废料。这是特别的情形，其中低等级材料或废料的颗粒包括阈值等级之上的一组离散的颗粒和阈值等级之下的另一组离散颗粒。
该方法还使得能通过分离煤颗粒和“杂质”颗粒而从诸如煤的开采材料中回收价值，其包含页岩和硅石颗粒或其它“杂质”。
该方法还使得能获取所开采的材料或堆存的材料，以及在目前的开采实践下，使材料经受颗粒尺寸减小(例如破碎)和尺寸分离，从而将材料分离成需要的产品颗粒尺寸分布，并且随后干分选(与湿分选相反)处于需要的产品尺寸分布中的材料，以回收有价值的材料。
该方法还使得能获取所开采的材料或堆存的材料并使材料经受颗粒尺寸减小，且随后干分选大于需要的产品尺寸分布的筛上部分并将阈值等级之上的材料返回到尺寸减小步骤。
该一定量的材料可为考虑到待开采的矿山的一段或特定矿山的特征的任何合适的尺寸。例如，该一定量的材料可为40m长，20m深，10m高且包含8000吨材料的块。
分析步骤(a)可包括：在开采材料之前从一定量的待开采的材料例如上述类型的矿石块中获取多个样品，例如钻孔样品，并例如通过确定每个样品的等级来分析样品，并且评估该一定量的矿石中的矿石是否是能提高等级的。
分析步骤(a)还可包括：从堆存的材料中取多个样品，并例如通过确定每个样品的等级来分析样品，并且评估堆存的材料中的材料是否是能提高等级的。
在任何给定的情形中所需的样品的数量将取决于涉及特定矿山或待开采的矿山的段的因素。
可用任何合适的技术在分析步骤(a)中分析样品。
干分选步骤(b)可基于任何合适的分析技术。
在分析步骤(a)中所用的分析技术和干分选步骤(b)之间存在关联。
一种合适的分析技术是双能量x射线分析。例如，其它分析技术包括x射线荧光技术、辐射测量技术、电磁技术、光学技术和光度测量技术。这些(或其它)技术中的任何一种或多种的应用将取决于涉及特定矿山矿石或待开采的矿山的段的因素。
术语“双能量x射线分析”此处被理解为指的是基于在不同的光子能量处获得的检测到的透射x射线的处理数据的分析。这样的处理使得能最小化检测数据的非成分因素的效果，使得数据提供关于组分、类型或材料形式的较清楚的信息。
干分选步骤(b)可包括基于材料的颗粒等级的干分选。
就方法涉及具有产品所需的颗粒尺寸分布并因此在干分选步骤(b)之前不需要颗粒尺寸减小的(例如储料堆中的)材料而言，尽管不是唯一的可能，但是干分选步骤(b)的一种选择可包括例如基于第一等级确定的第一干分选步骤和对于在第一分选步骤中选择出的材料的进一步的干分选步骤或一系列这样的分选步骤。
例如，第一分选步骤中的等级级别可在第二分选步骤和每个后续的分选步骤的等级级别之下，使得材料逐渐提高等级。因此，例如，这种干分选选择使得能在第一分选步骤中分离“废”材料与“有价值”材料且随后在进一步的分选步骤中将有价值材料分离成两种或更多种不同的等级。注意，等级可为可销售等级。还应注意，等级可包括可销售和不可销售等级。还注意，等级分离提供了混合可销售等级材料和不可销售材料以生产例如具有目标铁浓度的混合的可销售材料的机会。
就方法涉及包括对于产品来说过大的材料的堆存的开采材料中的或开采的一定量的材料中的材料而言，尽管不是唯一的可能，但是干分选步骤(b)的一种选择可包括：(i)开采的或堆存的材料的颗粒尺寸减小步骤，例如破碎步骤，以产生尺寸减小的材料；以及(ii)分离过大材料和作为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布的尺寸减小的材料的颗粒尺寸分离步骤。在这种选择中，例如基于等级的干分选步骤可对具有需要的产品颗粒尺寸分布的材料进行。可选地，在这种选择中，例如基于等级的干分选步骤可在对于需要的产品颗粒尺寸分布来说过大的材料上进行，且等级级别之上的材料被破碎且被返回到尺寸分离步骤(ii)并且之后如上述进行处理。
更具体地，干分选步骤(b)可包括：(i)开采的或堆存的材料的尺寸减小步骤，例如破碎步骤，以产生尺寸减小的材料；(ii)将尺寸减小的材料至少分离成筛上部分(oversize fraction)和筛下部分(undersize fraction)的尺寸分离步骤，其中筛上部分为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布；以及(iii)对于来自尺寸分离步骤的例如基于等级选择的筛上部分的干分选步骤。
