CN105122045A - 分选采出物料 - Google Patents

Abstract

在此披露一种分选采出物料碎片的方法，该采出物料包括有价值物料以及非有价值物料。该方法包括通过加热这些碎片内的所选择物料而加热这些碎片以及热分析该采出物料的碎片以确定每个碎片的温度。该方法进一步包括基于该热分析分选碎片以将具有由在一个上限温度与一个下限温度之间的范围限定的温度带之内的温度的碎片与具有在该温度带之外的温度的碎片分开。该上限温度和该下限温度被选择用于基于该碎片温度将碎片鉴定为含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料。在此还披露一种用于分选采出物料的装置以及一种通过根据该分选方法进行分选而回收有价值物料的方法。

Description

分选采出物料

技术领域

本发明涉及一种用于分选采出物料的方法和装置。

本发明具体地但绝不排他性地涉及一种用于分选采出物料用于后续加工以从采出物料中回收诸如有价值金属的有价值物料的方法和装置。

术语“采出”物料在此理解为包括但不限于：(a)原矿物料以及(b)在材料已被采出之后并且在被分选之前已经受至少初次破碎或类似尺寸减小的原矿物料。采出物料包括储备采出物料。

本发明还涉及一种用于从已如上所述进行分选的采出物料中回收诸如有价值金属的有价值物料的方法。

一般来说，本发明涉及在上述方法和装置中应用的用于鉴定从其中可回收有价值物料的采出物料的分选标准。

申请人感兴趣的一个具体的但非排他性的领域是采出矿石形式的采出物料，这些采出矿石包括硫化物形式的含铜物料诸如黄铜矿。

背景技术

申请人正在开发用于采出物料的自动化分选方法和装置。

一般来说，申请人正在开发的分选采出物料的方法包括以下步骤：

(a)使采出物料的颗粒暴露于电磁辐射，

(b)基于颗粒的由该电磁辐射暴露诱导的热剖面根据颗粒的组成(包括等级)或质地或另一个特征来检测并评定颗粒，以及

(c)基于步骤(b)中的评定来物理分离颗粒。

成功实施自动化分选方法和装置中的一个挑战是分选的准确性。换句话说，已投入了相当大的努力来确保采出物料根据分选标准适当分类并且基于该分选标准物理分离，这样使得离开分选装置的产品流具有指定的下游加工所要求的特性。例如，运行这样的冶炼厂或浮选厂是不经济的：其中来自该分选装置的采出物料的进料流含有少于经济地运行该厂所要求的量的有价值金属。

采出物料中所要求的有价值物料含量将根据采出物料的类型而改变。对于低等级硫化铜矿石，例如，含有小于0.6wt％的铜的采出物料是加工起来经济的，假如铜矿石碎片可以从相对贫铜，即不含有铜或仅含有非常小量的铜的矿石碎片中分开来。考虑到相对低的有价值物料含量，回收工艺(包括分选工艺)的经济性依赖于能够加工大量的采出物料。因此，分选工艺的准确性对整个采出和回收操作的经济性是重要的。

术语“贫瘠”碎片当在含铜矿石的背景下使用时，在此理解为意指不含有铜或含有非常小量的无法经济地从碎片中回收的铜的碎片。

术语“贫瘠”碎片当在更一般的意义上在有价值物料的背景下使用时，在此理解为意指不含有有价值物料或大量无法经济地从碎片中回收的有价值物料的碎片。

上述对背景技术的参照并非承认这些技术构成了本领域普通技术技术人员的一般常识的一部分。上述参照也不意在限制如在此披露的装置和方法的应用。

发明概述

申请人已经意识到选择采出物料中有价值物料对其具有强敏感性的适当频率的电磁辐射导致采出物料加热，这样使得对采出物料的碎片的热分析可以用来将含有有价值物料的碎片与含有非常少或不含有有价值物料的碎片区分开来。因此，应用阈值最小碎片加热作为分选标准使得能够在经济的和非经济的产品流中分离采出物料。换句话说，基于以下基础分选采出物料：被加热至高于一个截止温度的温度的碎片，即“热”碎片含有有价值物料，而被加热至低于该截止温度的温度的碎片，即“冷”碎片含有非常少或不含有有机物料。

然而，申请人意识到，“热”碎片的温度并不总是指示采出物料中有价值物料的含量。具体来说，申请人意识到矿物学上复杂的矿石可能含有一些贫矿，这些贫矿对电磁辐射与有价值物料一样敏感或比有价值物料更敏感。这通常使得含有这些贫矿的碎片“过热”，即比含有有价值物料的碎片温度上升更多。

