CN105209645B - 从次生矿石收取铯或铷的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法且所述方法涉及采用扫描和分选技术。进一步描述了经精制的次生矿石。

Description

从次生矿石收取铯或铷的方法
背景技术
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2013年3月5日提交的在先美国临时专利申请No.61/772,946的权益，其在此全文引入作为参考。
本发明涉及铯或铷或者这两者以及从次生矿石收取这些元素。本发明进一步涉及包含铯以及其它矿物和/或元素的独特组合的经纯化的矿石。
日益发现，对于各种工业应用(例如在烃收取领域中)，铯盐(例如甲酸铯)是有用的组分或添加剂。然而，“原生”矿石(即，含有高量的铯以及可忽略量的不期望的杂质的矿石)的矿床是罕见的，且操作者长久以来寻找用以增强从已知包含铯和/或铷的次生矿石的矿床收取铯和/或铷的技术。
然而，虽然含铯的次生矿石是可得到的，但是，在从这样的矿石收取铯的方面存在大的问题。举例来说，基于已知的方法，从低收率矿石收取显著量的铯的代价可为相当耗时且昂贵的。而且，采用已知的技术，使铯与可典型地见于含铯的次生矿石的矿床中的某些不期望的金属或矿物分离是非常困难且昂贵的。例如，很多含铯的次生矿床具有相当数量的含锂的矿物，例如，但不限于，磷酸盐(磷化物，phosphate)矿物，如磷铝锂石、羟磷铝锂石、和/或经铯取代的块磷锂矿。如果没有从次生矿石中显著地分离出含显著量的锂且经常含有钠的磷酸盐矿物，则锂可对次生矿石的含铯部分在许多工业中(例如在关于流体(例如钻探流体、完井液、封隔液等)的烃收取领域中)的商业应用带来严重的阻碍。
更详细地，铯的一个有益的用途是作为处于溶解状态下的甲酸铯，从而产生在深钻油气井中极其有用的高密度钻井液。如果在所述流体中锂以过度的含量存在，则无法制造具有足够量的处于溶解状态下的铯的流体以达到钻井流体所需的高的流体密度。如果锂的含量超过临界参数，则含铯的盐将在达到所需要的密度以作为合适的钻井液工作之前从溶液中沉淀出来，这将使得所述流体不适用于烃的收取。
在使用原生矿石源时，锂的存在不是重要的问题，因为能够在不存在显著程度的含锂的磷酸盐矿物的情况下收取含铯的原生矿床(即，铯榴石)。因此，该问题是含铯的次生矿石独有的。此外，如果在化学处理以收取铯之前没有从次生矿石基本上除去锂，则在传统的矿石下游湿式化学处理(例如，以酸消化开始)的过程中，从铯除去锂以及任何的钠可为非常具有挑战性的。由于在湿式化学处理之前引入矿石，因此，该挑战还包括这些轻质碱金属的含量的可变的存在。
对于含铷的矿石或者含铯和铷的矿石，也可存在这些相同的问题。
因此，在工业中，需要开发用于从次生矿石(也称作，含铯的次生矿石)收取高度追求且有价值的带有铯、铷、或者这两者的矿物的方法。进一步需要创立这样的方法，所述方法显著地降低带有锂和其它轻质碱金属的矿物、杂质以及其它矿物和/或金属杂质在所收取的铯、铷、或者这两者中的含量，以便避免湿式化学处理以及盐水(brine)产物耐久性(viability)的按照前述那些问题的重大挑战。
发明内容
本发明的特征在于提供有效地从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法。
本发明的进一步特征在于提供在含铯的流体(例如甲酸铯等)的生产中利用从次生矿石收取的铯、铷、或者这两者的方法。
本发明的额外的特征在于提供从次生矿石收取铯、铷、或者这两者且又控制锂和/或本来存在于所收取的矿石中的金属或矿物的量的方法。
本发明的进一步特征在于提供含有高量的铯和受控量的锂或锂离子且具有合乎期望的氧化铯对氧化磷的重量比的经纯化的含铯破碎矿石。
本发明的额外的特征和优点将在下面的描述中部分地阐明，和部分地将从所述描述明晰，或者可通过本发明的实践获知。本发明的特征和其它优点将通过在说明书和所附权利要求中特别指出的要素和组合实现和获得。
为了实现这些和其它优点，根据本发明的目的，如在本文中体现和广泛描述的，本发明涉及从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法。基于次生矿石的总重量，所述次生矿石可包含25重量％或更低的Cs2O(例如15重量％或更低或者10重量％或更低)，且所述次生矿石的大部分可包括具有至少一个大于5英寸的维度(dimension)的片块(片材，piece)。所述方法可包括使次生矿石破碎以获得包含单独的片块的经破碎的矿石。各单独的片块具有能够通过3英寸的筛/网或棒/网的尺寸。或者，能够以来自于来源或供应商的经破碎的矿石作为开始。所述方法包括使经破碎的矿石以至少1吨/小时的进料速率通过第一分选机以便进行第一次分选，其中，基于第一分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的原子数和/或材料密度，所述第一分选机确定经破碎的矿石的各单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”，其中，经测定或计算，所述“1级片块”包含基于所述单独的片块的重量的量为至少20重量％的Cs2O。所述方法涉及使1级片块与2级片块分开，其中，1级片块的Cs2O总量的百分数比次生矿石中的Cs2O的总重量百分数高至少10重量％。所述方法可任选地包括通过使1级片块经历至少一次酸处理和/或其它化学处理来提取铯、铷、或者这两者。认识到，由于针对Cs2O的变化的轻质碱金属摩尔取代度，铯榴石矿物实质上可具有不同的Cs2O重量百分数含量。包含44重量％Cs2O的铯榴石大约将是在该矿物中发现的最大值。对本发明的目的而言，约32重量％的Cs2O含量可被认为代表“纯”的铯榴石矿物，且通常地，铯榴石矿物可包含不超过32重量％～44重量％的Cs2O。
本发明进一步涉及经纯化的含铯破碎矿石。例如，所述经纯化的含铯破碎矿石可具有如下：
a)任选地，其量为10重量％～90重量％的铯榴石和/或南平石和/或光卤石含量；
b)5重量％～约32重量％的Cs2O含量；
c)1重量％～10重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)约低于1.5重量％的P2O5百分率含量；
e)至少4:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
f)0.5重量％～2重量％的Li2O含量；和
g)0.1英寸～5英寸例如0.5～2.5英寸的破碎矿石的平均尺寸或厚度，其中，所有重量百分数均基于经纯化的矿石的重量。对于该经纯化的矿石，铯榴石含量a)是任选的且进一步地，代替铯榴石，任何带有铯的矿物可被部分或完全地替代，例如南平石和/或光卤石。
所述经纯化的含铯的破碎矿石可额外地具有以下中的一种或多种：
a)其量为0.5重量％～5重量％的SQUI含量；
b)其量为0.5重量％～5重量％的石英含量；
c)1重量％～10重量％的长石总含量；
d)0重量％～1重量％的钠长石含量；
e)0.1重量％～0.5重量％的闪岩含量；
f)0.5重量％～4重量％的磷灰石含量；
g)2重量％～8重量％的锂云母含量；和/或
h)0重量％～1重量％的磷铝锂石含量。
理解，前面的总体描述和下面的详细描述这两者仅是示例性的和解释性的且意图提供如所要求保护的本发明的进一步说明。
引入本申请并构成本申请的一部分的附图说明了本发明的一些特征，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。本说明书不意图限制本发明的范围或精神。
附图说明
图1为示出了用于从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的一种本发明方法的流程图。
图2为示出了本发明方法中可用的分选机的总体结构的图。
图3为示出了扫描的代表的图，所述扫描采用高通道和低通道的信号扫描，其中，信号到达图像处理以产生岩石图像，从而触发或实现岩石等级的机械分离。
图4为示出了锂对于铯在水性流体中的溶解度的影响的图。
具体实施方式
根据本发明，描述了从次生矿石(也称作含铯的次生矿石)收取铯、铷、或者这两者的方法。本发明进一步涉及经收取的高度纯化的含铯矿石(也称作经纯化的含铯破碎矿石)。本发明进一步涉及流体或其它材料，其包含具有单质铯或铯化合物(例如盐)的形式的经收取的铯。代替铯，可实现铷或者铯和铷的混合物的收取和使用。进一步地，本发明的方法还可用于从次生矿石收取钾。而且，要明确的是，虽然不太有用，本发明的方法可使用单独的原生矿石、单独的次生矿石、或者原生矿石和次生矿石的组合。图1提供了可采用的步骤的流程图。在所有情况中，所述经纯化的含铯破碎矿石包含的含锂的磷酸盐矿物的量不足以妨碍通过对所述经纯化的含铯破碎矿石进行进一步精制而获得的铯、铷、铯化合物、或铷化合物的工业应用。
更详细地，在本发明中，提供了从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法。所述次生矿石可包含25重量％或更低的Cs2O，基于所述次生矿石的总重量。所述次生矿石的大部分(以重量计)可包含具有至少一个大于5英寸的维度的片块、基本上由具有至少一个大于5英寸的维度的片块组成、或者由具有至少一个大于5英寸的维度的片块组成。因此，超过50重量％(例如，超过60重量％、超过70重量％、超过80重量％、超过90重量％、超过95重量％、超过99重量％或者约100重量％)的次生矿石的至少一个维度或两个维度或所有维度大于5英寸，基于起始次生矿石的总重量。换句话说，在破碎之前，矿石的大部分(以重量％计)不通过5英寸的美国筛/网而下落。
基于起始次生矿石的总重量百分数，所述次生矿石(总体上)可为或包括20重量％或更低的Cs2O、15重量％或更低的Cs2O、10重量％或更低的Cs2O、1重量％～15重量％的Cs2O、1重量％～10重量％的Cs2O、0.25重量％～5重量％的Cs2O、低于1重量％的Cs2O、约0.1重量％或更高的Cs2O、0.1重量％～20重量％的Cs2O、0.1重量％～18重量％的Cs2O、0.1重量％～15重量％的Cs2O、0.1重量％～10重量％的Cs2O、0.1重量％～5重量％的Cs2O、1重量％～20重量％的Cs2O、1重量％～18重量％的Cs2O、1重量％～15重量％的Cs2O、或者其它低量的含铯矿石，或者在这些范围中的任一个之内或之外的其它的量。
所述次生矿石可包括以下物质、包含以下物质、基本上由以下物质组成、或者由以下物质组成：铯榴石、南平石、光卤石、硼锂铍矿、草莓红绿柱石、铷微斜长石、borateramanite、绿柱石、voloshonite、铯锑钽矿、氟硼钾石、铯钒铀石、锰星叶石、nalivkinite、透锂长石、锂辉石、锂云母、黑云母、云母、白云母、长石、微斜长石、Li-白云母、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、钠长石、方沸石、SQUI、闪石、锂云母、闪岩、块磷锂矿(lithiophospahe)、磷灰石和/或硼铯铝铍石、或者它们的任意组合。所述次生矿石可包含铯榴石、基本上由铯榴石组成、或者由铯榴石组成，其中，铯榴石为具有通式(Cs>Na)[AlSi2O6]H2O的铝硅酸盐矿物。所述次生矿石可具有至少1重量％的铯榴石(基于次生矿石的重量)、或1～5重量％的铯榴石(基于次生矿石的重量)、或至少3重量％的铯榴石(基于次生矿石的重量)。其它的量为1重量％～20重量％、或1重量％～15重量％、或1重量％～10重量％、或1重量％～5重量％的铯榴石(基于次生矿石的重量)。
