CN104540754A - 处理和分析离散矿物样品的分析系统及相关联方法 - Google Patents

Abstract

在此披露了一种自含式独立型元素组成分析系统(10)，该分析系统包括一个分析器(12)以及一个矿物样品运输和处理系统(14)。该分析器(12)能够提供与一个矿物样品的元素组成相关的数据。该运输系统(14)与该分析器(12)相关联地运作，以便将多个离散矿物样品从一个样品进口端口(16)运输到该分析器(12)并且随后将这些已分析矿物样品作为多个离散样品运输到一个样品出口端口(18)。该运输系统(14)是由以下各项构成：一个进口传送机系统(20)，该进口传送机系统被安排用于将多个离散矿物样品从进口端口(16)运输到一个分析器进口(15)；以及一个分开的出口传送机系统(22)，该分开的出口传送机系统被安排用于将分析之后的多个离散矿物样品从一个分析器输出端运输或排出到该出口端口(18)。该系统(10)使得能够将从一个特定容器或袋子中排空的多个离散样品返回到该同一容器或袋子中，从而使被其他样品污染的风险最小化。

Description

处理和分析离散矿物样品的分析系统及相关联方法

发明领域

本发明涉及矿物样品的领域。本发明进一步涉及一种自含式独立分析系统；并且涉及一种处理和分析离散矿物样品的方法。

发明背景

在对一个矿体进行开采之前或过程中，测定该矿体中的矿物是至关重要的，以便使对相应所开采矿石的后续处理的效率和利润最大化。在矿体如矿石梯段初始地被钻出爆破孔的钻孔和爆破开采操作中，可以在爆破之前对由钻孔过程产生的钻屑样品执行测定。

测定常规地是在远离钻孔位置的实验室中执行的。该实验室包括用于确定样品的元素组成或化学组成的设备或机器，如XRF光谱仪。实验室技术员通常制备一个样品并将其进给到该光谱仪、并且操作该光谱仪以确定元素组成。这种样品制备过程常常是费力且耗时的。随后，开采规划者使用与这种样品的组成和/或其他特性相关的数据来确定适当的爆破顺序和搬运策略，以便使矿石产量最大化。在递送供分析的样品与能够使用该分析的结果之间存在大量的前置时间。

在下面的权利要求书和本发明的前续描述中，除了由于明确的语言或必然的暗示，上下文另作要求以外，词语“包括”或变形形式如“包括有”或“包括了”是以包含在内的意义来使用的，即指明了所述特征的存在、但并不排除在本发明的不同实施例中另外特征的存在或添加。

应当理解，如果在此参考任意的现有技术出版物，则这种参考并不构成一种认可，即认为该出版物在澳大利亚或任何其他国家构成了本领域内普通常识的一部分。

发明概述

本发明背后的总体思想是提供一种实现对矿物样品进行自主处理和分析的自含式独立元素组成分析系统。由于是独立且自含式的，该系统可以容易地被运输到一个开采操作附近的一个位置，以变促成用于测定这些矿物样品的快速周转时间。

本发明的实施例使得从对应容器如样品袋中被排空的离散矿物样品能够就它们的元素组成被分析，并且随后从该系统被转移。这种转移可以包括但不限于：

(a)将这些样品返回到它们的上述容器中并且随后从该系统移除；

(b)将这些样品存放在新容器中并且随后从该系统移除；

(c)将这些已分析样品中的至少一些倾卸到一个废料槽，并且将这些样品中的至少一个存放到它们的原始容器或新容器中(例如，以便为质量控制和质量保证提供一个基础)；以及

(d)将所有这些已分析样品倾卸到一个废料堆放处或废料位置。

在一方面，本发明提供一种自含式独立矿物样品分析系统，该自含式独立矿物样品分析系统包括：

一个分析器，该分析器能够提供与一个矿物样品的一个特性相关的数据；

一个样品输入端口；

至少一个样品输出端口；以及，

一个样品运输和处理系统，该样品运输和处理系统可操作地与该分析器相关联，并且被安排用于将在该样品端口处提供的多个离散矿物样品呈递给该分析器、并且随后将该已分析矿物样品运输到该至少一个样品出口端口中的一个选定样品出口端口。

在一个实施例中，该样品运输和处理系统包括：一个进口运输系统，该进口运输系统被安排用于将这些离散矿物样品运输到一个分析器输入端；以及，

一个分开的输出端运输系统，该分开的输出端运输系统被安排用于将多个离散已分析矿物样品从一个分析器输出端运输到该至少一个样品出口端口中的该选定样品出口端口。

在一个实施例中，该样品运输和处理系统包括在该进口运输系统上或由该进口运输系统可拆卸地运载的一个或多个分开的箕斗。

在一个实施例中，该样品运输和处理系统包括在该出口运输系统上或由该出口运输系统可拆卸地运载的多个分开的箕斗。

在一个实施例中，该输入端运输系统包括一个样品进给系统和一个分析器运输系统，该样品进给系统被安排用于将多个离散矿物样品从该样品进口端口传送到该分析器运输系统，该分析器运输系统被安排用于将多个离散矿物样品从该样品进给系统转移到该分析器输入端。