申请人还发现，一些采出物料包括粘土和/或其他物料(例如磁铁矿、硫化铁以及黑云母(含FE脉石))，其对电磁辐射敏感，并且是有价值物料贫瘠的，但是具有使其对一些电磁辐射敏感的一个水含量。粘土出现在碎片的表面上并且出现在碎片的结构内，这样使得在如上所述的分选方法中，这些碎片表现为“热”碎片。因此，基于要求阈值最小碎片加热的分选标准，粘土可能返回一个假阳性。因此，分选的“热”碎片可能包括贫瘠碎片以及含有有价值物料的碎片的混合物。术语“粘土”是指形成粘土的一系列矿物。

这意味着涉及暴露碎片于电磁辐射以及基于碎片温度分选的分选工艺需要一个上限截止温度，用以将热贫瘠碎片与包括有价值物料的热碎片分开。

因此，本发明的一个方面提供一种分选采出物料碎片的方法，该采出物料包括有价值物料和非有价值物料，其中一些碎片比其他碎片含有更多的有价值物料或更多的非有价值，该方法包括：

(a)通过加热这些碎片内的所选择物料而加热这些碎片；

(b)热分析该采出物料的碎片以确定每个碎片的温度；以及

(c)基于该热分析分选碎片以将具有由在一个上限温度与一个下限温度之间的范围限定的一个温度带之内的温度的碎片与具有在该温度带之外的温度的碎片分开；并且

其中该上限温度和该下限温度被选择用于基于由加热引起的碎片温度将碎片鉴定为含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料。

根据此方法分选碎片使得含有一定量的提取在经济上可行的有价值物料的碎片能够被送至下游加工步骤以提取该有价值物料，并且使得贫瘠物料能够被作为废物物料抛弃，即从下游加工步骤排除。该方法应用较热碎片比较冷碎片有价值物料等级高的一般规则，并且同时将由于有价值物料含量而适合于下游加工的热碎片与将以另外方式被鉴定为适合于下游加工的热贫瘠碎片区分开来。

该上限温度可以被选择用于区别通过有价值物料加热的碎片以及通过相比这些有价值物料对加热更敏感的非有价值物料加热的碎片。

处于碎片表面的粘土以及具有使其对电磁辐射敏感的水含量的粘土的组合导致“热”贫瘠碎片比含有有价值物料的碎片热。这适用于其中存在对电磁辐射敏感的贫瘠矿物的矿物学上复杂的矿石。这意味着含有贫瘠矿物的采出物料碎片可以基于温度与含有有价值物料的碎片区分开来。这还意味着贫瘠碎片与含有有价值物料的碎片混合的程度被降低，从而改进用于从该采出物料回收有价值物料的整体工艺的经济性。

该方法可以进一步包括将该采出物料物理分离成含有在该上限温度与该下限温度之间的该范围之内的碎片的一个流以及具有在该范围之外的碎片的另一个流。

该温度带可以被选择用于基于在该范围之内的温度或温度上升(因暴露于电磁辐射而引起)而将碎片鉴定为含有有价值物料，以及基于在该范围之外的温度上升而将碎片鉴定为贫瘠碎片。该范围可以是因暴露于电磁辐射而引起的温度上升1℃至8℃。该范围可以可替代地是温度上升2℃至7℃，并且可以甚至是因暴露于电磁辐射而引起的温度上升3℃至6℃。对于铜矿石中含有黄铜矿作为有价值物料的碎片，该设定范围可以是后者。

分选碎片的步骤可以进一步包括将在该温度带之内的碎片分选成两个或更多个流。

该温度带可以被选择用于根据对于一个指定的下游加工选项的适合性，将含有有价值物料的碎片分选成两个或更多个流。该适合性可以通过碎片内有价值物料的含量来确定。

加热碎片的步骤可以包括将这些碎片暴露于电磁辐射。

此实施例利用碎片内矿物的不同敏感性。碎片因此通过对电磁辐射敏感的有价值物料或无价物料加热。不含有对电磁辐射敏感的物料的碎片将不被加热。因此，仅含有小量敏感物料的碎片被加热的程度将不与含有大量敏感物料的碎片的程度相同。因此，基于敏感物料的量以及物料的敏感性，碎片将被加热至不同程度。因此，热分析以及后续分选能够鉴定并将用于下游加工的碎片与其余碎片分离。