在图1中，提供了流程图来给出可用于本发明方法中的步骤。值得注意的是，这是本发明的简单示例且不意图限制步骤或步骤顺序或者限制哪些步骤可被使用或哪些步骤可为任选的。在图1中，矿石可被破碎或者可接收经破碎的矿石(10)并然后可将经破碎的矿石分成不同的尺寸粒级(12)。在某个时间点处，基于(12)中所获得的尺寸粒级，可使用各尺寸粒级的调偏(train)组来校准或调偏所用的分选机(14)。值得注意的是，步骤(14)可在使尺寸粒级穿过分选机之前的任意时刻实施且例如可在尺寸粒级通过分选机之前的数分钟、或者提前数小时或数天或数月完成。然后，使来自所述经破碎的矿石的尺寸粒级通过经校准的分选机并分成1级或2级的片块(16)。1级片块(18)是含有高量的氧化铯或者具有包含氧化铯的潜能的片块。然后，可任选地对1级片块(18)进行进一步的破碎和/或煅烧(22)。任选地，可使1级片块与2A级片块(26)合并在一起。在具有或者不具有2A级片块的情况下，可任选地使1级片块(18)经历酸处理(34)。所述酸处理(34)允许含铯的产物与其它材料分离(38)。可采用本领域已知的常规分离技术。然后，所收取的铯可任选地转变成甲酸铯(42)。然后，可将甲酸铯制成用于多种用途的含有甲酸铯的盐水(44)。作为进一步的选择，在1级片块的酸处理(34)之后，所收取的铯产物例如Cs2O(36)可然后用于形成一种或多种不同的铯盐，例如氢氧化铯、硫酸铯等(40)。可将在步骤(16)中分离出的2级片块收取作为2级片块(20)。可任选地使这些2级片块通过可与第一分选机相同的第二分选机(24)。该步骤将2级片块分成2A级片块和2B级片块。可任选地使2A级片块(26)与前述1级片块合并在一起，或者可对2A级片块进行煅烧或进一步破碎(32)并然后任选地经历酸处理(34)以用于进一步加工。2B级片块(28)可被认为是尾料或者可被再循环并再次通过分选机以用于进一步收取所需产物(30)。
所述方法可包括以下、基本上由以下组成、或者由以下组成：使次生矿石破碎以获得经破碎的矿石，所述经破碎的矿石是或者包括单独的片块。或者替代地，可获得经破碎的次生矿石。各单独的片块可具有能够通过3英寸(例如，或者，2.5英寸、或2英寸、或1英寸的美国筛孔尺寸、或者更小的筛孔尺寸)的美国筛/网或棒/网的尺寸。所述方法进一步包括使所述经破碎的矿石以至少1吨/小时的进料速率通过第一分选机以进行第一次分选。基于第一分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的原子数和/或材料密度，所述第一分选机确定经破碎的矿石的各单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”。对本发明的目的而言，“估算的原子数”或“测定或计算的原子数”可为原子数或有效原子数，也称作Z有效，其为化合物或材料的原子数。对于“材料密度”，这可被认为是“质量密度”。为了避免任何疑问，当在全文中使用“原子数”或“估算的原子数”时，这可为或包括例如使用Mayneord方法的“有效原子数”。经测定或计算(基于所述扫描)，“1级片块”具有基于所述单独的片块重量的其量为至少5重量％(例如，至少5重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少30重量％、5重量％～32重量％、或者更高)的Cs2O。所述方法进一步包括使1级片块与2级片块分开，其中，全部(组合的)1级片块的Cs2O总重量百分数比分选前的次生矿石中的Cs2O总重量百分数高至少10重量％(例如，高至少20重量％、高至少30重量％、高至少40重量％、高至少50重量％、高至少75重量％、高至少100重量％、高至少250重量％、高至少400重量％、高至少600重量％、高至少800重量％、高至少1000重量％)。
作为另一选择，经测定或计算(例如基于扫描)，1级片块可包含的Cs2O的量和浓度(各自以重量计)为起始矿石或次生矿石中所存在的至少两倍，和/或，1级片块可包含的Cs2O的量和浓度(各自以重量计)为所收取(或者从1级片块分离出)的2级片块中所存在的至少两倍。
关于作为起始材料的次生矿石，所述次生矿石可具有至少一个尺寸大于5英寸的维度、或至少两个尺寸大于5英寸的维度、或三个尺寸大于5英寸的维度。例如，在破碎之前，所述起始次生矿石可在至少一个维度上为5.1英寸，例如5.1英寸～100英寸或更大，例如10英寸～75英寸、6英寸～50英寸等。基本上，所述次生矿石可为任何大于5英寸的尺寸，因为在分选前其将经历破碎以便如本文所述的那样降低尺寸。
关于破碎机，可使用能够将大的岩石弄碎成可如本文所述地进行扫描的较小的岩石或单独的片块的任何破碎机。可使用的破碎机的实例包括，但不限于，颚式破碎机、回转破碎机、锥形破碎机、冲击式破碎机，例如水平轴冲击器、锤磨机、或立轴冲击器。可使用的破碎机的其它实例包括复合式破碎机和矿物分级机。作为选择，可在破碎之前使用碎石机，以便弄碎对于破碎机而言太大的过大的物料。而且，为了所需的尺寸和加工速度，可使用超过一个破碎机和/或可使用超过一种类型的破碎机。
在破碎步骤中，在第一次分选前，可对次生矿石进行破碎以获得作为或者包括单独的片块的经破碎的矿石，其中，各单独的片块具有能够通过3英寸筛/网、或者通过1英寸筛/网、或者通过0.5英寸筛/网、或者通过0.25英寸筛/网、或者通过0.1英寸筛/网(均为美国筛孔尺寸)的尺寸。
向第一分选机(和/或通过第一分选机)的进料速率可为至少1吨/小时、或至少2吨/小时、至少5吨/小时、至少8吨/小时、至少10吨/小时、至少15吨/小时、至少20吨/小时、至少25吨/小时、至少30吨/小时、1吨/小时～35吨/小时、5吨/小时～35吨/小时等。
关于向第一分选机进料经破碎的矿石，可使用用于输送该物料的任何装置，例如传送带、导料槽、振动台、或者用于将岩石或砂砾移动至采矿操作或生产线上的位置的其它输送设备。
对本发明的目的而言，‘测定的’原子数和/或密度可包括‘计算的’或甚至估算的原子数和/或密度。关于第一分选机，该分选机能够对各单独的片块实施至少一次扫描、且优选地至少两次扫描并从而计算或测定各单独的片块或者其部分的原子数和/或材料密度。该基于一次或多次扫描的计算或测定可被认为是原子数和/或材料密度的估算。所述计算或测定的原子密度可被认为是经估算的原子密度。所述计算或测定的材料密度可被认为是经估算的材料密度。如果超过一次扫描，则可同时、几乎同时、或顺序地进行扫描。通过扫描，分选机能够测定各单独的片块或其部分的经估算的原子数和/或材料密度，且该扫描信息(例如通过X射线扫描)能够用于确定哪些片块应当被接受或排出。可将所述扫描信息转变成各单独的片块(或其部分)的光学图像或图片，以用于在扫描操作中的后续使用。光学图像，如在其它部分进一步解释的，可如下进行颜色标记：a)基于所有单独的片块的经估算的原子数和/或材料密度；b)基于单独的片块的总体平均的估算原子数和/或平均材料密度(其中所述平均值可基于所测量的各原子数范围和/或材料密度范围的量(volume)确定)；或者c)基于其中可对单独的片块的图像的像素或区域根据所述像素或区域的经估算的原子数和/或材料密度来分配不同的颜色。因此，单独的片块可具有反映不同原子数和/或材料密度的不同的区，这是因为在同一个单独的片块中存在着不同的矿物/元素。基于所述扫描以及经估算的原子数和/或材料密度，可采用不同的颜色来表示可接受的材料或不可接受的材料。换句话说，颜色标记可与各单独的片块或各单独的片块的部分相关联以表示含有足量Cs2O的单独的片块或者不含有足量Cs2O、或含有过量的不可接受的材料例如磷酸盐或氧化锂的片块。
分选机可为双能X射线透射(DEXRT)分选机。例如，可使用Commodas Ultrasort分选机以用于所述分选。为了获得如本文所述的更精确的分选，可任选地对分选机进行“调偏”或校准以获知哪种矿物或岩石或其破片将被认为具有所需的Cs2O量且因此成为1级片块。类似地，可使用岩石类型，针对以下方面对分选机进行调偏：哪种类型的岩石类型或其破片不是合乎期望的且因此不包含高量的Cs2O并因此被认为是“2级片块”。当对分选机进行调偏时，通常地，在其中开采或者以其它方式收取次生矿石的采矿位置处发现的代表性的岩石或其破片可用于进行调偏。因此，在该任选的“调偏”期内，可前往采矿位置并收集精确地反映所发现的岩石或其破片的类型的代表性的岩石。然后，由用户识别这些岩石或其破片是哪种类型的岩石和/或该岩石是否为通常包含矿物铯榴石(和/或南平石和/或光卤石)的含铯的岩石。所述调偏期校准分选机以更好地使“1级片块”与其它岩石区别开来。所述调偏可大大地提高1级片块和2级片块的识别准确度。当使已知组成的岩石通过分选机以用于调偏或校准时，可对扫描进行研究以识别适用于选择1级片块或包含铯榴石的片块的扫描性质。虽然在本申请中的一个选择是设定分选机以筛选所需的原子数和/或材料密度，另一个选择是仅设定分选机的扫描参数以匹配从各调偏组获得的读数。换句话说，如果通过了调偏组的话，则对于特定尺寸粒级，分选机获得对于代表性的1级片块的针对估算原子数的读数“X”和/或针对材料密度的“Y”，然后，当所述调偏完成时，可对分选机编程以识别具有该原子数“X”和/或密度数值“Y”、或者具有与来自各调偏组中的各尺寸粒级的“X”和/或“Y”读数的偏差不超过5％、不超过10％、不超过15％、不超过20％、或者不超过25％或不超过某些其它指定百分数的原子数和/或材料密度的片块。这将针对调偏组中所用的每个尺寸粒级来进行。
在分选机的调偏中，可使用不同的调偏组。举例来说，可使用不同的已识别或已知的矿物，例如可使用3至8种(或更多种)不同的矿物类型以进行调偏。每个调偏组可包含相同的矿物类型但具有不同的尺寸粒级。当检测和分选部分地基于针对大量测量范围而确定的总体平均值时，使用不同尺寸粒级的目的是精确地校准分选机以处理不同尺寸的岩石或其破片。例如，可采用以下五种尺寸粒级(美国标准筛孔尺寸)中的一种或多种来校准或调偏分选机：
-2英寸+1.5英寸
-1.5英寸+1英寸
-1英寸+0.5英寸
-0.5英寸+0.25英寸
-0.25英寸+0.125英寸。
可包括在各调偏组中的岩石类型能够为：铯榴石、锂云母、一种或多种长石片块、石英、SQUI、磷铝锂石、和/或钠长石和/或一种或多种其它矿物/岩石类型。在这些岩石类型当中，1级片块为铯榴石矿物且其余材料大部分为2级片块。此外，在调偏期过程中可使用的岩石类型是具有代表性的或者是自采矿位置获得的真实岩石，以便精确地反映将会在分选矿石的生产过程中通过分选机的岩石或其破片。所述调偏组可包含1级片块和/或2级片块。所述调偏组可包含合乎期望的片块(例如，含铯的片块)以及不合乎期望的片块(例如，不含铯的片块或者其中铯的量非常低)。
下面是对岩石类型的种类以及用于如本文所述的分选机“调偏”目的的调偏组的一个实例的进一步说明。所述调偏组可包括具有不同岩石尺寸粒级和/或粒度的以下八种矿物类型。
1.在该试验中，铯榴石是迄今为止最重要的含铯矿物。在用于该试验的矿石样品中，全部的铯为约10重量％的Cs2O。采用目视矿物识别和手工分离，产生包含约30重量％Cs2O的铯榴石调偏样品。取决于尺寸粒级，该样品可含70-80重量％的待收取的Cs2O。
2.锂云母是铷的重要来源。锂云母矿物典型地包含超过2.3重量％的Rb2O。在针对铷的调偏组中，锂云母可为关键的矿物。
3.具有Ta2O5的长石(称为长石4)。
4.具有Rb2O的长石(称为长石3)。
5.石英可占矿石重量的15-20重量％且不具有商业价值。
6.SQUI(锂辉石-石英共生物)可为用于锂辉石生产(以收取Li2O)的重要矿物。锂辉石是除了铯榴石以外包含最多的铯的矿物类别。包括所有其它矿物类别，铯榴石和SQUI的Cs2O累积分布在-2"+1.5"的尺寸粒级内为97％。锂辉石中的Cs2O等级从在-2"+1.5"粒级中的+8％直至在-1"+0.5"粒级中的+4％。
7.磷铝锂石(和/或羟磷铝锂石)可为P2O5在矿石中的主要来源。磷铝锂石为公害(令人厌烦的，nuisance)矿物。
8.通常不含氧化铯或氧化铷的钠长石。
下面是对可在次生矿石中发现的一些矿物的进一步描述。这些中的一种或多种可用在如本文所述的“调偏”组中。
采用以上尺寸粒级，将包含单独的片块的经破碎的矿石例如分成五(5)个尺寸粒级，即，(a)-2英寸+1.5英寸；(b)-1.5英寸+1英寸；(c)-1英寸+0.5英寸；(d)-0.5英寸+0.25英寸；和(e)-0.25英寸+0.125英寸。对本发明的目的而言，还可采用不同尺寸范围(sizespread)的其它尺寸粒级来对分选机进行校准或调偏。一旦使用各种尺寸粒级完成对分选机的调偏，则理解，无需进一步的调偏且分选机现在是经过校准的。所述分选机仅需要被设定成之后将通过该分选机的所需的尺寸粒级。