在一个实施例中，该分析器运输系统被安排用于将一个离散样品从该样品进给系统转移并且递送到该分析器输入端。

在一个实施例中，该分析器运输系统被安排用于提升在该样品进给系统上运载的、保持有一个离散样品的一个箕斗，并且将该离散样品从该箕斗中排空到该分析器输入端之中或之上。

在一个实施例中，该分析器运输系统是可操作的以用于将该排空的箕斗返回到该样品进给系统。

在一个实施例中，该样品进给系统被安排用于将一个箕斗从该样品进口端口传送到该分析器运输系统并且传送回到该样品进口端口。

在一个实施例中，该样品进给系统在一个水平平面中运输这些离散样品。

在一个实施例中，该样品进给系统在一个水平平面中运输这些样品，并且该分析器运输系统在一个竖直平面中运输这些样品。

在一个实施例中，该出口运输系统被安排用于将一个样品从该分析器输出端运输到该至少一个样品出口端口中的该选定样品出口端口。

在一个实施例中，该至少一个样品出口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从该分析系统被移除。

在一个实施例中，该至少一个样品出口端口包括：一个废料出口端口，该废料出口端口被安排用于将一个已分析样品引导到一个废料位置；以及一个卸载出口端口，该卸载出口端口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从该分析系统被移除。

在一个实施例中，该样品进给系统包括一个传送机。

在一个实施例中，该出口运输系统包括一个传送机。

在一个实施例中，该出口运输系统包括一个机械臂或机械手。

在一个实施例中，该样品进给系统包括一个机械臂或机械手。

在一个实施例中，该分析系统包括一个控制系统，该控制系统被安排用于控制该样品运输和处理系统，这样使得使这些样品顺序地从该进口端口前进穿过该分析器并且到达该至少一个出口端口中的该选定出口端口。

在一个实施例中，该分析系统包括一个控制系统，该控制系统被安排用于控制该样品运输和处理系统，这样使得使这些样品以一种用户可定义且可改变的次序从该进口端口前进穿过该分析器并且到达该至少一个出口端口中的该选定出口端口。

在一个实施例中，该控制系统被安排用于实现对该进口运输系统、该出口运输系统以及该分析器进行单独控制。

在一个实施例中，该控制系统被安排用于使容纳一个离散矿物样品的一个容器与该离散矿物样品相关联，其中从该容器被排空到该样品进口端口中的一个离散样品在该同一容器中被运输到卸载出口端口。

在一个实施例中，该出口运输系统上的每个箕斗被构造成在打开的状态下可拆卸地接合一个样品容器。

在一个实施例中，该卸载出口端口被安排用于允许触及该出口运输系统，其中运载一个通过该样品进口端口被排空的离散样品的一个样品容器能够通过该卸载出口端口被接合在该出口运输系统的一个箕斗中。

在一个实施例中，该控制系统是可操作的以用于：

使多个离散样品与一个唯一标识的容器相关联；并且，

以一种方式控制该样品运输和处理系统以及该分析器，在该方式中，通过该样品进口端口从一个特定容器中排空的一个样品在该卸载出口端口处被返回到该同一容器中。

在一个实施例中，该控制系统是可操作的以用于：

追踪穿过该分析系统的多个离散样品；并且

以一种方式控制该样品运输和处理系统以及该分析器，在该方式中，通过该样品进口端口从一个特定容器中被排空的一个或多个选定样品可以在该同一容器或一个替代容器中被运输到该卸载出口端口，并且无选定样品可以被运输到该倾卸出口端口。

在一个实施例中，该分析系统包括支撑该分析器以及该样品运输和处理系统的一个框架。

在一个实施例中，该框架包括被安排成组装在一起的两个或多个子框架。

在一个实施例中，一个第一子框架支撑该进口运输系统并且一个第二子框架支撑该出口运输系统。

在一个实施例中，该分析器是由该框架支撑在高于该进口运输系统的一个水平处。

在一个实施例中，该分析系统包括一个平台，该平台由该框架支撑在高于该进口运输系统和该出口运输系统的一个水平处，并且其中该分析器被支撑在该平台上。

在一个实施例中，该分析系统包括为一位操作员走到该平台上和离开该平台提供通路的阶梯。

在一个实施例中，该分析系统包括一个轧碎机，该轧碎机被安排用于在由该分析器进行分析之前将这些样品轧碎成一个可选择的颗粒大小。

在一个实施例中，该分析系统包括一个干燥器，该干燥器被安排用于在由该分析器进行分析之前使这些样品干燥到一个可选择的水分含量。

在一个第二方面，本发明提供一种在一个自含式独立矿物分析系统中处理和分析一个或多个离散矿物样品的方法，该方法包括：

自主地将在该系统的一个进口端口处从多个对应容器被排空的多个离散矿物样品转移到一个分析器

操作该分析器以生成与每个离散样品的一个或多个特性相关的数据；

将一个已分析样品转移到至少一个样品出口端口中的一个选定样品出口端口。

在一个实施例中，该方法包括：

通过该进口端口将每个离散样品从其容器中排空；

将该排空的容器运输到一个存放位置，在该存放位置处，一个离散已分析样品被存放到该容器中；并且，

随后运输到该出口端口。

在一个实施例中，该方法包括将该排空的容器装载到一个出口运输系统上，该出口运输系统是可操作的以用于将该排空的容器运输到该存放位置。

附图简要说明

现在将参考附图仅通过举例来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是从根据本发明的实施例的一个元素组成分析系统的一个实施例的前方看的一个示意性等距视图；