上面提到的尺寸分离步骤(ii)可包括一系列接连的尺寸分离步骤。如果那样，筛上部分可包括在尺寸分离步骤的最后时的筛上部分。可选地，筛上部分可包括在两个或多于两个尺寸分离步骤中的每个尺寸分离步骤时的筛上部分。
上述一系列接连的尺寸分离步骤可包括：将尺寸减小的材料分离成筛上部分和筛下部分的尺寸分离步骤，筛上部分为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布的下限之上的材料；将筛上部分分离成筛上部分和筛下部分的进一步的尺寸分离步骤，筛上部分为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布的上限之上的材料，而筛下部分为需要的颗粒尺寸分布。干分选步骤(b)可对具有需要的颗粒尺寸分布的筛下部分进行。
尺寸分离步骤(ii)可包括将尺寸减小的材料分离成至少两种不同的颗粒尺寸部分，尺寸部分的结合为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布，而步骤(iii)可包括例如基于等级来分选每种尺寸部分。
干分选步骤(b)可包括一个或多于一个的前面段落中描述的上述步骤顺序的重复。
上述连续的步骤可逐渐地剔除相对于需要的颗粒尺寸分布来说过小的材料且仅基于等级来分选具有需要的颗粒尺寸分布的材料。这就最小化破碎材料的能量需求和最大化材料产量而言是有利的。
典型地，上述连续步骤中最后的分选步骤对具有用于产品的需要的颗粒尺寸范围的筛上部分进行。
最后的筛下部分，一般为细颗粒部分，可被输送到作为废产品的储料堆或通过其它湿的或干的汰选方法进行处理。
上述干分选步骤产生“不合格物”部分，该“不合格物”部分可被输送到储料堆或可通过其它湿的或干的汰选方法进行处理。
例如，尺寸分离能在(a)+/-160mm、+/-75mm、+/-32mm和+/-8mm直径颗粒下进行，其中-8mm材料形成细颗粒且产品尺寸在8-32mm的范围内。
如果在上述顺序步骤中最后的分选步骤中选择出的材料的进一步分离是需要的，则所选出的材料(其在需要的产品尺寸范围内)可在选择矿石的另一分选步骤中例如基于等级而进一步处理成至少两股流，且可选地，对在前面的分选步骤中选择出的材料进行进一步分离步骤以例如基于等级进一步选择材料。因此，该进一步的干分选选择使得能将有价值的材料分离成两股或多股流。
尺寸减小步骤可利用破碎机执行。
尺寸分离步骤可利用筛进行。
根据本发明，还提供一种开采材料的方法，包括：
(a)确定一定量的待开采的材料是否是如这里定义的能提高等级的；
(b)开采该一定量的材料；以及
(c)干分选被确定为能提高等级的开采的材料，并生产提高等级的材料。
干分选步骤(c)可包括基于等级进行干分选。
根据本发明，还提供一种开采材料的方法，包括：
(a)确定储料堆中的一定量的材料是否是如这里定义的能提高等级的；以及
(b)干分选被确定为能提高等级的堆存的材料。
干分选步骤(b)可基于等级进行。
该方法可包括将分选的提高等级的材料与开采的材料混合。
可通过任何合适的开采方法和设备来开采材料。例如，可通过从矿坑钻取和爆炸矿石块并通过卡车和/或输送机从矿坑输送开采的矿石来开采材料。通过进一步的示例，可通过在矿坑面上移动的露天开采机来开采材料并通过卡车和/或输送机从矿坑运输材料。
根据本发明，还提供了一种将材料例如铁矿石混合以生产具有目标浓度的混合产品的方法，包括：(a)将材料进给到分选机并基于所选材料的组分的浓度将材料分成若干流，其中一股流为包括低于目标浓度的矿石的较低等级流，而另一股流为包括超过目标浓度的矿石的较高等级流；以及将来自较低等级流和较高等级流的材料的部分结合在一起，或者单独地或者与其它材料的流组合，并生产具有目标浓度的产品流。
附图说明
参考附图进一步说明本发明，在附图中：