该方法进一步包括基于在采出物料碎片中促进一个差热响应来选择电磁辐射的能量和频率以及暴露时长，以便使得能够使用碎片的不同温度作为热分析的基础。

电磁辐射可以包括X射线辐射、微波辐射以及射频辐射。此外，步骤(a)可以包括将这些碎片暴露于脉冲电磁辐射或连续电磁辐射。

该方法可以进一步包括为通过暴露于该电磁辐射而在这些碎片中生成的热传递通过这些碎片留出充足时间，这样使得每个碎片表面上的温度是通过该碎片的质量平均温度的一个量度。

采出物料可以是一种含铜矿石并且有价值物料是黄铜矿，并且其中步骤(a)可以包括将该采出物料暴露于微波能。

加热碎片的步骤可以包括将这些碎片暴露于一个交变磁场。

根据此实施例，这些碎片可以通过在导电物料中诱导的涡流的欧姆电阻来加热。这种用于加热碎片的方法在澳大利亚临时申请2013900972中论述并且通过引用结合在此。就此而言，申请人意识到交变磁场可以在采出物料颗粒中间接地诱导电场，这又在颗粒中的导电物料中诱导涡流形式的电流，这些电流根据焦耳第一定律(即，指定时间内产生的热量(Q)等于电流的平方(I²)乘以颗粒中物料的电阻(R)与时间段)引起颗粒中导电物料的充足的选择性欧姆加热，以便使得有可能确定在采出物料中是否存在有价值物料。因此，交变磁场实现仅基于颗粒中有价值物料诸如有价值矿物的诸如导电率以及透入深度的特性的采出物料颗粒中物料的加热的选择性的增加。由该交变磁场诱导的涡流与颗粒中物料的导电率直接相关，并且因此颗粒中仅导电物料(诸如黄铜矿)被加热，而颗粒中非导电或导电性较低的物料(诸如粘土和石英)完全未被加热或至少未被加热至相同程度。此处存在两种机制。首先，有价值物料必须是导电的以便与大的电流相关联。第二，重要的是有价值物料不是极度好的导体，因为物料将不会生成充分的欧姆热。另外，采出物料的尺寸越小，体积加热将越好。如果采出物料是磁性的(例如铁磁性的，诸如磁铁矿)，颗粒被强烈加热，功率损耗与导磁率成正比。诱导的涡流的幅度与磁场强度、磁场频率以及导电率成正比。

间接加热的益处是，仅在采出物料颗粒中有导电性的物料中生成能量(其随频率而改变)，例如黄铜矿具有20-1000S/m的导电率而石英具有10e^-14S/m的导电率，这展示了通常在含铜采出物料中共同出现的这两种物料(一种有价值，另一种不那么有价值)的幅度差异的数量级，这可以用于分离含有不同量的这些物料的颗粒。换句话说，本发明使得有可能区别特定金属硫化物矿物并且选择性地鉴定含有特定矿物的颗粒。如上所述，本发明不局限于含铜采出物料，并且适用于大范围的物料，其中物料的有价值组分与无价组分的导电率差异使得有可能区别这些组分。

由于导电率以及因此透入深度(或在颗粒中诱导的电流的深度)随着磁场频率改变，因此可针对采出物料中每种有价值物料或其他有价值组成物料确定最佳频率，以便使得有可能相较于采出物料中的非有价值物料选择性地加热采出物料。在为绝缘体的物料中，未诱导出涡流。在高导电性的物料中，诱导出涡流，但根据焦耳第一定律在物料中不存在足够的电阻来产生热。因此，选择磁场频率来最佳化采出物料中有价值物料的加热是重要的。选择可以包括在多个磁场频率下操作。

因此，通过欧姆加热加热的碎片可以根据导电物料的量、物料的导电性以及导电物料中碎片的深度而被加热至不同程度。因此，热分析以及后续分选能够基于温度差异鉴定并将用于下游加工的碎片与其余碎片分离。

该方法可以进一步包括选择该交变磁场以在该采出物料中的任何有价值物料中诱导电流从而引起有价值物料的加热，以及将该采出物料暴露于所选择的交变磁场以及加热任何有价值物料。

该方法可以进一步包括选择该交变磁场的频率以相比该采出物料中的非有价值物料，促进该采出物料中有价值物料的加热。

根据该分选标准物理分离碎片的步骤可以包括：在一个分选台中分离一个类别的碎片，将剩余的碎片送至至少一个另外的分选台用于分离一个或多个另外类别的碎片。

确定每个碎片的温度可以包括确定该碎片的一部分的温度。

步骤(b)可以进一步包括确定每个碎片的温度上升速率，并且该热分析可以涉及对比该碎片温度或结合该碎片温度评定该速率。

本发明的另一个方面提供一种从采出物料回收有价值物料的方法，该方法包括：(a)如上所述基于对电磁辐射的敏感性分选采出物料以获得含有该有价值物料的采出物料以及贫瘠采出物料，以及(b)使该含有该有价值物料的采出物料经受下游加工以回收该有价值物料。