图2是图1中所示系统的一个顶视图；

图3是图1中所示系统的一个侧视图；

图4是结合在图1中所示系统中的一个进口传送机系统的一部分的一个表示；

图5是结合有图4中所示进口传送机的一部分的图1中所示系统的一部分的一个放大示意表示；

图6a是图1中所示系统从后方看的一个示意性等距视图；

图6b是用于图6a中所示传送机系统的一个托架和箕斗的一个示意表示；

图7a是从结合在图1中所示系统中的一个进口滑槽的一个第一角度看的一个等距视图；

图7b是从图7a中所示进口滑槽的一个第二角度看的一个等距视图；

图8a是结合在图1中所示系统中的一个滑槽的一个示意表示；

图8b是图8a中所示滑槽的一个前视图；

图8c是图8a中所示滑槽的一个侧视图；

图8d是图8a中所示细节B的一个视图；

图9是用于操作一种利用图1中所示系统来处理和分析离散矿物样品的方法的一个流程图；

图10是结合在该方法中的一个操作员装载序列的一个流程图；

图11是描绘结合在该方法的一个实施例中的一个分析序列的一个流程图；并且，

图12是描绘结合在该方法中的一个操作员卸载序列的一个流程图。

优选实施例的详细说明

参考附图，并且具体地参考图1至图4，一种自含式独立元素组成分析系统10(在下文中通称为“系统10”)包括一个分析器12和一个矿物样品运输和处理系统(在下文中简称为“运输系统”)14。该分析器12能够提供与一个矿物样品的元素组成相关的数据。在一个实施例中，分析器12可以是呈一个激光诱导击穿光谱仪(在本领域中也称为“LIBS”)的形式。然而，该分析器的特定本质不是至关重要的，并且可以使用能够提供与一个矿物样品的元素组成相关的数据的任何类型的分析器。另外，除了元素组成之外，该分析器还可以测量该样品的特性或性质，如矿物学性质、密度和/或水分含量。

该运输系统14与该分析器12相关联地操作，以便将多个离散矿物样品从一个样品进口端口16运输到该分析器12，并且随后将这些已分析矿物样品作为多个离散样品运输到一个样品出口端口18。因此，在操作中，系统10能够提供与多个离散样品相关的元素组成数据。

样品出口端口18可以是唯一的出口端口，或该出口端口可以是两个或更多个出口端口中的一个。当存在两个或更多个出口端口时，这些已分析样品随后可以被运输到多个样品出口端口中的一个选定样品出口端口。在存在比如两个出口端口的实施例中，这些端口可以是不同类型的出口端口，即：一个废料出口端口，该废料出口端口被安排用于将一个已分析样品引导到一个废料位置或废料堆放处；以及一个卸载出口端口，该卸载出口端口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从分析系统10被移除。将该已分析样品递送到该卸载出口端口允许保持这些离散样品以供稍后分析或其他用途(如果需要的话)。另外，如以下将进一步详细解释，系统10的一个实施例使得能够将从一个特定容器或袋子中排空的多个离散样品返回到该同一容器或袋子中，从而使被其他样品污染的风险最小化。但是在一个替代实施例中，系统10可以操作用于将该已分析样品存放在一个新容器或袋子中。为了便于描述本实施例，将在出口端口18是一个单一卸载出口端口的基础上描述系统10。

运输系统14是由多个不同部分形成的。这些部分是：一个进口运输系统20，该进口运输系统被安排用于将多个离散矿物样品从进口端口16运输到一个分析器进口15；以及一个分开的出口运输系统22，该分开的出口运输系统被安排用于在分析之后将多个离散矿物样品从一个分析器输出端运输或排出到出口端口18。

进口运输系统20本身是由一个样品进给系统24和一个分析器进给系统26组成。样品进给系统24将多个离散矿物样品转移到样品进给系统26。样品进给系统26继而从该样品进给系统提升这些离散样品并将它们递送到分析器进口15。

在这个实施例中，样品进给系统24是呈一个水平传送机的形式，因为它在一个水平平面中传送这些离散样品。然而，可以使用其他运输系统来代替一个传送机，例如像一个机械臂。

样品进给系统26是呈一个环形竖直传送机的形式。这个传送机被安排用于从样品进给系统24竖直提升样品，以便随后将这些样品排出到分析器进口15上。

在这个实施例中，出口运输系统22是所具有的构造类似于样品进给系统24的一个水平传送机。所设想的是，在其他实施例中，出口运输系统22可以采取除一个传送机之外的形式，如一个机械臂。出口运输系统22在分析之后将离散样品从该分析器出口传送到出口端口18。