图1是在常规开采操作中一段矿山的草拟设计图的示例；以及
图2-10是示出若干个根据本发明的分选矿石的方法的实施方式(尽管不唯一)的一系列流程图。
具体实施方式
本发明的描述是在铁矿石形式的开采材料的背景下进行的。注意，本发明不限于铁矿石且延伸到包含有价值的组分的其它开采材料。
图1是作为常规矿山操作的露天开采的铁矿山中的矿梯段的一段51的草拟设计图。该设计图显示了已经被钻孔以获得样品的一系列钻孔53(由十字表示)的位置。该样品被分析以确定样品中矿石的等级。该设计图还显示了被分析且其用一系列边界55来标记，该一系列边界55基于以下而将段分成一系列块57，即块中的矿石是否通过样品分析而被确定为是(a)高等级、(b)低等级或(c)基于矿石等级的废料。该图中显示了六个块57。在该图中，高等级块57被称为“HG”，低等级块被称为“LG”，而废料块被称为“W”。高等级和低等级之间以及低等级和废料之间的级别取决于一系列因素且可根据矿山和在不同的矿山段中变化。矿石的每个块57利用炸药被爆炸并被从矿坑拾取且从矿坑输送出来。矿石根据每个块的等级确定而在矿坑内部和外部进行处理。例如，废矿石被用作矿充填材料，低等级矿石被堆存或用于与高等级矿石混合，而高等级矿石根据需要被进一步处理以形成可销售的产品。处理能为湿处理或干处理。
在常规开采操作中，低等级矿石块通常不与其它矿石混合，而是被堆存并且不被销售，且因此展现了重要的经济价值损失。但是，这些块中的一些或全部可适合于根据本发明提高等级并根据参考图2-10的流程图通过示例所描述的本发明进行处理。
在本发明中，在铁矿石的背景下，关于矿石是否是“能提高等级的”的评估是基于块的等级和其它因素的评估。这些因素包括矿石颗粒是否能被分选成高于或低于阈值等级的颗粒流。能提高等级的矿石包括具有高于阈值等级的离散颗粒和低于阈值等级的离散颗粒的矿石。评估可包括评估矿石的尺寸减小能将矿石分成这样的离散颗粒的程度。具有在所有颗粒中细微地散布的铁的矿石通常是不能提高等级的。
图2-10中显示的每个流程图在从矿坑运输到主破碎机3并在破碎机中破碎的矿石的背景下描述。注意，本发明也延伸到矿石在矿坑中被破碎且被分选的情形。
参考图2，由主破碎机3破碎的矿石被供应到粗粒筛5，例如振动筛形式的粗粒筛5，该粗粒筛5基于颗粒尺寸将矿石分离成+75mm的筛上部分和-75mm的筛下部分。
来自粗粒筛5的筛上部分被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自主破碎机3的流。
来自粗粒筛5的筛下部分被输送到下游粗粒筛9，例如振动筛形式的粗粒筛9，该粗粒筛9基于颗粒尺寸将矿石分离成8-75mm的筛上部分和-8mm的筛下部分。
来自粗粒筛9的筛下部分为细颗粒流，该细颗粒流被输送以进一步湿处理或干处理。
来自粗粒筛9的筛上部分被输送到产品筛11，例如振动筛形式的产品筛11。产品筛11基于颗粒尺寸将矿石分离成32-75mm的筛上部分和-32mm的筛下部分。
来自产品筛11的筛上部分被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自主破碎机3的流。
来自产品筛11的筛下部分被输送到下游产品筛13，下游产品筛13基于颗粒尺寸将矿石分离成8-32mm的筛上部分和-8mm的筛下部分。
来自产品筛13的筛下部分为细颗粒流，其被输送用于与来自粗粒筛9的筛下部分一起进一步处理。
来自产品筛13的筛上部分至少就颗粒尺寸分布而言为产品流。
来自产品筛13的筛上部分被输送到矿石分选机15，且颗粒基于颗粒的矿石等级(即平均组分)而被分选为两股流。分选机15(以及此处描述的其它矿石分选机)可以为使用双x射线分析或任何其它合适的分析技术以确定矿石等级的分选机。图中被称为“块”的来自矿石分选机15的一股流包括具有高于阈值矿石等级(例如63wt.％Fe)的铁浓度的矿石。就颗粒尺寸分布和组分而言，该股流是需要的产品流，且形成可销售产品或形成能与其它矿石流混合以产生可销售产品的产品。图中被称为“不合格物”的来自矿石分选机15的其它流包括具有低于阈值矿石等级(例如63wt.％Fe)的铁浓度的矿石。该股流被输送到储料堆以作为例如土地填筑使用。