在另一个方面，本发明提供一种用于分选采出物料碎片的装置，该采出物料包括有价值物料和非有价值物料，其中一些碎片比其他碎片含有更多的有价值物料或更多的非有价值，该装置包括：

(a)一个处理站，该处理站用于通过加热这些碎片中的所选择物料而加热采出物料碎片；

(b)一个热分析组件，该热分析组件用于分析碎片的热响应；以及

(c)一个分选组件，该分选组件被配置用于基于该热分析物理分选采出物料碎片以将具有由在一个上限温度与一个下限温度之间的范围限定的一个温度带之内的温度的碎片与在该温度带之外的碎片分开；并且

其中该上限温度和该下限温度被选择用于基于由加热引起的碎片温度将碎片鉴定为含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料。

该上限温度可以被选择用于区别通过有价值物料加热的碎片以及通过相比这些有价值物料对加热更敏感的非有价值物料加热的碎片。

该热分析组件可以包括一个处理器，该处理器接收来自该热分析组件的热分析，并且应用该上限温度和该下限温度来鉴定贫瘠碎片以及含有有价值物料的碎片。

该分选组件可以包括一个分离器，该分离器将该贫瘠碎片引导成一个流，并且将这些含有有机物料的碎片引导成另一个流。

该处理器可配置有该温度带，该温度带可以被选择用于基于具有在该范围之内的温度或温度上升(因暴露于电磁辐射而引起)的碎片而将碎片鉴定为含有有价值物料，以及基于在该范围之外的温度或温度上升而将碎片鉴定为贫瘠碎片。

该处理器以及该分离器可以被配置有该温度带以将含有一定量的提取在经济上可行的有价值物料的碎片引导成两个或更多个分开的流。

该处理器以及该分离器可以被配置有该温度带以根据对于一个指定的下游加工选项的适合性，将这些含有有价值物料的碎片引导成两个或更多个分开的流。

该适合性可以通过碎片内有价值物料的含量来确定。

该处理站可以被适配用于生成电磁辐射并且将这些碎片暴露于该电磁辐射。

该处理站可以被适配用于生成一个交变磁场并且将这些碎片暴露于该交变磁场。

附图详述

尽管存在可能落入如概述中所述装置和方法的范围内的任何其他形式，但现在将参考附图仅通过举例来描述具体实施例，在附图中：

图1是根据本发明的一个方面的一种分选矿石方法的一个实施例的流程图。

图2是根据本发明的一种用于分选采出物料的装置的一个实施例的示图。

图3是覆加有热分析以及分选流程的图2的实施例的示图。并且

图4是根据本发明的一种方法的一个实施例的温度带分选的表示。

实施方式说明

实施例在一种从低等级含铜矿石中回收铜形式的有价值金属的方法的背景中描述，在该低等级含铜矿石中铜存在于诸如黄铜矿的含铜矿物中，并且这些矿石还含有非有价值脉石。该实施例中的该方法的目标是鉴定高于某一等级的含有大量含铜矿物的颗粒形式的采出物料碎片，以及将这些颗粒从其他颗粒中分选，以及使用最有效且可行的选项来加工含铜颗粒以便从这些颗粒中回收铜。

应注意，尽管以下描述并不集中于下游加工选项，但这些选项是从冶炼到浸提范围内的任何合适的选项。

还应注意，本发明不局限于含铜矿石并且不局限于铜作为待回收的有价值物料。一般来说，本发明提供一种分选在暴露于电磁辐射时展现出不同加热响应的任何采出物料的方法。采出物料可以是金属物料以及非金属物料。含铁矿石以及含铜矿石是金属物料的实例。煤是非金属物料的一个实例。

还应注意，本发明不局限于使用温度阈值(作为等级指示)作为用于分选颗粒的唯一依据，并且本发明延伸至考虑为颗粒对于下游回收工艺的适合性的指示的其他特性。

首先参照图1，示出一种用于加工采出矿石的工艺的流程图。具体来说，将大的矿石岩石和砾石在初次破碎机10中缩减尺寸，并且然后送至粉碎站12以将矿石进一步缩减为具有小于100mm的尺寸的颗粒。然后分选矿石颗粒以获得含有高有价值物料含量的矿石颗粒流以及含有低有价值物料含量的矿石颗粒流。

一般而言，大量矿石颗粒暴露14于被选择以加热有价值矿物的激发辐射。具有高有价值物料含量的矿石颗粒被加热。方便起见，这些颗粒被称为“热”颗粒，即使它们的温度仅稍微高于环境温度。具有低有价值物料含量的一些矿石颗粒未被加热至相同程度，并且方便起见称其为“冷”颗粒。结果是在高有价值物料含量的矿石颗粒与低有价值物料含量的矿石颗粒之间产生热差异。这种热差异使得矿石颗粒能够被分选。