为了运输这些矿物样品，每个传送机都被安排用于传送单独且可拆卸的箕斗。在这个特定实施例中，用于进口运输系统20的箕斗和用于出口运输系统22的箕斗是不同的。

图4和图5描绘了呈一个水平传送机形式的样品进给系统24的多个方面。系统24包括一根滚子链条28，该滚子链条被形成为一个连续环路并且在内部水平轨道30与外部水平轨道32之间的一个空间中延展。呈开顶盒形式的多个托架34在间隔开的多个位置处被联接到链条28。因此，当滚子链条28在运动时，托架34在轨道30和32上和周围被驱动。托架34可拆卸地接收相应箕斗36。箕斗36在相反侧上设置有横向突出的凸缘38，这些凸缘使得这些箕斗能够由分析器进给系统26拾取。分析器进给系统26被安排用于提升一个箕斗36并使其倾覆或倒置以便将该箕斗的内容物排空到一个滑槽40中。滑槽40将该样品引导到传送机进口15上。可以提供一个任选的轧碎机41以便在进入分析器12之前将这些样品轧碎成一个规定颗粒大小。当被提供时，轧碎机41可以例如结合在滑槽40中或就安装在滑槽40的上游。一旦箕斗36已经被排空，该箕斗就被返回到同一托架34。样品进给系统24随后被转位以便将下一个箕斗36移动到该箕斗可以由分析器进给系统26提升并排空的一个位置。排空的箕斗被返回到样品进给系统24上，以便顺序地在进口端口16下方通过。

具体参考图6a和图6b，出口运输系统22包括一个水平传送机，该水平传送机所具有的构造与样品进给系统24相同，因为该水平传送机包括在内部轨道42与外部轨道44之间的一个空间或间隙内循环的一根环形滚子链条。多个托架46被附接到出口运输系统22的滚子链条上。托架46与托架34具有不同的构型但执行相同的功能，因为它们可拆卸地运载相应箕斗48。

如图6b中所示，托架46是呈矩形框架的形式，在箕斗48所坐落的一个上端中具有一个开口50。开口50在形状上是圆形的并且箕斗48同样是圆形的。箕斗48的一个上端任选地设置有一个夹具52，该夹具被安排用于当一个样品袋在箕斗48中被运载时保持该样品袋的一个上端处于打开状态。确切地，当提供该夹具时，将一个样品袋放置在箕斗48中，打开夹具52，并且使该袋子的口部折叠在箕斗48的顶部上方，并且随后闭合夹具52以保持该袋子在箕斗48中打开。在未提供夹具52的情况下，仅使该袋子的一个开口端折叠在箕斗48的顶部上方。

出口运输系统22顺序地将箕斗48与空样品袋一起传送到分析器12的一个排出口或出口附近的一个位置，这样使得一个已分析样品直接落到箕斗48和所附接的样品袋中。此后，系统22将箕斗48转移到出口端口18，该出口端口可以由一个操作员打开以便随后移除装入袋中的已分析样品。随后，可以将该样品存储在一个适当位置以供进一步分析或类似操作。

参考图7a和图7b，进口端口16包括铰接到一个进口漏斗56上的一个盖子54。当闭合盖子54时，该盖子完全盖住进口漏斗56。一个进口滑槽58与进口漏斗56连续地形成，随着进口滑槽58朝向样品进给系统24的下伏水平传送机延伸，该进口滑槽向内渐小。一个格栅59在进口漏斗56上延伸，并且在理论上使进口漏斗56与进口滑槽58分离或区别开。格栅59用于拒绝样品中尺寸过大的颗粒。在一个实施例中，进口端口16可以设置有一个振动器，以便有助于样品流动穿过格栅59到达一个下伏箕斗36，并且从而显著降低顺序样品之间交叉污染的风险。

进口滑槽58的尺寸被设定成使得当一个箕斗36在进口端口16正下方时，在该进口滑槽的底部边缘与箕斗36的上端之间存在一个极小间隙。一个灰尘抑制盒60被配合到进口端口16的下侧，以便抽出否则可能在一个离散样品通过进口端口16被倾覆到一个下伏箕斗36中时可能产生的灰尘。灰尘抑制盒60包括收集灰尘并且随后可以被排空的一个可移除贮槽62。灰尘抑制软管连接器64被设置在盒子60上以便连接到一个相对负压，以便通过在盒子60的顶部处、邻近进口漏斗56形成的一个摄入口66吸取灰尘。

系统10包括支撑分析器12和运输系统14的一个框架70(具体参看图1、图3和图6)。框架70是由组装在一起的多个子框架形成的。一个子框架72在图4中示出，并且支撑进口运输系统20的样品进给系统24。一个第二子框架74在图6a中示出，该第二子框架支撑出口传送机系统22。两个子框架72和74可以例如通过使用多个螺栓可拆卸地连接在一起以形成框架70。分析器进给系统26是由子框架72支撑，而分析器12是由两个子框架72和74支撑。框架70被安排成作为一个单一单元由一辆铲车或类似车辆提升。这使得能够容易地将系统10从一个位置运输到另一个位置。此外，在一个实施例中，系统10的尺寸被设定成配合在一个海运集装箱内。因此，系统10可以在一个海运集装箱中由卡车方便且安全地运输。

一个平台76被支撑在子框架72和74上。平台76的一部分形成用于一个系统操作员的一个工作台78。进口端口16形成于工作台78中。如图1和图2中最清楚地看出，系统10还包括阶梯80，这些阶梯允许该操作员或一位不同的操作员在平台76上行走以便接近分析器12。