上述流程图的关键特征是图2中的等级分选步骤仅对处于需要的产品颗粒尺寸分布(即8-32mm尺寸部分)的矿石进行。该部分是来自产品筛的筛上部分且不是细颗粒的矿石分选。
参考图3，该流程图和图2流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别在图3流程图的等级分选步骤中。
具体地，图3流程图包括两个矿石分选机17、19，而不是图2流程图的单个矿石分选机15，这两个矿石分选机17、19基于矿石等级来分选来自产品筛13的筛上部分。如上面关于图2流程图提到的，该筛上部分是需要的产品颗粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具体地，矿石分选机17作为“粗选机”分选机的形式且将矿石流分成具有高于第一等级阈值(例如50-55wt.％Fe)的铁浓度的第一流和在图中被称为“不合格物”的第二流，该第二流具有低于第一等级阈值的铁浓度。第一流被输送到矿石分选机19。
矿石分选机19作为“清选机”分选机的形式且将第一矿石流(包括至少50wt.％Fe的矿石)分离成具有高于第二等级阈值(例如63wt.％Fe)的铁浓度且在图中被称为“块”流的第一流以及具有低于第二等级阈值的铁浓度且在图中被称为“不合格物”的第二流。
来自矿石分选机19的第一“块”流就颗粒尺寸分布和组分来说为需要的铁矿石产品。
包括处于第一等级阈值和第二等级阈值之间(即处于50-63wt.％Fe之间)的矿石的第二“不合格物”，即来自矿石分选机17的“不合格物”，可以被堆存且用于与较高等级流混合。
上述的矿石分选机17、19的组合使得能以高生产量最大化来自产品筛13的8-32mm尺寸部分的较高等级(即+63wt.％Fe)产品的回收。较高等级产品在此被描述为需要的铁矿石产品。
参考图4，该流程图与图1、图2流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别是在图4流程图的等级分选步骤中。该分选步骤的主要目的是在第一分选步骤中生产高等级流。
具体地，图4流程图包括两个矿石分选机17、21，这两个矿石分选机17、21基于矿石等级来分选来自产品筛13的筛上部分。如上面关于图2和图3流程图提到的，筛上部分是需要的产品颗粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具体地，矿石分选机17作为“粗选机”分选机的形式，且将筛上部分分成具有处于或高于产品等级阈值(例如63wt.％Fe)的铁浓度的第一流23和具有低于产品等级阈值的铁浓度的第二流25。就颗粒尺寸分布和组分而言，产品流23为需要的铁矿石产品。
矿石分选机21作为“选池”分选机的形式以识别并分离第二流25中的处于或高于上述产品等级阈值的任何矿石颗粒。矿石分选机21捕获流27中的这样的矿石并将该流与流23结合。就颗粒尺寸分布和组分而言，该结合的流23和27构成需要的铁矿石产品。来自分选机21的其它流31为“不合格物”流。
参考图5，该流程图与图2流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别是在图5流程图的尺寸减小和分离步骤中。
具体地，图5流程图包括三个破碎阶段而图2流程图只包括两个破碎阶段。
来自粗粒筛5的筛下部分被输送到下游产品流11，该下游产品流11将矿石分离成32-75mm的筛上部分和-32mm的筛下部分。
来自产品筛11的筛上部分被输送到第三破碎机31，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自粗粒筛5的筛下部分。
来自产品筛11的筛下部分被输送到下游产品筛13，下游产品筛13基于颗粒尺寸将矿石分离成8-32mm的筛上部分和-8mm的筛下部分。
来自产品筛13的筛下部分为被输送用于进一步处理的细颗粒流。