当采用校准或调偏组或者通过分选机运行实际的次生矿石时，岩石或其破片应当仅具有单层厚度。换句话说，岩石或其破片不应彼此层叠且这使得能够发生各单独的岩石的扫描且使得所述扫描能够识别哪些岩石是1级片块或2级片块。
作为选择，经破碎的矿石的低于0.125英寸或小于3mm的尺寸粒级未经由分选机进行分选。此外，作为选择，大于3英寸、或大于2.5英寸、或大于2英寸的尺寸粒级未通过分选机。可任选地使大于3英寸或2英寸的尺寸再次通过破碎步骤以进一步降低尺寸，例如低于2.5英寸或者降低至低于2英寸。
作为选择，多种尺寸粒级可用于对分选机进行调偏或者对分选机进行校准，然后，用于将经破碎的矿石分成这些相应的尺寸粒级以用于通过所述分选机。可使用下式来确定各种尺寸粒级：
S1＝Sx～50％Sx
S2＝S1～50％S1
S3＝S2～50％S2
S4＝S3～50％S3
以此类推，如果期望的话，根据该式来产生其它的尺寸粒级，其中x为能够通过分选机的最大尺寸粒级，例如3英寸、2.75英寸、2.25英寸、或2英寸、或其它尺寸。除了S1～S4以外，可采用更多的尺寸粒级或更少的尺寸粒级，例如S1～S3、或S1～S5、或S1～S6。
作为选择，可任选地使低于0.125英寸或低于3mm的尺寸粒级不通过分选机，并且，作为选择，可简单地使经破碎的矿石的该小的尺寸粒级与“1级片块”混合。通过各种实验确定：该小的尺寸粒级没有不利地影响所获得的“1级片块”的品质并且不影响所期望的Cs2O量。这被认为是相当出人意料和令人惊讶的并且允许该极小的尺寸粒级的有益的应用。
采用调偏组，能够更好地对分选机进行编程(例如，通过使用调偏组的图像来知晓哪些是1级片块以及哪些是2级片块)，从而使1级片块与2级片块更好地分开。可(至少部分地)使用调偏组图像来对分选机进行编程，以使带有铷的岩石、不含铯的岩石、带有铯的低等级岩石和闪石与含有铯榴石的1级片块分开。
本发明方法中所实施的扫描可为计算机断层摄影形式，例如双能计算机断层摄影扫描。所涉及的双能扫描和方法可涵盖重建在所选区域内的线性衰减系数(LAC)的分布函数，其可为与平面有关的(表面积)或与体积有关的(volumetric)。采用高能扫描仪，可例如通过测量针对沿着与入射辐射垂直的方向的连续位置的透射能量射线的电流密度来获得LAC投影。可借助于滤波反投影法、迭代最小二乘技术或代数重建(参见，例如，Kak等(1999)Principles of Computerized Tomographic Imaging,IEEE Press,New York；Natterer(1986)The Mathematics of Computerized Tomography,J.Wiley&Sons,New York；Brooks等(1976)Principles of computed assisted tomography CAT in radiography andradioisotopic imaging.Physics in Medicine and Biology 21,689-752；以及Censor等(2001)Component averaging:an efficient iterative parallel algorithm for largeand sparse unstructured problems,Parallel Computing 27,777-808，全部在此全文引入作为参考)，由扫描区域(单独的片块)重建LAC分布。所述能量射线可为X射线或γ射线。对于所述双能扫描，较低能量扫描(或低通道)应当与较高能量扫描(或高通道)相差至少10kV(或10keV)。优选地，所述较低能量扫描是低于100kV和所述较高能量扫描是高于100kV。例如，所述较低能量扫描可为40～90kV和所述较高能量扫描可为120～200kV。能够使用程序设计和软件自动化地进行图像采集和处理，例如，但不限于，Accent Pro 2000软件，例如包括数据采集程序和断层照片重建程序的Tomo软件；或者用于图像采集和处理的Avizo分析软件，全部是可商购获得的。
对本发明的目的而言，所述扫描能够确定单独的片块的LAC且这能够代表密度P与质量衰减系数(MAC)之间的乘积。可采用的式子描述于Rizescu等的(2001)Determinationof local density(or material density)and effective atomic number by the dual-energy computerized tomography method with the 192lr radioisotope,NuclearInstruments and Methods in Physics Research A.465,584-599中，其在此全文引入作为参考。采用该测定，可考虑光电效应和Compton非弹性散射。在本发明中，采用双能扫描，能够测定材料密度和整个单独的片块的有效原子数分布函数这两者。
采用X射线，可借助于由金属遮蔽物(例如薄(1～2mm)的铜遮蔽物)分开的两组不同的检测器检测透射辐射。金属箔能够用作针对低能X射线的过滤器，其改变了由每组检测器检测的辐射的光谱组成。在任选的与具有已知密度和原子数的调偏组(校准组)的组合中、并且通过使用合适的重建算法、单独的片块的两个不同的CAT或数字图像，该双能检测能够用计算机计算(compute)，其中，一个图像可代表材料密度且另一个图像可描绘在所研究的片块上的Z有效分布。作为选择，可将两个不同的数字图像(其中一个代表材料密度且另一个描绘估算的原子数或Z有效分布)合并或重叠成单个图像，从而反映两种计算结果(computation)。两个图像(一个针对材料密度且一个针对原子数)的该组合可用于确定或判定经破碎的矿石的单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”。两个图像成为一个图像的该合并或组合也可称为“有效原子密度”。为了进行分选，且作为选择，基于所用的满足所需原子数和所需材料密度这两者的单独的片块的百分数，例如，基于针对特定尺寸粒级的调偏组或校准组，可采用该“有效原子密度”来确定经破碎的矿石的单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”。
可使用各种类型的设备来使单独的片块通过扫描仪，即，在不可使用任何旋转组件或传送带来实现通过扫描仪进料单独的片块的情况下，可采用自由落体法使所述片块导向并通过扫描仪。分选机可具有进料器以形成通过扫描仪的单层的单独的片块，且这可使用振动进料器实现。然后，可使用进料带以在X射线源和传感器之间进料单独的片块。如所述的，除了进料带以外，可使用没有传送带的导料槽。随着单独的片块在所述源和传感器(优选双能X射线)之间通过，获得各岩石(单独的片块)的图像并通过图像处理器进行分析。
然后，可使用分离室。在分离室中，单独的片块在扫描之后继续前进，并且，基于所述扫描和图像分析，单独的片块沿着分离板到达输送机或料箱上。在分离室中，使1级片块与2级片块分开，并且这可通过使用空气喷嘴将片块从正常轨迹吹出而完成。所述分离室可设置成吹出1级片块(其之后将被看作排出的片块)，并且，2级片块可保持它们的正常或自然的轨迹且因此被看做是“接受的”。也可设置成相反的，其中，2级片块被吹出作为排出的片块，并且，1级片块被留下作为接受的片块。取决于用户的偏爱，这两种中的任一种设置都是可行的。
可向待分选的单独的片块施用宽带电学X射线源。所述X射线传感器系统例如产生正在分选的材料的数字图像，优选使用两个不同的能带。在这两个带中，通过所述材料的X射线衰减是不同的，并且，取决于材料的厚度和材料密度这两者。可实施这两个带的密度图像的图像变换，以便根据原子数和/或材料密度来对每个像素进行分级。代替每个像素，可总体地(collectively)对一组像素或其它范围/区域进行分级。然后，可根据Cs2O含量进行矿石片块(对于本发明，也称作单独的片块)的分级。如本文中更详细陈述的，可设置第一分选机，从而，对于单独的片块的某一百分数体积(例如，超过20％、超过30％、超过40％、超过50％、超过60％、超过70％)，基于具有例如至少50的估算原子数来确定1级片块。换句话说，如果确定所扫描的单独的片块包含具有至少50的估算原子数的某一百分数的体积或表面积，则这被认为是1级片块(其将与2级片块分开)。作为备选方案或另外地，所述单独的片块可具有经测定或计算的单独的片块或其部分的材料密度。例如，如果所述扫描确定单独的片块或者单独的片块的显著的体积(例如超过20％、或超过30％、或超过40％、或超过50％、或超过60体积％)具有至少2.7g/cm3、或至少2.75g/cm3、或至少2.8g/cm3、或至少2.85g/cm3、或至少2.9g/cm3的材料密度、或者具有2.7～3.2的密度、或2.7～3.2的密度、或2.8～3.1的密度、或2.7～3或2.8～3.1的密度，则所述单独的片块可被分离出并被认为是1级片块。理想地，采用两次扫描，估算原子数和材料密度这两者均可被看作是用于确定片块是否为1级片块的标准。换句话说，作为选择，为了使1级片块与2级片块分开，1级片块必须具有如前面和在此所述的所需估算原子数和所需材料密度。或者，作为选择，如果满足一个或两个标准，则单独的片块可被看作是1级片块；意味着，所述单独的片块具有所需估算原子数、或所需材料密度、或者这两者。毋庸置疑，如果这两个标准均被要求，则显著地提高了收取1级片块的精确性。密度(或材料密度)可被认为单位为g/cm3。
传感器的高空间分辨率可为0.8mm、或1.6mm、或者高于或低于这些数值或在其之间的其它分辨率。所述分辨率允许评价灰阶图像的颗粒形状、颗粒尺寸、材料厚度和质地(涵盖各种密度)。X射线透射图像处理提供了用于材料分级的高度有效的传感器系统。所述分选机可与特征在于最大加速电压为160KV的电子X射线源一起使用且可采用其它加速电压。
图3提供了其中分选机使用两种不同的能量进行X射线扫描(如图2中所示)的一个实例，且如图3中所示的，可产生低通道图像(50)并且可产生高通道图像(55)，然后，可使这两个图像经历图像处理(58)以测定相对于一个或多个像素或者其它所需的体积或表面积的原子数和材料密度。进一步地，所述图像处理可产生各片块的图像(66)并且给所检测或测定或计算的原子数和密度的特定范围赋予特定的颜色，并且作为选择，所述分选机能够仅基于所赋予的原子数和/或材料密度来确定排出物和接受物，或者，一旦将所述图像转变成彩色图像并且能够基于待分选的数字图像采用颜色分选(其采用光学分选机法)，则所述分选机能够确定排出物和接受物。例如，一个或多个像素或者具有大于50(例如50～80)的有效原子数的其它体积能够被赋予黑色颜色。有效原子数在50～80内的不同子范围能够被赋予不同的颜色，例如，黑色(用于一个子范围)、蓝色(用于第二个子范围)、或绿色(用于第三个子范围)，取决于有效原子数位于相对于该50～80的范围的哪个位置处。低于50的有效原子数例如能够被赋予红色颜色或其它颜色，并因此，分选机(如果选用的话)能够基于该颜色分配作为基于所产生的图像(其反映了岩石或其破片的估算原子数)的光学分选进行操作。另外或者可选择地，可使用相同的方法且如前所述地针对材料密度运用所述颜色分配，其中，使用至少2.7、或前面所述的其它范围的密度。
通过图像处理，分选机能够进一步确定是否大多数(例如，以体积计)的单独的片块主要具有表征其为1级片块或2级片块的原子数和/或材料密度。例如，如果单独的片块的至少10体积％、至少20体积％、至少30体积％、或至少40体积％、或至少50体积(或表面积)％包含所需的原子数(例如50～80)和/或材料密度(例如2.7～3.2g/cm3)，则所述片块可被认为是1级片块。该判定可基于用户的偏爱进行调整。