图8a至图8c描绘了结合在系统10中的滑槽40的一个实施例。滑槽40包括在一个上端处具有一个进口开口84的一个滑槽盒82，一个箕斗36的内容物被倾覆到该滑槽盒中。滑槽盒82借助于四个防振脚82(盒子82的每一侧上两个)被支撑在分析器进给系统26的一个框架上。滑槽盒82的一个平面后壁88与一个振动器90联接，该振动器振动以防止滑槽40的堵塞并且确保将整个样品进给到分析器进口15。滑槽盒82的横截面积从进口84向一个可调整出口92减小。可调整出口92设置有一个调平板94，该调平板可以通过一个枢轴附接的双头螺栓96和螺母98来调整。分析器进口15包括布置在可调整出口92正下方的一个带式传送机100。该调平板被弹簧加载以便优化带子100上的样品的高度。通过改变调平板94的角度，可以调整传送机100上的随后进给通过分析器12的样品的厚度。一个任选的样品干燥器101可以设置在出口92的下游，以便能够在由该分析器进行分析之前控制样品水分含量。这将使得能够例如在分析之前将样品干燥到规定的水分含量。一个类似效果可以通过以下方式来实现：利用一个水分含量测量系统来代替干燥器101并且安排该分析器提供补偿水分含量的测量结果。在又一个另外变体中，可以在出口92的下游并且在由分析器12进行分析之前提供样品干燥器101和一个水分含量测量系统103。

系统10是由促进分析器12和运输系统14的基本上自主操作的一个电子控制器来控制。一旦样品已经被装载到输入端运输系统20上，系统10就将操作以自动分析这些离散样品并且随后在分开的容器中并且理想地在它们原始地被提供到系统10的同一容器中返回这些样品。

具体参考图2，可以看出的是，进口端口16和出口端口18是彼此相邻的，以便是同一操作员容易够到的。一个控制面板108和扫描器110被布置在进口端口16和出口端口18之间。扫描器110是系统10的控制器的一部分或以其他方式与该控制器通信。在一种操作方法中，离散样品在分开的唯一编码容器如袋子中被提供到系统10。该编码件可以是借助于一个附接RF标签、或借助于条形码或其他可读代码。在将该容器的内容物排空到进口端口16中之前，操作员使用扫描器110扫描该容器。在该容器已经被排空之后，同一操作员使用扫描器110再次扫描该容器，并且随后打开出口端口18并且将该排空的容器装载到一个相应箕斗48中。以这种方式，该控制器能够使一个离散样品与进口运输系统20上的一个箕斗36和出口运输系统22上的一个箕斗48相关联。一旦关闭出口端口18，该控制器随后就能够使进口系统20和出口传送机系统22转位，以便使这些相应箕斗朝向分析器进口15和分析器输出端移动。借助于该控制器，系统10可以被构造成使得能够装载并且随后顺序地分析多个样品。例如，该分析器可以被构造用于运载并且顺序地分析比如各自被保持在对应箕斗36、48中的十个至二十个分开的样品。这些样品可以是来自同一爆破孔但取自不同的深度；或来自不同的爆破孔等。

图9以一种非常一般的形式描绘了可以由系统10执行的一种处理和分析样品的方法。系统10的更具体的操作序列被示出并且稍后将参考图10、图11和图12进行更详细地描述。在图10至图12中，与以下各项的操作或由以下各项执行的动作相关的步骤：(a)样品进给系统24，由具有一个虚线周边的方框描绘；(b)出口运输系统22，由具有一个短划线周边的方框描绘；(c)竖直样品进给系统26，由具有一个点-短划线周边的方框描绘，并且各个任选步骤在具有一个波浪形周边的方框中描绘。

返回到图9，一种处理和分析一个或多个离散样品的一般方法120可以被分解成四个一般步骤。一个第一步骤122涉及将在进口端口16处从对应容器中排空的离散矿物样品转移到分析器12。在步骤124，分析器12被操作用于生成与离散样品的元素组成相关的数据。接着在步骤126，在被分析之后，将离散样品存放到其原始地在输入端端口16处被排空的相同容器中。此后，在步骤128，将离散样品返回到出口开口18，从该出口开口，可以将该离散样品从系统10移除并且根据要求或需要进行存储。

由分析器12生成的数据可以存储在系统10上，并且可以被远程访问或自动地被传输到一个远程位置以供开采规划者和其他人员使用。

图10描绘了在操作系统10时可以利用的一个操作员装载序列130。操作员装载序列130在步骤132开始，在该步骤中，容纳离散矿物样品的袋子到达系统10以便进行分析。这些袋子到达或被递送的方式并不重要。然而，在一个实施例中，这些样品袋可以借助一个手推车到达。在步骤134，一位操作员使用控制面板108来启动由该系统控制器执行的一个装载序列。在步骤136中，一位操作员从一个手推车取得一个样品袋并且使用扫描器110扫描该袋子。这将该袋子的识别数据录入到该控制器中。另外，该控制器在步骤138操作样品进给系统24来将下一个箕斗36移动到进口端口16下方的一个位置。在步骤140，一位操作员此刻抬起进口端口16的盖子54并且通过进口漏斗56将该袋子排空，这样使得该离散样品落到下伏箕斗36中。

在步骤142，该操作员再次通过扫描器110扫描该排空的袋子。这导致该控制器在步骤144控制出口运输系统22来将一个空箕斗48移动到邻近出口端口18的一个位置。

在一个变体中，该控制器可以被编程成绕过步骤142并且从步骤140直接进行到步骤144，如由短划线145所示。在这个变体中，该控制器被编程为：假设被放置在出口传送机22上的下一个箕斗48中的袋子是前一样品通过进口端口16从其中被排空的同一袋子；并且自动地将一个空箕斗48移动到邻近出口端口18的一个位置。