至少就颗粒尺寸分布而言，来自产品筛13的筛上部分为产品流。来自产品筛13的筛上部分被输送到矿石分选机15且如上面关于图2流程图描述的基于矿石等级进行分选以形成需要的铁矿石产品。
参考图6，该流程图与图2流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别是在产品筛11之后矿石的处理。
具体地，在图6流程图中，来自产品筛11的筛上部分(即32-75mm部分)被输送到矿石分选机33并基于等级被分离成两股流35、37。流35包括具有高于阈值的铁浓度(例如40wt％Fe)的矿石颗粒，且流37包括具有低于阈值的铁浓度的矿石。流37被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自主破碎机3的流。来自矿石分选机33的流35为“不合格物”流。
来自产品筛11的筛下部分(即-32mm部分)被输送到产品筛13。
来自产品筛13的筛下部分为细颗粒流，其被输送用于与来自粗粒筛9的筛下部分一起处理。
就流颗粒尺寸分布和组分而言，来自产品筛13的筛上部分为需要的铁矿石产品。该流程图适用于其中仅有小比例的初始进给材料处于需要的产品尺寸分布(即8-32mm)的情形。
参考图7，该流程图与图6流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别是在来自产品筛13的矿石的筛下部分的处理中。具体地，在图7流程图中，仅就颗粒尺寸分布而言而不是就矿石等级而言，来自产品筛13的筛上部分为产品流。筛上部分被输送到矿石分选机15且基于矿石等级(即平均组分)被分选成两股流，如上面关于图2流程图描述的，以形成需要的铁矿石产品。
参考图8，该流程图与图5流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
流程图之间的主要差别是在来自矿石分选机29的流37的处理中，该流37具有高于阈值的矿石等级，例如50wt.％Fe。具体地，在图8流程图中，流37被输送到第三破碎机31，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自粗粒筛5的筛下部分。
参考图9，该流程图与上述其它流程图之间存在明显类似，且因而使用相同的附图标记描述相同特征。
图9流程图的关键特征是将6-32mm的产品尺寸部分分成两股产品流且单独地分选这些流。
参考图9，来自主破碎机3的破碎的矿石被供应到例如振动筛形式的粗粒筛5，该粗粒筛5基于颗粒尺寸将矿石分离成+75mm的筛上部分和-75mm的筛下部分。
来自粗粒筛5的筛上部分被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自主破碎机3的流。
来自粗粒筛5的筛下部分被输送到例如振动筛形式的下游粗粒筛9，其基于颗粒尺寸将矿石分离成6-75mm的筛上部分和-6mm的筛下部分。
来自粗粒筛9的筛下部分为被输送用于进一步湿处理或干处理的细颗粒流。
来自粗粒筛9的筛上部分被输送到例如振动筛形式的粗粒筛11。粗粒筛11基于颗粒尺寸将矿石分成32-75mm的筛上部分和-32mm的筛下部分。
来自粗粒筛11的筛上部分被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后被输送回到来自主破碎机3的流。
来自粗粒筛11的筛上部分被输送到例如一系列振动筛形式的产品筛13。产品筛13基于颗粒尺寸将矿石分成15-32mm和6-15mm的筛上部分和-6mm的筛下部分。
来自产品筛13的筛下部分为细颗粒流，其被输送以与来自粗粒筛9的筛下部分一起进一步处理。
至少就颗粒尺寸分布而言，来自产品筛13的筛上部分为产品流。
来自产品筛13的筛上部分被输送到相应的矿石分选机15、17，且颗粒基于颗粒的矿石等级(即平均组分)而在每种分选机中被分选为两股流。来自矿石分选机15、17的在图中被称为“块产品”的两股流包括具有高于阈值矿石等级(例如63wt.％Fe)的铁浓度的矿石。这些流就颗粒尺寸分布和组分而言为需要的产品流，且形成可销售产品或形成能与其它矿石流混合以产生可销售产品的产品。来自矿石分选机15、17的在图中被称为“不合格物”的其它两股流包括具有低于阈值矿石等级(例如63wt.％Fe)的铁浓度的矿石。这些流被输送到储料堆以用作例如土地填筑。