然而，一些矿石颗粒具有低有价值物料含量，但含有对电磁辐射敏感的材料诸如粘土。这些材料在加热颗粒中具有强大的影响，因为这些材料在颗粒中是相对丰富的，和/或它们含有具有结合水的矿物，该结合水对一些类型的电磁辐射(包括微波能)具有高敏感性。材料的丰富性意味着该材料可以形成颗粒表面的一部分。因此，颗粒的热分析将寄存一个更高的热信号，该热信号高于以下情况中的颗粒：其中热信号是从由电磁辐射激发的少量物料扩散通过颗粒的热的产物。方便起见，具有低有价值物料含量且具有对电磁辐射敏感的物料的这些颗粒将被称为“热”贫瘠颗粒。“热”贫瘠颗粒的高的热信号使得它们能够与“热”颗粒以及“冷”颗粒区分开来，并且因此使得它们能够从其他颗粒中分选出。

在一种形式中，激发辐射是微波能。然而，应理解，除其他因素之外，激发辐射基于待加工的矿石以及基于建立一个足以用于分选的热差异来选择。关于后者，该热差异对于热检测器区别“热”颗粒、“冷”颗粒以及“热”贫瘠颗粒是足够的。因此，激发辐射可以是X辐射或其他合适的电磁辐射。

微波辐射以在颗粒内产生一个功率密度的水平施加，该功率密度低于诱导颗粒中的微细裂缝所需的功率密度水平。无论如何，暴露14的微波频率以及微波强度以及颗粒暴露时间以及其他操作参数在已考虑了所要求的信息后选择。所要求的信息是在将特定采出物料分类用于分选和/或下游加工颗粒方面有帮助的信息。在任何给定情况下，将存在诸如等级、矿物学特征、硬度、质地、结构完整性以及多孔性等特性的特定组合，这将提供做出关于颗粒的分选和/或下游加工的知情决策(例如适合特定下游加工选项的分选标准)的必要信息。

然而，应理解，本发明不限于以避免颗粒的微细裂缝的方式应用电磁辐射。

然后使大量矿石颗粒经受分配器装置(呈分配器站16的形式)，其空间地分配这些颗粒以备用于分选。分配的颗粒然后传到分选装置18，该分选装置鉴定并将“冷”颗粒与“热”颗粒以及“热”贫瘠颗粒分开，从而产生“冷”流18a以及“热”颗粒和“热”贫瘠颗粒的流18b。然而，应理解，根据下游加工操作加工不同矿石等级的颗粒的适合性和实用性，这些颗粒可以被分选成多于两个流。

分选装置的一个实例示于图2中。具体来说，已被初次破碎机(未示出)破碎至10-25cm的粒度的矿石颗粒形式的进料经由一个进料组件20供应到传送带22上，并且该传送带22将颗粒运送通过一个暴露14台，该台呈一个微波辐射处理组件24的形式，该微波辐射处理组件包括一个暴露腔26。

传送带22上的颗粒在移动通过微波辐射处理组件24的暴露腔26时，逐个颗粒地暴露于微波辐射。微波辐射可以处于连续辐射或脉冲辐射的形式。

颗粒离开暴露腔26并且通过传送带22递送到一个斜槽28中，该斜槽将颗粒引导至一个分布板30上。颗粒通过分布板30的动作而相对均匀地散布。分布板作为振动板操作，这使得颗粒彼此散布开来，并且使得颗粒从该斜槽的一个出口行进到与该出口相反的板30的一个掉落边缘32。

均匀分布的颗粒从分布板30落到另一个传送带34上，该传送带将颗粒递送至分选装置100的一个热分析台18上。

当在传送带34上行进时，颗粒经受热分析。在此实施例中，来自颗粒的辐射通过高分辨率、高速红外成像仪66来检测，该成像仪捕获颗粒的热图像。虽然一个热成像仪就足够了，但可以使用两个或更多个热成像仪用来完全覆盖颗粒表面。

另外，一个或多个可见光相机(未示出)捕获颗粒的可见光图像以允许确定颗粒尺寸。根据所检测热点(像素)的数目、温度、其分配模式以及其累积面积，相对于颗粒的尺寸，可以对所观察岩石颗粒的等级做出评估。通过将该数据与先前建立的特定分级并设定尺寸的岩石颗粒的微波诱导热特性之间的关系进行比较，此估计可以得到支持和/或更多矿物含量可以定量。