在步骤146，一位操作员打开该出口端口的门以便接近或移除箕斗48。在步骤148，该操作员随后能够使用夹具52将该空袋子附接到箕斗48上。在步骤150，在箕斗48和所附接的空袋子被装载回到一个相应托架46中的情况下，该操作员关闭出口端口18。

针对有待由系统10分析的每个样品执行装载序列130。可以装载的最大离散样品数量等于任何时候可以保持在对应进给系统22和出口运输系统24上的箕斗36、48的数量。

一旦已经装载了一个或多个样品，一位操作员就可以命令该控制器开始图11中所示的一个自主分析序列160。序列160中的初始步骤是操作员启动步骤162，在该步骤中，该操作员通过控制面板108来指示该控制器执行该分析序列。在启动该分析序列时，作为步骤162的一部分，该系统控制器可以自动地执行一个测试序列，以便确保分析器12和系统10的其他部件的正确操作状态。

在步骤164，该控制器操作样品进给系统24来将容纳一个离散样品的最靠近的或一个用户选定的箕斗36移动到分析器进给系统26的一个装载区。在箕斗36处于该装载区中的情况下，在步骤166，竖直传送机26操作用于在凸缘38上或周围接合或夹紧该箕斗。在步骤168，分析器进给系统26现在将箕斗36从其托架34提升，并且将内容物倾覆到滑槽40中，该滑槽随后引导该离散样品并且在进口15处将该离散样品存放到分析器传送机100上。在步骤170，当该样品经过滑槽40时，该控制器进一步操作与滑槽40相关联的振动器90以移除或避免滑槽40中挂料。同时地，该控制器可以操作一个压缩空气进给器将压缩空气注入到滑槽40中，以便进一步有助于避免挂料并且有助于将该整个离散样品转移到下伏传送机100上。而且在此时，可以重复打开和闭合该夹具以避免挂料。任选地，序列160可以在步骤168与步骤170之间包括一个使用轧碎机41来轧碎该样品的步骤169。轧碎步骤169实现在分析之前控制该样品中的颗粒的大小。

在步骤172，通过竖直传送机26将箕斗36返回到样品进给系统24上的该箕斗的相应托架34中。在步骤174，分析器12被操作来对该离散样品进行一个元素组成分析并且生成相应的元素组成数据。序列160还可以在步骤172与步骤174之间包括干燥该样品的任选步骤173a和测量水分含量的任选步骤173b中的一个或多个。干燥步骤173a是由干燥器101执行的。该水分测量步骤是由水分测量系统103执行的。可以将关于水分水平的信息提供到分析器12或该控制器，以便于对该分析器取得的测量值进行水分含量补偿。

当在进行此分析时，在步骤176，该控制器操作出口运输系统22将容纳对应于当前正分析的样品的袋子的箕斗48放置到该分析器出口下方的一个位置。当该离散样品经过该分析器时，该离散样品随后在步骤178被倾卸到该下伏袋子和箕斗48中。针对先前装载到系统10上的所有样品继续步骤164至178。

一旦这些离散样品中的一个或多个已经被分析，一位操作员就可以启动一个操作员装载序列200来卸载当前保持在出口运输系统22上的对应箕斗48中的已分析样品。操作员卸载序列200在图12中示出。为了开始序列200，一位操作员在步骤210通过控制面板108向该控制器输入一个适当的命令来启动该序列。在步骤212，该控制器操作出口运输系统22将下一个已填充箕斗48移动到邻近出口端口18的一个位置。在步骤214，该操作员能够打开该出口端口处的一个门，以便允许触及箕斗48以及容纳在其中的袋子。此刻在步骤216，该操作员释放夹具52并且将容纳该样品的袋子从箕斗48移除。在步骤218，该操作员关闭出口端口18的门。在步骤220，该操作员将该袋子放置到一个手推车或能够将该样品袋运载到一个存储位置的其他车辆上。在步骤220，该操作员按下一个按钮，该控制面板向该控制器提供一个命令以重复循环回到步骤212，以便将下一个箕斗移动到邻近出口开口18的一个位置。步骤212至220重复循环，直到从系统10卸载所有容纳在箕斗48中的这些袋子。

虽然已经描述了一种用于处理和分析离散样品的特定系统和方法，但是应当理解，该系统和方法可以通过许多其他形式来体现并且可以结合另外的任选特征。例如，进口端口16和/或出口端口18可以设置有与该控制器通信的传感器，以便在系统10的特定操作阶段过程中禁止该进口端口和/或该出口端口的打开。例如，当传送机24正在运动时，该控制器可以禁止进口端口16的打开。类似地，当传送机22正在操作时，该控制器可以禁止出口端口18的打开。另外，虽然框架70被描述为由两个子框架组成，但它可以形成为一个整体式结构。此外，托架34和相关联的箕斗36以及托架46和相关联的箕斗48可以形成为具有相同的构造。

该控制器可以被预编程为具有一个操作序列或一种操作模式。可替代地或另外地，可以由一位操作者通过控制面板108向该控制器提供指令。以这种方式，该控制器可以被安排用于提供系统10的各种操作模式。两种可能的操作模式包括：(a)一种顺序模式；以及，(b)一种用户可选择模式。