参考图10，在流程图与其它上述流程图之间存在明显类似，且因此使用相同的附图标记描述相同的特征。
图10流程图的关键特征是在矿石分选机33中处理的矿石的处理。
具体地，在图7流程图中，来自产品筛11的筛上部分(即32-75mm部分)被输送到矿石分选机33且基于等级被分成两股流35、37。流35包括具有高于阈值(即63wt.％Fe的产品等级阈值)的铁浓度的矿石颗粒，而流37包括具有低于阈值的铁浓度的矿石。流37被输送到第二破碎机7，且在破碎机中减小尺寸之后，被输送回到来自主破碎机3的流。来自矿石分选机33的流35被输送到分离的第二破碎机41至第二破碎机7并被破碎，且之后被输送到产品流43。产品流43将矿石分成+32mm的筛上部分和-32mm的筛下部分。+32mm尺寸部分被输送回到第二破碎机41用于进一步破碎。-32mm尺寸部分被输送到产品筛45且被分离成+8mm尺寸部分和细颗粒部分。+8mm尺寸部分处在需要的产品尺寸范围且与来自矿石分选机15的产品流结合。
上述实施方式为根据本发明的用于分选矿石的多种可能实施方式的示例。每种实施方式具有根据特定开采操作的要求可能是适当的特定特征。对本领域技术人员而言显而易见的是，本发明延伸到尺寸减小和干分选步骤的其它结合的实质范围。
在不偏离本发明的精神和范围的情况下，能对上面关于图2-8描述的本发明的实施方式进行许多修改。
例如，尽管实施方式包括在流程图中使用粗粒筛和产品筛，但是筛可以为任何合适的筛，而且需要的尺寸分离能通过任何合适的方式实现且不限于使用筛。
此外，尽管实施方式提到特定的尺寸部分，但是本发明不如此限制而是延伸到将矿石分离成用于特定矿和开采操作以及下游销售需要的任何合适的尺寸部分。具体地，要注意的是，本发明不限于生产关于实施方式描述的8-32mm和6-32mm的尺寸部分。
另外，尽管实施方式提到特定的等级，包括产品等级，但是本发明不如此限制且延伸到用于给定市场的任何合适的等级。
Claims (23)
1.一种分选材料的方法，包括：
(a)确定一定量的待开采的材料是否是如这里定义的能提高等级的，并开采该一定量的材料，或者确定所开采材料的储料堆中的一定量的材料是否是如本文定义的能提高等级的；以及
(b)干分选被确定为是能提高等级的开采的或堆存的材料，并生产提高等级的材料。
2.如权利要求1所述的方法，其中分析步骤(a)包括：在开采材料之前从一定量的待开采的材料中获取多个样品，且分析样品并评估所述一定量的材料中的材料是否是能提高等级的。
3.如权利要求1所述的方法，其中分析步骤(a)包括：从堆存的材料中获取多个样品，且分析样品并评估所述堆存的材料中的材料是否是能提高等级的。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括使用双能量x-射线分析作为干分选步骤(b)的基础。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中干分选步骤(b)包括基于等级进行干分选。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，对于方法涉及具有产品所需的颗粒尺寸分布且因此不需要在干分选步骤(b)之前减小尺寸的储料堆中的材料而言，其中干分选步骤(b)包括基于第一等级确定来选择材料的第一干分选步骤和对在第一干分选步骤中选择出的材料的进一步的干分选步骤或一系列这样的干分选步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中用于所述第一干分选步骤的等级级别低于用于所述第二干分选步骤以及每个后续的分选步骤的等级级别。
8.如权利要求6所述的方法，其中用于所述第一干分选步骤的等级级别高于用于后续的分选步骤以及每个后续的分选步骤的等级级别。