在本发明方法中，可设置第一分选机，从而，针对单独的片块的某一百分数体积(例如，至少10体积％、至少20体积％、至少30体积％、或者至少40体积％、或者至少50体积％、或者至少60体积％、或者至少70体积％、或者至少80体积％、或者至少90体积％)，基于至少50的测定或计算的原子数、或者基于至少52的测定或计算的原子数、或者基于至少53的测定或计算的原子数、或者基于50～80或50～70或50～60或51～60或52～60或53～60的测定或计算的原子数来确定1级片块。所述体积百分数可基于具有所需原子数的像素数量来测定。所述体积百分数可基于计算机断层摄影(CT)扫描或切片来测定。或者，可设置第一分选机(级别，order)，从而，针对单独的片块的某一百分数体积(例如，至少10体积％、或者至少20体积％、或者至少30体积％、或者至少40体积％、或者至少50体积％、或者至少60体积％、或者至少70体积％、或者至少80体积％、或者至少90体积％)，基于至少2.7的测定或计算的材料密度、或者基于至少2.75的测定或计算的材料密度、或者基于至少2.8的测定或计算的材料密度、或者基于至少2.9的测定或计算的材料密度、或者基于2.7～3.2或2.8～3.1或2.85～3.2或2.9～3的测定或计算的材料密度来确定1级片块。所述体积百分数可基于具有所需原子数的像素数量来测定。所述体积百分数可基于CT切片来测定。如所述的，在本发明方法中，第一分选机可使得采用本文所述的各种范围基于本文所述的原子数和材料密度这两者确定1级片块。
如图2(其仅为简化形式的操作示意图)中所示的，使经破碎的矿石进入材料进料器1，并然后将该经破碎的矿石供给至振动板2(其使颗粒铺展成单层)，其中，所述具有单独的片块形式的经破碎的矿石的单层可经由导料槽3或经由移动带(未示出)进料并通过双能束X射线传感器4(或其它能量扫描)。可使用照相机或者可使用其它传感器，包括，但不限于，X射线透射、X射线荧光、X射线荧光光谱、传导率、近红外光谱的传感器等。当通过所述扫描仪时，高速图像/信号处理器5能够处理扫描信息以测定各单独的片块的原子数和/或材料密度并然后确定片块是1级片块还是2级片块。如所述的，原子数和/或材料密度的测定在每个像素的基础上进行，然后，能够对于足够体积百分数的各单独的片块是否具有所需的原子数和/或材料密度进行测定。如所述的，该信息可任选地被处理成单独的片块的图像形式并且高速空气喷嘴阵列能够基于该处理信息来将单独的片块分为1级片块或2级片块。可使用高速空气喷嘴6的阵列或者可使用其它用于分离的装置。然后，可将分开的工艺物流7(即，1级片块的物流和2级片块的物流)供给至适当的区域以用于进一步处理。例如，2级片块可被称作尾料且不进一步使用。或者，可在相同的分选条件或不同的分选条件下，将2级片块再次重新引入到分选机中。或者，可通过不同的分选机处理2级片块。可使远程用户界面8与图像/信号处理器相连以用于控制整个分选机和用于对分选分级和校准进行任何调整。
基于扫描，1级片块(例如，来自第一次分选)可包含至少约4重量％、至少约6重量％、至少约8重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％、或4重量％～32重量％、6重量％～30重量％、8重量％～25重量％、10重量％～20重量％、15重量％～20重量％的Cs2O，基于单独的片块的重量。
所述方法可任选地包括在分离后且通常在任何任选的酸处理或其它化学处理之前煅烧1级片块。所述煅烧可在约800℃～约1200℃、或其它温度的煅烧温度下进行任意时间量(例如10分钟～10小时)。
在本发明方法中，能够捕获或收取次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约40重量％，例如至少约50％、至少约60重量％、至少约70重量％、至少约80重量％、至少约90重量％，例如40重量％～95重量％，以最初存在于次生矿石中的能够得到的Cs2O的重量计。
在本发明方法中，作为选择，能够捕获或收取起始次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约10重量％，例如，次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约15重量％。
本发明方法可任选地包括第二次分选。所述第二次分选可包括以下、基本上由以下组成、或者由以下组成：使2级片块通过可与第一分选机相同或不同的第二分选机。对于第二次分选的设置可与第一次分选相同或不同。基于第二分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的原子数和/或材料密度(例如，基于每个像素并以类似于第一次分选操作的方式测定在单独的片块中的各原子数和/或材料密度的体积百分数)，第二分选机能够确定2级片块的各单独的片块是“2A级片块”还是“2B级片块”。在第二次分选中，“2A级片块”可经测定或计算包含Cs2O和/或可经测定或计算包含Rb2O，其量为至少约4％，基于单独的片块的重量(例如，至少5重量％、至少10重量％、或至少15重量％、或至少20重量％)。如同第一次分选一样，第二次分选包括使用如前所述且概述于图2中的相同装置使第二次分选的2A级片块与第二次分选的2B级片块分开。所述第二次分选的2A级片块可与来自第一次分选的1级片块组合或者可单独加工。
可设置第二分选机，从而，针对单独的片块的某一百分数体积(例如至少30体积％、或至少40体积％、或至少50体积％、或至少60体积％、或至少70体积％、或至少80体积％、或至少90体积％)，基于至少25的测定或计算的原子数、或者基于至少30的测定或计算的原子数、或者基于至少35的测定或计算的原子数、或者基于25～45的测定或计算的估算原子数来确定2A级片块。所述体积百分数可基于具有所需原子数的像素数量来测定。所述体积百分数可基于CT切片来测定。发现，通过使第二次分选采用针对原子数的不同的分选条件，能够收取额外的Cs2O且具有最少的杂质。所述第二次分选能够额外地或者可选择地包括如在第一次分选中那样，采用相同的设置或不同的设置(例如将最小材料密度降低例如10％～30％或某些其它量)，对材料密度进行扫描。同样有用地，可采用该第二次分选技术来收取显著含量的Rb2O形式的铷，其中，可使用第一次分选的排出物并通过该第二次分选进行分选。作为选择，可对第二次分选的排出物运用额外的分选。可采用具有与第一次分选或第二次分选相同或不同条件的任意数量的额外分选。第二次分选能够捕获次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约1重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约15重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约50重量％(基于起始次生矿石的重量)。
关于第二次分选，作为选择，经测定或计算，2A级片块能够包含的Rb2O的量和浓度(各自以重量计)是2级片块中所存在的Rb2O的量和浓度的至少两倍，或者，2A级片块能够包含的Rb2O的量和浓度(各自以重量计)是2B级片块中所存在的Rb2O的量和浓度的至少两倍。
关于第二次分选，第二次分选能够捕获2级片块中所存在的能够得到的Cs2O的至少约30重量％，基于来自第一次分选的2级片块的重量。作为选择，第二次分选能够捕获/收取2级片块中所存在的能够得到的Cs2O的至少50重量％或至少约70重量％，基于来自第一次分选的2级片块的重量。
作为选择，第二次分选能够捕获起始矿石(即次生矿石)中所存在的能够得到的Rb2O的至少约30重量％、至少50重量％、至少65重量％，基于在工艺开始时的起始矿石重量。
作为选择，第二次分选能够捕获2级片块中所存在的能够得到的Rb2O的至少约35重量％、至少约50重量％、至少约65重量％、或至少约80重量％，基于来自第一次分选的2级片块的重量。
作为选择，第二次分选能够捕获次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约20重量％(基于在第一次分选前的次生矿石重量)、或者起始次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约30重量％(基于在第一次分选前的次生矿石重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约40重量％(基于在开始时的次生矿石重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约50重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少1重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者起始次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少5重量％(基于次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少10重量％(基于起始次生矿石的重量)。
第一次分选以及所组合的任选的第二次分选能够捕获次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少40重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少50重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少60重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少65重量％(基于起始次生矿石的重量)。
第一次分选以及所组合的任选的第二次分选能够捕获次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少60重量％(基于起始次生矿石的重量)、和/或次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少40重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少70重量％(基于起始次生矿石的重量)、和/或次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少50重量％(基于起始次生矿石的重量)、或者次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少80重量％(基于起始次生矿石的重量)、和/或次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少60重量％(基于起始次生矿石的重量)。
采用本发明方法，1级片块可具有或包含多至少100％的Cs2O，基于次生矿石中的Cs2O的总重量百分数与1级片块中的Cs2O的总重量百分数的比较，例如多至少150％的Cs2O、多至少200％的Cs2O、或者多至少300％的Cs2O(例如，多100％～1000％，以重量计)，基于次生矿石中的Cs2O的总重量百分数与1级片块中的Cs2O的总重量百分数的比较。
所述方法可任选地包括通过使1级片块经历至少一次酸处理或酸消化来提取铯、铷、或者这两者。所述酸处理可涉及使1级片块与硫酸(例如浓硫酸)或其它酸混合。可使用的酸的实例包括，但不限于，本领域所理解的强酸。所述酸可为硫酸、氢氯酸、氢氟酸、硝酸等。
在本发明中，可使1级片块经历酸处理，所述酸处理可涉及用强硫酸浸析(leach)1级片块(其典型地包含铯榴石和/或南平石和/或光卤石)以获得包含可通过结晶收取的铯矾的提取物。铯矾是硫酸铯铝水合物。所述硫酸提取物可典型地被其它金属离子(例如铷、钠、钾、镁和铁)污染。美国专利No.6,436,879中所描述的方法可作为酸处理的一部分使用以获得用于这样的最终用途如钻探流体的更高纯度的含铯的材料。总之，该方法涉及使用适合的试剂处理铯起始材料以溶解其中所包含的铯的至少一部分且优选全部或几乎全部并形成浆液。可向所述浆液中加入包含熟石灰或碳酸钙的碱以及含有预定的铯化合物的阴离子的酸，然后，一旦形成所述预定的铯化合物，则可将其分离出来。