应注意，根据将颗粒分类用于分选和/或下游加工选项所要求的信息，在微波暴露腔内和/或上游可以定位一系列其他传感器(未示出)。这些传感器可以包括以下传感器中的任一个或不只一个：(i)近红外光谱(“NIR”)传感器(针对组成)；(ii)光学传感器(针对尺寸和质地)；(iii)声波传感器(针对浸提和磨削维度的内部结构)；(iv)激光诱导光谱(“LIBS”)传感器(针对组成)；以及(v)磁特性传感器(针对矿物学特征和结构)；(vi)X射线传感器，用于测量非硫化物矿物和脉石组分，诸如铁或页岩。

由热成像仪66和可见光传感器(以及任何其他传感器)收集的图像例如使用配备有图像处理软件的一个计算机70来处理。该软件被设计来处理传感数据以将颗粒分类用于分选和/或下游加工选项。在任何给定情况下，该软件被设计来根据与数据相关联的特性的相对重要性来加权不同的数据。

分选装置18包括一个红外相机形式的热检测器66。该检测器66被校准来确定给定颗粒是“热”或“冷的”。使颗粒的温度与颗粒中铜矿物的量相关。因此，具有给定尺寸范围并且在给定条件下加热的颗粒将温度增加至高于一个下限阈值温度“x”度的温度，如果这些颗粒含有至少“y”重量％的铜的话。加热至高于一个上限阈值温度“z”度的温度的颗粒被称为“热”贫瘠颗粒。该上限阈值温度可初始基于经济因素来选择并且随那些因素变化而调整。

热分析18确定暴露14于微波处理组件24中的微波能所引起的颗粒温度上升。

具体来说，一个热成像相机20被定位来扫描进入微波处理组件24的颗粒。该相机20确定颗粒的温度，并且取此温度作为参考温度。将此参考温度与通过第一次热分析18获得的颗粒温度作对比，以确定每个颗粒由于暴露于微波能所引起的温度上升(图3中的“ΔT”)。然后将分选标准应用于每个颗粒的温度上升以便确定这些颗粒如何分选。在此实施例中的分选标准包括在一个温度带内的温度上升，该温度带被选择代表对于在下游操作中加工以回收铜金属是经济的颗粒中的一个阈值铜含量。设定温度上升是3℃至6℃，这样使得具有小于3℃的温度上升的颗粒被分类为“冷”颗粒，并且因此被指定为被一个分离器组件50抛弃。具有大于6℃的温度上升的颗粒被分类为“热”贫瘠颗粒，并且因此被指定为被该分离器组件50抛弃。具有在3℃与6℃之间的温度上升的颗粒被分类为“热”颗粒，并且因此被指定用于下游加工以便回收铜。然而，应理解，该温度带可以根据工艺经济性而调整。

虽然根据此实施例的参考温度通过相机20来确定，但参考温度可以以其他方式来确定。例如，这些颗粒可以被预处理，这样使得这些颗粒实现一个预先确定的参考温度。因此，该参考温度可以作为一个固定温度记录在计算机70中，而非被主动地监测。

一旦计算机70完成热和可见光分析，并且每个颗粒被分类，这些颗粒就被分离器组件50分离，该分离器组件包括一个空气喷射器阵列68，这些空气喷射器以与传送带34的宽度大致相同的距离间隔开。阵列68从一个压缩空气源诸如气缸69进料压缩空气。这些颗粒通过从传送带34的末端投射并且在颗粒沿自由落体轨迹从传送带34移动时被压缩空气射流(或其他合适流体射流，诸如水射流)选择性地打偏而被分离。因此这些颗粒被分选成两个流，这两个流被收集在斜槽52、54中。热分析鉴定传送带34上的每个颗粒的位置，并且空气射流在颗粒作为待被打偏的颗粒进行分析后一个预先设定时间被激活。

在此情况下，主要分类标准是颗粒的温度上升，其作为颗粒中铜等级的指示。阈值等级之外的颗粒(即，具有该温度上升之外的温度上升)作为流18a被分离到一个收集斜槽52中，并且高于阈值等级的颗粒(即，具有该温度上升带之内的温度上升)作为流18b被分离到另一个斜槽54中。送至斜槽54的有价值颗粒随后进行加工以从颗粒回收铜。例如，斜槽54中的有价值颗粒被转移用于下游加工包括磨碎和浮选以形成一种浓缩物，然后加工该浓缩物以回收铜。

在一个替代性实施例中，分离器组件50可被校准用于打偏“热”颗粒并且允许“冷”颗粒继续保持其原始轨迹。

流18a中的颗粒可以变为副产物废物流并且以一种合适的方式进行处置。然而，并非是总是这种情况。颗粒具有较低浓度的铜矿物，这些铜矿物对于通过替代性方法来回收是足够有价值值的。在这种情况下，“冷”颗粒可以被转移至一种合适的回收工艺，诸如浸提。