在该顺序操作模式下，该控制器控制运输系统14和分析器12，这样使得使这些样品总是以从进口端口16、通过分析器12并且到达出口端口18的一个前向方向一个接一个顺序地移动或前进。在这种操作状态下，样品进给系统24、分析器进给系统26和出口运输系统22可以一起被转位移动。

在该用户可选择操作模式下，一位用户可以选择一个样品前进穿过系统10的次序。例如，假定一位用户通过进口端口16装载比如样品a至样品e。如果该顺序模式正在操作，那么将使这些样品以次序a至e前进并被分析。但是在该用户可选择模式下，该用户可以通过控制面板108指示该控制器来比如以任何次序(例如，b-c-a-d-e)分析样品。在这种操作模式下，该控制器控制样品进给系统24、分析器进给系统26和出口运输系统22独立于彼此移动，而不是以一个锁定步骤或转位方式来移动。因此，在这种操作模式下，不必在分析序列160开始之前通过进口16装载所有这些样品。此外，在这种操作模式下，样品可以在其他样品正被分析时被装载或卸载。

如先前在以上所述，系统10的一个实施例可以设置有：一个废料出口端口，该废料出口端口被安排用于将一个已分析样品引导到一个废料位置或废料堆放处；以及一个卸载出口端口，该卸载出口端口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从分析系统10被移除。在这种实施例中，以上实施例的出口端口18充当该卸载出口端口。在一个实例中，该废料位置可以通过以下方式来提供：就在该分析器出口的下游处提供一个转向器，并且修改出口运输系统22以便具有一个第二样品运输系统23(在图6a中以双点划线示出)，比如在系统22的传送机下方或附近的这样一个带式传送机。该第二系统可以进一步任选地具有一个折叠区段25并且被用于将样品运输到一个废料位置或堆放位置。在这种实施例中，该转向器是由该控制器控制来使一个样品在系统22与系统23之间转向，使得能够将一个样品递送到该废料位置抑或该卸载出口18。这种变体的一个应用是，它使得能够将例如十个样品中的九个递送到一个废料堆放处，并且能够将该十个样品中的剩余一个递送到该卸载出口端口以便存储和稍后重新测试(如果需要的话)。

在又一个变体中，系统10的一个实施例可以被安排用于利用关于样品的信息来物理地为一个袋子或容器贴标签。这可以通过以下方式来实现：该控制器操作比如一个贴标签机或一个RFID分配器来标记稍后被递送到出口端口18的一个容器或袋子。这个特征可以用于被递送到出口端口18的每个容器或袋子，或可以更具选择性地用于例如标记该分析器认为它们存在某种异常(例如一个非常小的样品大小或异常高的特定矿物含量)的那些样品。当然，还可以通过将信息与该容器或袋子的一个识别符一起存储在一个电子存储器中，以电子方式使此类信息与该容器或袋子相关联。

对于本领域的技术人员将是显而易见的所有此类变化和其他修改被认为是在本发明的范围之内，本发明的性质将由以上说明书和所附权利要求书决定。

Claims (37)

1.一种自含式独立矿物样品分析系统，包括：

一个分析器，该分析器能够提供与矿物样品的一个特性相关的数据；

一个样品输入端口；

至少一个样品输出端口；以及，

一个样品运输和处理系统，该样品运输和处理系统可操作地与该分析器相关联并且被安排用于将在该样品端口处提供的多个离散矿物样品呈递给该分析器、且随后将该已分析矿物样品运输到该至少一个样品出口端口中的一个选定样品出口端口。

2.根据权利要求1所述的分析系统，其中该样品运输和处理系统包括：一个进口运输系统，该进口运输系统被安排用于将这些离散矿物样品运输到一个分析器输入端；以及，

一个分开的输出端运输系统，该分开的输出端运输系统被安排用于将多个离散的已分析矿物样品从一个分析器输出端运输到该至少一个样品出口端口中的该选定样品出口端口。

3.根据权利要求2所述的分析系统，其中该样品运输和处理系统包括在该进口运输系统上可拆卸地运载的或由该进口运输系统可拆卸地运载的一个或多个分开的箕斗。

4.根据权利要求2或3所述的分析系统，其中该样品运输和处理系统包括在该出口运输系统上或由该出口运输系统可拆卸地运载的一个或多个分开的箕斗。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的分析系统，其中该输入端运输系统包括一个样品进给系统和一个分析器运输系统，该样品进给系统被安排用于将多个离散矿物样品从该样品进口端口传送到该分析器运输系统，该分析器运输系统被安排用于将多个离散矿物样品从该样品进给系统转移到该分析器输入端。

6.根据权利要求5所述的分析系统，其中该分析器运输系统被安排用于将一个离散样品从该样品进给系统转移并将该离散样品递送到该分析器输入端。

7.根据权利要求6所述的分析系统，其中该分析器运输系统被安排用于提升在该样品进给系统上运载的、保持有一个离散样品的一个箕斗并将该离散样品从该箕斗中排空到该分析器输入端之中或之上。

8.根据权利要求7所述的分析系统，其中该分析器运输系统是可操作的以用于将该排空的箕斗返回到该样品进给系统。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的分析系统，其中该样品进给系统被安排用于将一个箕斗从该样品进口端口传送到该分析器运输系统并且传送回到该样品进口端口。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的分析系统，其中该样品进给系统在一个水平平面中运输这些离散样品。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的分析系统，其中该样品进给系统在一个水平平面中运输这些样品，并且该分析器运输系统在一个竖直平面中运输这些样品。