1级片块(单独地或者与2A级片块组合)可经历酸处理，例如硫酸或者被认为等效的其它酸。所述酸:铯重量比可为4:1或更高。硫酸处理强度可例如为至少35重量％的H2SO4。可以相同或相似的酸强度使用其它酸。所述酸处理可在90℃或更高的温度下实施。所述酸处理能够持续15分钟或更久，例如，15分钟～2小时或更久。
作为选择，且在所述方法的任意部分处，可使1级片块和/或2A级片块经历进一步的粉碎(一次或多次)以达到任何极小的尺寸(包括低于100微米的尺寸)。
在本发明中，所述方法可进一步包括通过使2A级片块经历至少一次非酸处理来提取铯、铷、或者这两者。所述非酸处理可涉及煅烧片块(例如在约800℃～约1200℃、或其它温度的温度下)任意时间量(例如10分钟～10小时或更久)。
作为选择，1级片块(其现在包含高得多的Cs2O％)可然后被处理以用于各种用途。例如，1级片块可用于形成铯化合物，例如甲酸铯。例如，可收取Cs2O，并且，通过使1级片块与至少一种盐反应来使所收取的Cs2O经历进一步的收取过程，其中所述盐能够收取至少一种金属元素(例如铯)，从而形成包括至少一种金属元素的反应产物。例如，所述盐可为硫酸盐。该进一步的处理步骤的细节可见于美国专利No.7,323,150中，其在此全文引入作为参考。通过采用该工艺，能够将铯转化成前体盐，例如硫酸铯，由其生产其它铯盐。其它方法类似地能够从前体如氢氧化铯和碳酸铯生产可选择的(alternative)铯盐。如例如在美国专利No.7,759,273中所描述的，可将铯形成为甲酸铯，随后，可将其转化成不同的铯金属盐。用以形成铯盐的另一个方法描述在美国专利No.6,652,820中，其在此全文引入作为参考。该方法涉及通过以下形成铯盐：使硫酸铯与石灰反应以形成氢氧化铯，然后，可使其转化成铯盐，例如甲酸铯。如所述的，铯化合物可非常合乎期望地作为钻探流体或用于烃收取的其它流体，例如完井液、封隔液等。
此外，可使用美国专利No.6,015,535中所述的方法以形成所需的铯化合物，例如甲酸铯。以下专利中所述的各种配制物和组合物能够与通过本发明方法收取的铯或铯化合物一起使用，而且，这些专利中的每一个均在此全文引入作为参考：美国专利No.7,407,008、7,273,832、7,211,550、7,056,868、6,818,595、6,656,989和6,423,802。
如前所述且如图4中所示的，包含锂的流体例如包含甲酸锂的流体具有比包含甲酸铯或甲酸铷的流体低得多的饱和点。如图4中所示的，甲酸铯将保持在饱和溶液中直至在仅16重量％的水中存在最高84重量％的甲酸铯。对于饱和的甲酸铷溶液同样是如此。此外，在图4中示出，这些共混物形成非常合乎期望的高比重的溶液，具有2.15～2.3SG的比重。但是，甲酸锂溶液在16重量％甲酸锂下是完全饱和的，且高于此的任意量将导致甲酸锂盐从溶液中析出。进一步地，使用甲酸锂流体，最大的盐水SG(比重)仅为约1.14SG，对于其中期望高密度流体的钻探流体来说，这通常是无用的。在甲酸铯或甲酸铷流体中存在甲酸锂往往使流体不稳定，导致甲酸铯或甲酸铷在饱和溶液中的最大重量％显著降低。因此，当试图产生稳定的油田盐水(oil field brine)时，在较高比重的甲酸铯盐水中存在锂是高度有害的。如图4中所示的，其它不太稳定的轻质碱金属钠和钾也对高比重的碱金属甲酸盐(alkali formate)盐水的稳定性具有不利影响，但不像锂那样有害。如果被加工成钻探流体的经破碎的精制矿石的锂含量过量(例如，大于3,000ppm)，这可导致不适当或未达最佳的甲酸铯或甲酸铷钻探流体或其它高比重的稠流体。酸处理含铯的矿石以精制所述矿石并制备铯盐(例如甲酸铯)不能从所述矿石除去包括锂的轻质碱金属。这对于精制和使用氧化铯的次生矿石源以用于制造纯的铯或铷化合物以及包含铯或铷的高比重流体是显著的障碍。结果，本发明的方法对于以下是有效的：显著地降低次生矿石中的锂含量以得到有用的含铯的精制破碎矿石中间产物(其然后可用于制造高密度的钻探流体或用于其它最终用途的经纯化的铯化合物)。在先的矿石精制工艺(例如浮选、酸处理、颜色分选等)对于从包含带有锂的磷酸盐矿物的含铯次生矿石提取带有铯和铷的矿物不具有有效性，且没有另外提取有害量的锂。与此相反，本发明的原子数和/或材料密度分选方法对于从包含带有锂的磷酸盐矿物的含铯次生矿石、以及从包含有害量的锂的磷酸盐矿物分离带有铯和铷的矿物是有效的。
作为选择，包含高含量的锂、钾、和/或钠的2级片块或2B级片块可进一步处理以收取碱金属用于其它工业用途，例如电池和其它电应用。
本发明进一步涉及包含合乎期望的Cs2O和/或Rb2O含量的新型的经纯化的次生矿石。在第一次分选后，所得的经分选的矿石本身是独特的，或者，其与从第二次分选或进一步的任选的后续分选(例如第三次分选等)获得的经分选的矿石组合是独特的。
本发明进一步涉及经精制的含铯破碎矿石。例如，所述经精制的含铯破碎矿石可具有如下(其中，重量％基于矿石的总重量)：
a)其量为约10重量％～约90重量％(例如，20重量％～75重量％、30重量％～75重量％、30重量％～70重量％、35重量％～65重量％、40重量％～60重量％、45重量％～55重量％、25重量％～40重量％、50重量％～90重量％、50重量％～80重量％等)的任选的铯榴石含量。对于描述经精制的破碎矿石来说，所述铯榴石含量是任选的。进一步地，代替或者与铯榴石组合地，南平石和/或光卤石能够以这些量存在；
b)其量为至少5重量％(例如，至少5重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少30重量％、5重量％～32重量％、10重量％～25重量％、15重量％～25重量％或更高)的Cs2O含量；
c)2重量％～10重量％(例如，3重量％～8重量％、4重量％～10重量％、5重量％～10重量％、6重量％～10重量％等)的磷酸盐矿物总含量；
d)低于约1.5重量％的P2O5百分率含量；
e)至少4:1(例如，至少5:1、至少6:1、至少10:1、至少15:1、至少20:1、至少25:1、至少30:1、至少35:1、至少40:1、至少50:1、至少60:1、至少70:1、4:1～75:1等)的Cs2O％:P2O5％的重量比；
f)0.5重量％～1.2重量％(例如，0.6重量％～1.1重量％、0.7重量％～1.2重量％、0.8重量％～1.2重量％、0.9重量％～1.2重量％等)的Li2O含量；
g)0.5重量％～1.8重量％(例如，0.7重量％～1.8重量％、1重量％～1.8重量％、1.3重量％～1.8重量％)的Rb2O含量；和
h)约0.1英寸～约3.5英寸(例如，0.1英寸～2.5英寸、0.25英寸～3英寸、0.5英寸～3英寸、0.75英寸～2.5英寸、1英寸～2.5英寸)的破碎矿石平均尺寸，其中，所有重量百分数均基于经纯化的矿石的重量。
所述经精制的含铯破碎矿石可额外地具有以下中的一种或多种(基于矿石的总重量)：
a)其量为0.5重量％～5重量％(例如，0.6重量％～5重量％、0.7重量％～5重量％、1重量％～5重量％、1.2重量％～5重量％、2重量％～5重量％)的SQUI含量；
b)其量为0.5重量％～5重量％(例如，0.6重量％～5重量％、0.7重量％～5重量％、1重量％～5重量％、1.2重量％～5重量％、2重量％～5重量％)的石英含量；
c)1重量％～10重量％(例如，2重量％～10重量％、3重量％～10重量％、4重量％～10重量％、5重量％～10重量％)的长石总含量；
d)0重量％～1重量％(例如，0.1重量％～1重量％、0.2重量％～1重量％、0.3重量％～1重量％、0.4重量％～1重量％)的钠长石含量；
e)0.1重量％～0.5重量％(例如，0.2重量％～0.5重量％、0.3重量％～0.5重量％)的闪岩含量；
f)0.5重量％～4重量％(例如，0.6重量％～4重量％、0.8重量％～4重量％、1重量％～4重量％)的磷灰石含量；
g)2重量％～8重量％(例如，2.5重量％～8重量％、4重量％～8重量％、5重量％～8重量％)的锂云母含量；和/或
h)0重量％～1重量％(例如，0.1重量％～1重量％、0.2重量％～1重量％、0.3重量％～1重量％、0.5重量％～1重量％)的磷铝锂石含量。
例如，在本发明方法中的第一次分选后可存在前述经精制的破碎矿石(或所收取的经分选的矿石)(例如，1级片块)。
本发明进一步涉及经精制的含铯破碎矿石。所述经精制的破碎矿石的特征在于，当对所述经精制的破碎矿石进行精制以产生铯或铷或者铯或铷的化合物、以及包含这样的化合物的流体时，锂含量低于其中观察到有害影响的水平。例如，所述经精制的含铯破碎矿石可具有如下(基于矿石的重量)：
a)其量为0重量％～15重量％的任选的铯榴石和/或南平石和/或光卤石含量；
b)0.2重量％～6重量％的Cs2O含量；
c)0.1重量％～3重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)0.1:1～15:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)0.2重量％～2重量％的Li2O含量；
f)0.5重量％～4重量％(例如，0.6重量％～4重量％、0.8重量％～2.5重量％、1重量％～2.5重量％、1.5重量％～3.5重量％)的Rb2O含量；和
g)0.1英寸～3英寸(例如，0.1英寸～2.5英寸、0.25英寸～3英寸、0.5英寸～3英寸、0.75英寸～2.5英寸、1英寸～2.5英寸)的破碎矿石平均尺寸，其中，所有重量百分数均基于经纯化的矿石的重量。
所述经精制的含铯破碎矿石可额外地具有以下中的一种或多种(基于矿石的重量)：
a)其量为2重量％～18重量％(例如，3重量％～15重量％、5重量％～15重量％、6重量％～10重量％、3重量％～10重量％、7重量％～10重量％)的SQUI含量；
b)其量为1重量％～10重量％(例如，2重量％～10重量％、3重量％～10重量％、4重量％～10重量％、5重量％～10重量％、6重量％～10重量％)的石英含量；
c)20重量％～70重量％(例如，25重量％～70重量％、30重量％～70重量％、35重量％～70重量％、40重量％～70重量％、50重量％～70重量％)的长石总含量；
d)0重量％～2重量％(例如，0.1重量％～2重量％、0.3重量％～2重量％、0.5重量％～2重量％、1重量％～2重量％、0.75重量％～1.5重量％)的钠长石含量；
e)0.5重量％～10重量％(例如，0.75重量％～10重量％、1重量％～10重量％、2重量％～10重量％、3重量％～10重量％、3重量％～7重量％)的闪岩含量；
f)0重量％～1重量％(例如，0.1重量％～1重量％、0.2重量％～1重量％、0.3重量％～1重量％、0.4重量％～1重量％、0.5重量％～1重量％)的磷灰石含量；
g)0.5重量％～15重量％(例如，0.75重量％～15重量％、1重量％～15重量％、2重量％～15重量％、5重量％～15重量％、7重量％～15重量％)的锂云母含量；和/或
h)0.1重量％～3重量％(例如，0.2重量％～3重量％、0.5重量％～3重量％、1重量％～3重量％、0.75重量％～2.5重量％、1重量％～2重量％)的磷铝锂石含量。
可由第一次分选与第二次分选的组合(例如，1级片块与2A级片块的组合)形成或呈现前述经精制的破碎矿石(或所收取的经分选的矿石)。本发明进一步涉及该组合。第一次分选物(sort)可占所述组合的分选物的20重量％～75重量％，例如25重量％～70重量％、30重量％～60重量％等，且其余的重量百分率可为第二次分选物。
本发明进一步涉及含有含铯化合物的溶液，所述含铯化合物由一种或多种本文所述的经纯化的矿石形成或者包含一种或多种本文所述的经纯化的矿石。
下面描述了含有由一种或多种经纯化的矿石形成或者包含一种或多种经纯化的矿石的含铯化合物的溶液的代表性实例。两种下面所说明的铯盐溶液反映了两种经纯化的矿石物流的加工。第一种经纯化的矿石是1级组合物。第二种经纯化的矿石物流反映了1级物流+2A级物流的加权组合物(weighted composition)。为了进行比较，由未经纯化的次生矿石构成第三种铯盐溶液。