由分选装置18应用的温度带被选择用于将含有有价值物料的颗粒与贫瘠颗粒分开。应用于含铜矿石的分选标准的一个实例的图形表示示于图4中。温度带被选择用于将具有设定范围内的温度上升的颗粒(即，具有温度带内的温度的颗粒)与其他颗粒分开。在此情况下，设定范围是由暴露于电磁辐射所致的，相比暴露前颗粒温度为3℃至6℃的温度上升。

分选标准内的上限阈值和下陷阈值是将尽可能多的贫瘠采出物料与有价值物料(在此情况下是黄铜矿)分开所必要的。

根据图4将理解，包含颗粒的原始物料将影响颗粒的温度上升。具体来说，“冷”石英颗粒通常记录一个比“冷”二长岩颗粒低的温度上升，当两者都经受相同的微波能时。效果是，含有非常少的黄铜矿的二长岩颗粒可以被包括在记录了在3℃至6℃范围内的温度上升的颗粒之中。具有较高有机物料含量的石英颗粒将记录一个类似的温度上升。因此，重要的是选择产生对于在下游回收操作中加工是经济的采出物料输出流的上限阈值和下陷阈值。

虽然已描述了多个具体装置和方法实施例，应理解装置和方法可以以许多其他形式来实现。

举例来说，虽然该实施例包括在一个单个分离步骤中将温度范围内的颗粒与温度范围外的颗粒分开，但本发明不限于此并且延伸至采用多个分离步骤的方法和装置。例如，一个第一分离步骤可以将具有高于一个下限的温度的颗粒与比该下限冷的颗粒分开。一个第二下游分离步骤可以用来将具有低于一个上限的温度的颗粒与比该上限热的颗粒分开。此外，分选标准可以被选择用于基于有价值物料含量将该温度带内的颗粒分成分开的流。因此，通过本发明的分选方法和装置可以产生四个或更多个颗粒流。

可替代地，热分析18以及分离器组件50可以配置有基于多个温度带的分选保准。该多个温度带可以是分开的离散的带。该多个温度带可以重叠，这样使得一个温度带是一个更宽温度带的子集。

举另一个例子，热分析台可以涉及确定每个碎片的温度上升，连同每个碎片的温度。在此情况下，该分析涉及考虑温度上升速率连同碎片温度，以便评定该碎片是否包括过热物料，并且因此评定该碎片是否是贫瘠碎片。虽然已描述了一个具体装置和方法实施例，应理解该装置和方法可以以许多其他形式来实现。

例如，应理解采出物料碎片的加热可以通过以上欧姆加热披露内容或如澳大利亚临时申请2013900972中所述的来实现，即通过将碎片暴露于交变磁场以在导电物料中诱导涡流，这样使得涡流的欧姆电阻引起碎片的加热。在此方面，以上实施例中的微波处理组件24可以替代为一个磁场发生器组件，并且此组件可以被操作来通过将矿石碎片暴露于选择的交变磁场而使该碎片加热。

在下列权利要求中，以及在之前描述中，除上下文另有要求外，由于表达语言或必然含意，如在此披露的装置和方法的各种实施例中的术语“包括”以及变体(如“包括了”或“包括着”)以包容性含义来进行解释，例如指定所述特征的存在而不排除其他特征的存在或添加。

Claims (27)

1.一种分选采出物料碎片的方法，该采出物料包括有价值物料和非有价值物料，其中一些碎片含有比其他碎片更多的有价值物料或更多的非有价值，该方法包括：

(a)通过加热这些碎片内的所选择物料而加热暴露这些碎片；

(b)热分析该采出物料的碎片以确定每个碎片的温度；以及

(c)基于该热分析分选碎片以将具有由在一个上限温度与一个下限温度之间的范围限定的温度带之内的温度的碎片与具有在该温度带之外的温度的碎片分开；并且

其中该上限温度和该下限温度被选择用于基于该碎片温度将碎片鉴定为含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料。

2.如权利要求1所定义的方法，其中该上限温度被选择用于区别通过有价值物料加热的碎片以及通过比这些有价值物料对加热更敏感的非有价值物料加热的碎片。

3.如权利要求1所定义的方法，其中该方法进一步包括将该采出物料物理分离成含有在该上限温度与该下限温度之间的该范围之内的碎片的一个流以及具有在该范围之外的碎片的另一个流。

4.如权利要求2所定义的方法，其中根据该温度带物理分离碎片的该步骤包括：在一个分选台中分离具有低于该下限温度的温度上升的碎片，以及将剩余的碎片送至至少一个另外的分选台用于分离具有高于该上限温度的温度上升的碎片。