12.根据权利要求3至11中任一项所述的分析系统，其中该出口运输系统被安排用于将一个样品从该分析器输出端运输到该至少一个样品出口端口中的该选定样品出口端口。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的分析系统，其中该至少一个样品出口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从该分析系统被移除。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的分析系统，其中该至少一个样品出口端口包括：一个废料出口端口，该废料出口端口被安排用于将一个已分析样品引导到一个废料位置；以及一个卸载出口端口，该卸载出口端口被构造成使得一个已分析矿物样品能够在一个容器中作为一个离散样品从该分析系统被移除。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的分析系统，其中该样品进给系统包括一个传送机。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的分析系统，其中该出口运输系统包括一个传送机。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的分析系统，其中该出口运输系统包括一个机械臂或机械手。

18.根据权利要求1至14中任一项所述的分析系统，其中该样品进给系统包括一个机械臂或机械手。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的分析系统，包括一个控制系统，该控制系统被安排用于控制该样品运输和处理系统，这样使得顺序地使这些样品从该进口端口前进穿过该分析器并且到达该至少一个出口端口中的该选定出口端口。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的分析系统，包括一个控制系统，该控制系统被安排用于控制该样品运输和处理系统，这样使得使这些样品以一种用户可定义且可改变的次序从该进口端口前进穿过该分析器并且到达该至少一个出口端口中的该选定出口端口。

21.根据权利要求20所述的当直接或间接从属于权利要求2时的分析系统，其中该控制系统被安排成使得能够分开地控制该进口运输系统、该出口运输系统以及该分析器。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的当直接或间接从属于权利要求14时的分析系统，其中该控制系统被安排用于使容纳一个离散矿物样品的一个容器与该离散矿物样品相关联，其中从该容器被排空到该样品进口端口中的一个离散样品在该同一容器中被运输到该卸载出口端口。

23.根据权利要求22所述的当直接或间接从属于权利要求14时的分析系统，其中该出口运输系统上的每个箕斗被构造成可拆卸地接合处于一种打开状态的一个样品容器。

24.根据权利要求22或23所述的分析系统，其中该卸载出口端口被安排用于允许触及该出口运输系统，其中运载一个通过该样品进口端口被排空的离散样品的一个样品容器能够通过该卸载出口端口被接合在该出口运输系统的一个箕斗中。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的分析系统，其中该控制系统是可操作的以用于：

使多个离散样品与一个唯一标识的容器相关联；并且，

以一种方式控制该样品运输和处理系统以及该分析器，在该方式中，通过该样品进口端口从一个特定容器中排空的一个样品在该卸载出口端口处被返回到该同一容器中。

26.根据权利要求22至24中任一项所述的分析系统，其中该控制系统是可操作的以用于：

追踪穿过该分析系统的多个离散样品；并且

以一种方式控制该样品运输和处理系统以及该分析器，在该方式中，通过该样品进口端口从一个特定容器中被排空的一个或多个选定样品能够在该同一容器或一个替代容器中被运输到该卸载出口端口，并且无选定样品能够被运输到该倾卸出口端口。

27.根据权利要求1至26中任一项所述的分析系统，包括支撑该分析器以及该样品运输和处理系统的一个框架。

28.根据权利要求27所述的分析系统，其中该框架包括被安排用于组装在一起的两个或更多个子框架。

29.根据权利要求28所述的分析系统，其中一个第一子框架支撑该进口运输系统并且一个第二子框架支撑该出口运输系统。

30.根据权利要求27至29中任一项所述的分析系统，其中该分析器被该框架支撑在高于该进口运输系统的水平处。

31.根据权利要求27至30中任一项所述的分析系统，包括一个平台，该平台被该框架支撑在高于该进口运输系统和该出口运输系统的水平处，并且其中该分析器被支撑在该平台上。

32.根据权利要求31所述的分析系统，包括为操作员走到该平台上和离开该平台提供通路的阶梯。

33.根据权利要求1至32中任一项所述的分析系统，包括一个轧碎机，该轧碎机被安排用于在由该分析器进行分析之前将这些样品轧碎成可选择的颗粒大小。

34.根据权利要求1至33中任一项所述的分析系统，包括一个干燥器，该干燥器被安排用于在由该分析器进行分析之前将这些样品干燥到可选择的水分含量。

35.一种在一个自含式独立矿物分析系统中处理和分析一个或多个离散矿物样品的方法，该方法包括：

自主地将在该系统的一个进口端口处从多个对应容器被排空的多个离散矿物样品转移到一个分析器

操作该分析器以生成与每个离散样品的一个或多个特性相关的数据；

将一个已分析样品转移到至少一个样品出口端口中的一个选定样品出口端口。

36.根据权利要求35所述的方法，包括：

通过该进口端口将每个离散样品从其容器中排空；

将该排空的容器运输到一个存放位置，在该存放位置处，一个离散的已分析样品被存放到该容器中；并且，

随后运输到该出口端口。

37.根据权利要求36所述的方法，包括将该排空的容器装载到一个出口运输系统上，该出口运输系统是可操作的以用于将该排空的容器运输到该存放位置。