采用基于硫酸的非煅烧提取工艺制造所示的三种对比的碱金属甲酸盐油田盐水。
使用1级片块(流体A)，由矿石制备具有以下组成的完全饱和的盐水(百分数以流体重量计)：
甲酸铯：78.54重量％
甲酸锂：0.51重量％
甲酸钠：0.95重量％
甲酸铷：0.56重量％
甲酸钾：0.43重量％
水含量：19.02重量％。
使用组合的1级和2A级片块(流体B)，由矿石制备具有以下组成的完全饱和的盐水(百分数以流体重量计)：
甲酸铯：69.25重量％
甲酸锂：1.10重量％
甲酸钠：2.07重量％
甲酸铷：1.73重量％
甲酸钾：3.00重量％
水含量：22.84重量％。
使用未经分选的次生矿石(流体C)，由矿石制备具有以下组成的完全饱和的盐水(百分数以流体重量计)：
甲酸铯：48.43重量％
甲酸锂：4.04重量％
甲酸钠：4.14重量％
甲酸铷：1.66重量％
甲酸钾：4.47重量％
水含量：37.27重量％。
由经分选的纯化矿石部分产生的碱金属甲酸盐溶液流体A和流体B能够维持稳定、高比重、无固体物的油田盐水。加工成流体C的未经纯化的次生矿石不能维持所需的饱和重量以产生可用的比重。所存在的可溶甲酸铯不具有足够的重量百分率。需要太多的水以用于碱金属饱和(alkali saturation)，从而达到所期望的用于盐水稳定性的溶液密度(大于2.0SG且有利地大于2.1SG)。此外，举例来说(for perspective)，单独地用于该物流的锂部分(其被视为单独的饱和实体)将表示25％的水基盐溶液。对本发明的目的而言，SG是在15.6℃的温度下测量/归一化的。
通常使用可溶的碳酸盐/碳酸氢盐对含甲酸盐的油田盐水溶液进行缓冲。该可溶CO3的存在度(presence)(其与高的溶液饱和度一致)能够通过沉淀出碳酸锂(其可进一步开始(seed)并允许甲酸盐沉淀)而进一步加剧甲酸盐盐水的不稳定性。
将通过以下实施例进一步阐明本发明，这些实施例旨在示例性地说明本发明。
实施例
实施例1
在该实施例中，收取从位于Bernic Lake(Manitoba,Canada)的Tanco花岗状伟晶岩开采的其量为789kg的次生矿石。所述次生矿石(具有+5英寸的美国筛孔尺寸)具有45.72重量％的估算铯榴石含量(其中，除非另有说明，所有重量％均基于起始次生矿石的重量)。经估算，所述次生矿石具有约9重量％的Cs2O含量。所述次生矿石还包含锂云母、长石、石英、SQUI、磷铝锂石和钠长石、以及较少量的其它矿物/岩石类型。
对于分选，使用得自Commodas Ultrasort,GmbH(Wedel,Germany)的双能X射线透射(DEXRT)分选机。通过所述分选机的进料速率为约5～10吨/小时。使用五(5)个调偏组的来自已知矿石的岩石来校准所述分选机。各调偏组具有相同的矿物类型但具有不同的尺寸粒级。采用以下五个尺寸粒级来校准分选机：
-2英寸+1.5英寸
-1.5英寸+1英寸
-1英寸+0.5英寸
-0.5英寸+0.25英寸
-0.25英寸+0.125英寸。
各调偏组中的岩石类型为铯榴石、锂云母、长石4、长石3、石英、SQUI、磷铝锂石和钠长石。使这些调偏组通过分选机以校准分选机并确定对于各尺寸粒级的铯榴石的原子数和材料密度的扫描参数。
将起始次生矿石破碎至颗粒尺度以使其通过2.5英寸的美国筛网。然后，将所述经破碎的矿石分成与前面所示相同的五个尺寸粒级。将各尺寸粒级单独地供给至分选机的传送带并扫描。实施经破碎的矿石的各单独的片块的双能扫描并进行图像处理以产生各单独的片块的彩色图像，从而反映原子数和材料密度。在第一次分选中，设定分选机，以便通过如图2中所示的空气喷嘴从正常轨迹排出任何具有超过50体积％的50或更高的测定或计算原子数和2.7～3.2g/cm3的材料密度的单独的片块。所述排出的片块被称作可用的1级片块。
然后，收集未自第一次分选排出的“接受”的片块(2级片块)并然后通过同一分选机。对于该第二次通过，调整分选机的设定，从而通过空气喷嘴从正常轨迹排出任何具有超过50体积％的30或更高的测定或计算原子数和2.5～3.2g/cm3的材料密度的单独的片块，从而形成第二矿石物流(2A级片块)。
如可在下表1中看到的，在本发明的方法中，Cs2O的量从在起始次生矿石中的9重量％达到在第一次分选中的19.2重量％、以及在第二次分选中的3重量％，具有对于用在铯化合物中来说令人满意的总体上低且可接受的磷酸盐和锂的含量。
所述“步骤1的排出物”是指第一次分选的结果，其也称作“1级片块”。表1示出了每个尺寸粒级的不同重量，其所示的重量百分数是基于第一次分选的总重量，而且，还示出了每个尺寸粒级的Cs2O重量百分数。还反映了每个尺寸粒级的不同的量、以及第一次分选的关于Rb2O、Li2O、Na2O和K2O的总量。表1示出了针对“步骤2的排出物”(即第二次分选的结果)的同种数据，所述第二次分选使2级片块(步骤1的接受物)通过第二次分选步骤。如能够看到的，在第二次分选之后，2A级片块具有3.07重量％的Cs2O，证明第一次分选是从次生矿石收取铯的非常有效的作业，且第二次分选收得了被第一次分选漏过的额外的铯。表1进一步示出了“步骤2的接受物”(即2B级片块)。对此的Cs2O％剩余量是显著较低的，该物质在2B级片块中处于0.58重量％。下表1进一步通过尺寸粒级、起始次生矿石的量、以及磷酸盐百分率进行了阐明，其中，磷酸盐是典型地包含锂的非常不期望的矿物，在铯的收取中，锂是不受欢迎的。表1示出了第一次分选和第二次分选步骤收取多低的磷酸盐物质含量(尤其是与铯含量相比)，且这体现在Cs:P重量比中。在该实施例以及本文所有实施例中，使用x射线荧光(XRF)并且使用稠合的压制粒料测量Cs2O％、P2O5％和Ta2O5％。使用感应耦合等离子体(ICP)分析技术测量Rb2O、K2O、Na2O和Li2O的百分率。除非另有说明，针对氧化物或金属的所有其它百分率测量均使用XRF进行。
表1(所有百分数数值均以重量％计)
步骤1的排出物(第一次分选的结果–1级片块)
步骤2的排出物(第二次分选的结果–2A级片块)
步骤2的接受物(剩余的材料–2B级片块)
起始给料(起始次生矿石)
实施例2
在该实施例中，重复与实施例1中相同的程序，但使用不同的起始次生矿石以示出分选技术处理不同铯含量的起始次生矿石的能力。而且，采用不同的尺寸粒级来进行校准和分选。结果示于下表2中。在该实施例中，除了用于尺寸粒级的所示的筛网以外，还使用棒条筛(棒网，bar screen)以允许具有较大单一维度(例如长度)的岩石通过并进行加工。在表2中，在步骤1的排出物下的第一项(entry)是这样的破碎矿石，其不通过50mm筛网、其通过60mm棒条筛并且收集于40mm棒条筛上。基本上，这是40mm～60mm的棒条筛粒级，其不能通过50mm筛网。典型地，该类型的材料具有一个大于50mm的维度，但其余维度小于50mm，而且，该类型的材料是能够使用本发明技术进行分选的材料。在表2中，在步骤1的排出物下的第二项是指这样的材料，其不通过50mm筛网、但通过40mm棒条筛。如在数据中所看到的，基于起始次生矿石的重量，起始次生矿石的Cs2O起始含量为4.65重量％。在第一次分选后，第一次分选物中的铯(Cs2O)的量(以重量计)为约21重量％的Cs2O，这是第一次分选物中的铯纯度相比于起始铯含量的惊人的且出人意料的提高。其余的收取量示于表2中。
作为第一次分选的结果，排出物(1级片块)具有以下组成(基于经第一次分选的岩石(1级片块)的重量)：
a)其量为67.1重量％的铯榴石含量；
b)21.3重量％的Cs2O含量；
c)0.49重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)至少43.7:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)0.9重量％的Li2O含量；
f)0.88重量％的Rb2O含量。
所述第一次分选物具有以下矿物含量：
a)其量为0.4重量％的SQUI含量；
b)0.8重量％的石英含量；
c)3.26重量％的长石总含量；
d)0重量％的钠长石含量；
e)0.4重量％的闪岩含量；
f)1.26重量％的磷灰石含量；
g)2.24重量％的锂云母含量；和
h)0.4重量％的磷铝锂石含量。
作为第二次分选的结果，排出物(2A级片块)具有以下组成(基于经第二次分选的岩石(2A级片块)的重量)：
a)其量为0重量％的铯榴石含量；
b)3重量％的Cs2O含量；
c)0.79重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)1.34:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)1.06重量％的Li2O含量；和
f)1.66重量％的Rb2O含量。
所述第二次分选物具有以下矿物含量：
a)其量为0.17重量％的SQUI含量；
b)其量为1.97重量％的石英含量；
c)79.78重量％的长石总含量；
d)0重量％的钠长石含量；
e)2.09重量％的闪岩含量；
f)0重量％的磷灰石含量；
g)1.25重量％的锂云母含量；和
h)0.53重量％的磷铝锂石含量。
表2(所有百分数数值均以重量％计)
步骤1的排出物(第一次分选的结果–1级片块)
步骤2的排出物(第二次分选的结果–2A级片块)
步骤2的接受物(剩余的材料–2B级片块)
起始给料(起始次生矿石)
实施例3
在该实施例中，重复与实施例1中相同的程序，但使用不同的起始次生矿石，而且，采用不同的尺寸粒级来进行校准和分选。下表3进一步总结了来自实施例1(在表3中称为“进料1”)和实施例2(在表3中称为“进料2”)的结果。“进料3”是实施例3。在表3中，进料的级别是对于起始次生矿石中的Cs2O重量百分数的标记。如能够看到的，铯的起始百分数为9％或更低。表3进一步对每个尺寸粒级的铯起始量进行了细分。表3还提供了基于起始次生矿石中所存在的能够得到的铯的量的Cs2O收取百分率。例如，进料1显示出93.4％的Cs2O收取，这意味着通过本发明的分选技术收取了起始次生矿石中能够得到的全部能够得到的氧化铯的93.4％(以重量计)。收取重量％是指作为排出物1和排出物2(1级片块和2A级片块)收取且包含Cs2O的第一次分选物和第二次分选物的重量百分数。对于进料1，组合的第一次和第二次分选物占起始低产率矿石的45.72重量％。换句话说，所述低产率矿石的超过一半的起始重量被废弃，但所收取的能够得到的铯的量为93.4％且在最终分选产物中的产物级别(其是对于Cs2O的浓度/纯度％的标记)为18.56重量％。因此，对于进料1，经最终分选的结果具有18.56重量％的纯度或浓度水平，这是自起始Cs2O浓度的超过100％的提高。对于进料2，看到类似的结果，所述进料2具有甚至更低的起始Cs2O量但导致21.26％的最终Cs2O浓度。作为第三实施例的进料3显示出2.72重量％的起始氧化铯含量，但经最终分选的产物具有20.66重量％的氧化铯浓度，其中，通过所述分选技术收取了(起始矿石中的)能够得到的氧化铯的92.14重量％。
所有这些显示出本发明从非常低产率的矿石收取氧化铯以获得对于铯应用有用的产物的出乎意外的且优良的能力。
表3
本发明以任意顺序和/或任意组合包括以下方面/实施方案/特征：
1.从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法，其中，所述次生矿石包含基于所述次生矿石总重量的25重量％或更低的Cs2O且所述次生矿石的大部分包含具有至少一个大于5英寸(12.7cm)的维度的片块，所述方法包括：
a)获得经破碎的矿石和/或b)破碎所述次生矿石以获得经破碎的矿石，所述经破碎的矿石包含单独的片块，各单独的片块具有能够通过5英寸(例如4英寸或3英寸(76.2mm))的美国标准筛眼/网孔的尺寸；