9.如权利要求1-5中任一项所述的方法，对于方法涉及包括对于产品来说过大的材料的堆存的材料或一定量的开采的材料中的材料而言，其中干分选步骤(b)包括：(i)对开采的或堆存的材料的尺寸减小步骤，例如破碎步骤，以产生尺寸减小的材料；以及(ii)将尺寸减小的材料至少分离成过大尺寸的材料和为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布的材料的分离步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中干分选步骤(b)的干分选对具有需要的产品颗粒尺寸分布的材料进行。
11.如权利要求9所述的方法，其中干分选步骤(b)在对于需要的产品尺寸分布来说过大的材料上进行，等级级别之上的材料被破碎且被返回到尺寸分离步骤(ii)。
12.如权利要求9所述的方法，其中干分选步骤(b)在对于需要的产品尺寸分布来说过大的材料上进行，等级级别之下的材料被破碎且被返回到尺寸分离步骤(ii)，而等级级别之上的材料被破碎并被进一步分选。
13.如权利要求9所述的方法，其中干分选步骤(b)包括：(i)对于开采的或堆存的材料的尺寸减小步骤，例如破碎步骤，以产生尺寸减小的材料；(ii)将尺寸减小的材料至少分离成筛上部分和筛下部分的尺寸分离步骤，其中筛上部分为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布；以及(iii)对于来自尺寸分离步骤的筛上部分的干分选步骤。
14.如权利要求9-13中任一项所述的方法，其中尺寸分离步骤(ii)包括一系列接连的尺寸分离步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其中筛上部分包括在尺寸分离步骤的最后时的筛上部分。
16.如权利要求14所述的方法，其中筛上部分包括在两个或多于两个尺寸分离步骤中的每个尺寸分离步骤时的筛上部分。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述一系列接连的尺寸分离步骤包括：将尺寸减小的材料分离成筛上部分和筛下部分的尺寸分离步骤，筛上部分为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布的下限之上的材料；将筛上部分分离成筛上部分和筛下部分的进一步的尺寸分离步骤，筛上部分为需要的产品颗粒尺寸分布的上限之上的材料，而筛下部分为需要的颗粒尺寸分布。
18.如权利要求17所述的方法，其中干分选步骤(b)对具有需要的颗粒尺寸分布的筛下部分进行。
19.如权利要求13所述的方法，其中尺寸分离步骤(ii)包括将尺寸减小的材料分离成至少两种不同的尺寸部分，尺寸部分的组合为用于产品的需要的产品颗粒尺寸分布，而步骤(iii)包括分选每个尺寸部分。
20.如权利要求14所述的方法，其中所述一系列尺寸分离步骤逐渐地剔除相对于用于产品的需要的颗粒尺寸分布来说过小的材料，且仅基于等级来分选具有用于产品的需要的颗粒尺寸分布的材料。
21.一种开采铁材料的方法，包括：
(a)确定一定量的待开采的材料是否是如这里定义的能提高等级的；
(b)开采该一定量的材料；以及
(c)干分选被确定为能提高等级的所开采的材料，并生产提高等级的材料。
22.一种开采材料的方法，包括：
(a)确定一定量的储料堆中的材料是否是如这里定义的能提高等级的；以及
(b)干分选被确定为能提高等级的堆存的材料，并生产提高等级的材料。
23.一种将材料混合以生产具有目标浓度的混合产品的方法，包括：(a)将材料进给到分选机并基于浓度将材料分成若干流，其中一股流为包括目标浓度之下的材料的较低等级流，而另一股流为包括目标浓度之上的材料的较高等级流；以及将来自较低等级流和较高等级流的材料的部分结合在一起，或者单独地或者与其它的材料流组合，并生产具有目标浓度的产品流。
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