5.如权利要求4所定义的方法，其中对于铜矿石中含有黄铜矿作为该有价值物料的碎片，该温度带为3℃至6℃。

6.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中分选这些碎片的该步骤进一步包括将这些含有有价值物料的碎片分选成两个或更多个流。

7.如权利要求6所定义的方法，其中该温度带被选择用于根据对于一个指定的下游加工选项的适合性，将这些含有有价值物料的碎片分选成两个或更多个流。

8.如权利要求7所定义的方法，其中该适合性是通过一个碎片内有价值物料的含量来确定的。

9.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中步骤(a)包括将这些碎片暴露于电磁辐射，并且涉及基于在这些采出物料碎片中促进一个差热响应来选择电磁辐射的类型和能量以及暴露时长，以便使得能够使用这些碎片的不同温度作为该热分析的基础。

10.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中该电磁辐射包括X-射线辐射、微波辐射以及射频辐射。

11.如权利要求9或权利要求10所定义的方法，其中步骤(a)包括将这些碎片暴露于脉冲电磁辐射或连续电磁辐射。

12.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中该方法进一步包括为通过暴露于该电磁辐射而在这些碎片中生成的热传递通过这些碎片留出充足时间，这样使得每个碎片表面上的温度是通过该碎片的质量平均温度的量度。

13.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中步骤(b)进一步包括确定每个碎片的温度上升速率，并且该热分析涉及对比该碎片温度或结合该碎片温度评定该速率。

14.如权利要求1至8中任一项所定义的方法，其中步骤(a)包括将这些碎片暴露于一个替代磁场，并且涉及选择该交变磁场以在该采出物料中的任何有价值物料中诱导电流从而引起有价值物料的加热，以及将该采出物料暴露于所选择的交变磁场以及加热任何有价值物料。

15.如权利要求14所定义的方法，包括选择该交变磁场的频率以相比该采出物料中的非有价值物料，促进该采出物料中有价值物料的加热。

16.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中该采出物料是一种含铜矿石并且该有价值物料是黄铜矿，并且其中步骤(a)包括将该采出物料暴露于微波能。

17.如以上权利要求中任一项所定义的方法，其中该确定每个碎片的温度包括确定该碎片的一部分的温度。

18.一种用于分选采出物料碎片的装置，该采出物料包括有价值物料和非有价值物料，其中一些碎片含有比其他碎片更多的有价值物料或更多的非有价值，该装置包括：

(a)一个处理站，该处理站用于通过加热这些碎片中的所选择物料而加热采出物料碎片；

(b)一个热分析组件，该热分析组件用于分析碎片对电磁辐射的热响应；以及

(c)一个分选组件，该分选组件被配置用于基于该热分析而物理分选采出物料碎片以将具有由在一个上限温度与一个下限温度之间的范围限定的温度带之内的温度的碎片与在该温度带之外的碎片分开；并且

其中该上限温度和该下限温度被选择用于基于该碎片温度将碎片鉴定为含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料。

19.如权利要求18所定义的方法，其中该上限温度被选择用于区别通过有价值物料加热的碎片以及通过相比这些有价值物料对加热更敏感的非有价值物料加热的碎片。

20.如权利要求18或权利要求19所定义的装置，其中该热分析组件包括一个处理器，该处理器接收来自该热分析组件的该热分析，并且应用该上限温度和该下限温度来鉴定贫瘠碎片以及含有有价值物料的碎片。

21.如权利要求20所定义的装置，其中该分选组件包括一个分离器，该分离器将这些贫瘠碎片引导成一个流，并且将这些含有有机物料的碎片引导成另一个流。

22.如权利要求21所定义的装置，其中该处理器以及该分离器被配置有该温度带以将含有一定量的其提取在经济上可行的有价值物料的碎片引导成两个或更多个分开的流。

23.如权利要求22所定义的装置，其中该处理器以及该分离器被配置有该温度带以根据对于一个指定的下游加工选项的适合性，将这些含有有价值物料的碎片引导成两个或更多个分离的流。

24.如权利要求23所定义的装置，其中该适合性是通过一个碎片内有价值物料的含量来确定的。

25.如权利要求18至24中任一项所定义的装置，其中该处理站被适配用于生成电磁辐射并且将这些碎片暴露于该电磁辐射。

26.如权利要求18至24中任一项所定义的装置，其中该处理站被适配用于生成一个交变磁场并且将这些碎片暴露于该交变磁场。

27.一种从采出物料回收有价值物料的方法，其中该方法包括：(a)如权利要求1至17所定义的基于对电磁辐射的敏感性分选采出物料以获得含有该有价值物料的采出物料以及贫瘠采出物料，以及(b)使该含有该有价值物料的采出物料经受下游加工以回收该有价值物料。