使所述经破碎的矿石以至少1吨/小时的进料速率通过第一分选机来进行第一次分选，其中，基于所述第一分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的原子数或材料密度或者这两者，所述第一分选机确定经破碎的矿石的各单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”，其中，所述“1级片块”包含基于所述单独的片块的重量的量为至少20％的Cs2O、或者Cs2O+Rb2O；
使所述1级片块与所述2级片块分离，从而，所述1级片块的Cs2O的重量％比所述次生矿石中的Cs2O的重量％高至少10重量％。
2.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括通过使所述1级片块经历至少一次酸处理来提取铯、铷、或者这两者。
3.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含20重量％或更低的Cs2O。
4.权利要求1的方法，其中，所述次生矿石包含15重量％或更低的Cs2O。
5.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含10重量％或更低的Cs2O。
6.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含1重量％～15重量％的Cs2O。
7.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含1重量％～10重量％的Cs2O。
8.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含0.25重量％～5重量％的Cs2O。
9.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括在所述分离后煅烧所述1级片块。
10.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括在所述分离后在约800℃～约1200℃的煅烧温度下煅烧所述1级片块。
11.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含铯榴石。
12.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含基于所述次生矿石重量的至少1重量％的铯榴石。
13.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含基于所述次生矿石重量的1～5重量％的铯榴石。
14.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含基于所述次生矿石重量的至少3重量％的铯榴石。
15.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一分选机基于至少80的计算或测定的原子数检测和选择所述1级片块。
16.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一分选机基于至少90的计算或测定的原子数检测和选择所述1级片块。
17.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一分选机基于至少100的计算或测定的原子数检测和选择所述1级片块。
18.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一分选机基于80～150的计算或测定的原子数检测和选择所述1级片块。
19.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约40重量％。
20.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约50重量％。
21.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约10重量％。
22.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约15重量％。
23.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述至少一次酸处理包括使所述1级片块与浓硫酸混合。
24.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述至少一次酸处理包括使所述1级片块与酸以超过4:1的酸:铯重量比进行混合。
25.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括第二次分选步骤，所述第二次分选步骤包括使所述2级片块通过相同或不同于所述第一分选机的第二分选机，其中，基于所述第二分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的有效原子数或材料密度或者这两者，所述第二分选机确定所述2级片块的各单独的片块是“2A级片块”还是“2B级片块”，其中，所述“2A级片块”包含基于所述单独的片块的重量的量为至少20％的Rb2O，然后，使所述2A级片块与所述2B级片块分离。
26.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少50的计算或测定的原子数确定所述2A级片块。
27.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少60的计算或测定的原子数确定所述1级片块。
28.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少70的计算或测定的原子数确定所述1级片块。
29.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于60～150的计算或测定的原子数确定所述1级片块。
30.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约10重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
31.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约15重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
32.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少约20重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
33.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约20重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
34.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约30重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
35.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约40重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
36.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少约65重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
37.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少60重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
38.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少70重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
39.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少85重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
40.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少40重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
41.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少50重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
42.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少60重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
43.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少65重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
44.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少60重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)以及所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少40重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)。
45.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少70重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)以及所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少50重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)。
46.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少80重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)以及所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少60重量％(基于所述次生矿石在开始时的重量)。
47.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，基于次生矿石中的Cs2O重量百分数对1级片块中的Cs2O重量百分数的比较，所述1级片块包含多至少100％的Cs2O。
48.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，基于次生矿石中的Cs2O重量百分数对1级片块中的Cs2O重量百分数的比较，所述1级片块包含多至少150％的Cs2O。
49.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，基于次生矿石中的Cs2O重量百分数对1级片块中的Cs2O重量百分数的比较，所述1级片块包含多至少200％的Cs2O。
50.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，基于次生矿石中的Cs2O重量百分数对1级片块中的Cs2O重量百分数的比较，所述1级片块包含多至少300％的Cs2O。
51.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括通过使所述2A级片块经历至少一次非酸处理来提取铯、铷、或者这两者。
52.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述至少一次非酸处理包括破碎、煅烧、或者这两者。
53.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含硼锂铍矿、草莓红绿柱石、borate ramanite、绿柱石、铯锑钽矿、氟硼钾石、铯钒铀石、锰星叶石、nalivkinite、硼铯铝铍石、或者它们的任意组合。
54.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含铷微斜长石、borate ramanite、voloshonite、或者它们的任意组合。
55.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过2英寸(50.8mm)的美国标准筛眼/网孔的尺寸。
56.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过1英寸筛/网的尺寸。
57.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过0.5英寸筛/网的尺寸。
58.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过0.25英寸筛/网的尺寸。
59.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过0.1英寸筛/网的尺寸。
60.矿物岩石形式的经精制的破碎矿石，包含：
a)其量为10重量％～90重量％的带有铯的岩石的含量，其中，所述带有铯的岩石为铯榴石、南平石、和/或光卤石；
b)5重量％～32重量％的Cs2O含量；
c)1重量％～10重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)至少4:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)0.59重量％～1.5重量％的Li2O含量；
f)0.5重量％～1.8重量％的Rb2O含量；和
g)0.1英寸～5英寸例如0.1～2.5英寸的破碎矿石平均尺寸，其中，所有重量百分数均基于经精制的破碎矿石的重量。
61.任意前述或后续实施方案/特征/方面的经精制的破碎矿石，进一步包括以下中的至少一种：
a)其量为0.5重量％～5重量％的SQUI含量；
b)其量为0.5重量％～5重量％的石英含量；
c)1重量％～10重量％的长石总含量；
c)0重量％～1重量％的钠长石含量；
d)0.1重量％～0.5重量％的闪岩含量；
e)0.5重量％～4重量％的磷灰石含量；
f)2重量％～8重量％的锂云母含量；和/或
g)0重量％～1重量％的磷铝锂石含量。
62.任意前述或后续实施方案/特征/方面的经精制的破碎矿石，其中，所述经精制的破碎矿石以至少100磅(45.4kg)的工业批量获得。
63.任意前述或后续实施方案/特征/方面的经精制的破碎矿石，其中，所述经精制的破碎矿石来自单一的矿床。
64.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第一分选机，以便基于至少2.5g/cm3的计算或测定的密度确定1级片块。
65.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第一分选机，以便基于至少2.75g/cm3的计算或测定的密度确定1级片块。
66.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第一分选机，以便基于至少2.8g/cm3的计算或测定的密度确定1级片块。
67.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第一分选机，以便基于2.5g/cm3～3.5g/cm3的计算或测定的密度确定1级片块。
68.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第一分选机，以便基于2.7g/cm3～3.2g/cm3的计算或测定的密度确定1级片块。
69.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第一分选机对各单独的片块进行至少两次扫描，其中，一次扫描测定或计算或估算原子数且另一次扫描测定或计算或估算密度。
70.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少2.5的测定或计算的密度确定2A级片块。
71.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少2.75的测定或计算的密度确定2A级片块。
72.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少2.8的测定或计算的密度确定2A级片块。
73.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少2.9的测定或计算的密度确定2A级片块。
74.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于2.8～3.3的计算或测定的密度确定2A级片块。
75.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定第二分选机，以便基于计算或测定的原子数以及计算或测定的密度确定所述2A级。
76.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，设定第二分选机，以便基于至少30的计算或测定的原子数以及至少2.5的计算或测定的密度确定所述2A级。
77.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，将所述经破碎的矿石分成彼此不同的两个或更多个尺寸粒级，且其中，使各尺寸粒级单独地通过所述第一分选机。
78.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，所述方法进一步包括初始校准步骤，其中，在使所述经破碎的矿石通过所述第一分选机之前，使代表所述待分选的次生矿石中的岩石和矿物的已知岩石和矿物的两个或更多个尺寸粒级通过以便校准所述第一分选机，对于各尺寸粒级，“1级片块”的代表或“2级片块”的代表或者这两者是基于原子数或密度或者这两者的扫描性质。
79.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述“1级片块”是基于相对于尺寸粒级的代表性1级片块的原子数或密度或者这两者的扫描性质的偏差不超过10％来确定的。
80.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述酸处理包括使所述1级片块经历具有至少35重量％H2SO4的硫酸。
81.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述酸处理是在90℃或更高的温度下。
82.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述酸处理发生至少15分钟。
83.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，所述方法进一步包括使所述1级片块经历粉碎以降低所述1级片块的尺寸。
84.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含铯榴石、南平石、光卤石、透锂长石、锂辉石、锂云母、黑云母、云母、白云母、长石、微斜长石、硼锂铍矿、Li-白云母、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、钠长石、方沸石、SQUI、闪石、草莓红绿柱石、borate ramanite、绿柱石、铯锑钽矿、氟硼钾石、铯钒铀石、锰星叶石、nalivkinite、硼铯铝铍石、铷微斜长石、和/或voloshonite、或者它们的任意组合。
85.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含铯榴石、南平石、光卤石、硼锂铍矿、草莓红绿柱石、铷微斜长石、borate ramanite、绿柱石、voloshonite、铯锑钽矿、氟硼钾石、铯钒铀石、锰星叶石、nalivkinite、透锂长石、锂辉石、锂云母、黑云母、云母、白云母、长石、微斜长石、Li-白云母、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、钠长石、方沸石、SQUI、闪石、锂云母、闪岩、块磷锂矿、磷灰石和/或硼铯铝铍石、或者它们的任意组合。
86.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述1级片块能够转变成具有稳定的2.3SG的油田碱金属甲酸盐盐水产物。
87.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，与所述1级片块组合的所述2A级片块能够转变成具有稳定的2.2SG的油田碱金属甲酸盐盐水产物。
88.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石不能转变成具有稳定的2.1SG或更高的油田碱金属甲酸盐盐水产物。
89.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述2B级片块不能转变成具有稳定的2.1SG或更高的油田碱金属甲酸盐盐水产物。
90.从次生矿石收取铯、铷、钾、或者它们的组合的方法，其中，所述次生矿石包含10％或更低的Cs2O、或者包含10％或更低的碱金属氧化物(M2O)的M2O总含量，各自分别基于所述次生矿石的总重量，且所述次生矿石的大部分包含具有至少一个大于5英寸的维度的片块，所述方法包括：
破碎(或获得)所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过3英寸筛/网的尺寸；
使所述经破碎的矿石以至少1吨/小时的进料速率通过所述第一分选机来进行第一次分选，其中，基于所述第一分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的原子数和/或材料密度，所述第一分选机确定经破碎的矿石的各单独的片块是“1级片块”还是“2级片块”，其中，所述“1级片块”所含的Cs2O的量和浓度(各自以重量计)是所述次生矿石中所存在的Cs2O的量和浓度的至少两倍，或者，所述“1级片块”所含的Cs2O的量和浓度(各自以重量计)是所述“2级片块”中所存在的Cs2O的量和浓度的至少两倍。
91.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，使所述1级片块经历进一步的粉碎至任何极小的尺寸，包括小于100微米的较细小的尺寸。
92.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含6.5重量％或更低的铯榴石、或者4.8重量％或更低、或者3.2重量％或更低、或者0.3重量％～5重量％、或者0.3重量％～3.2重量％、或者0.08重量％～1.6重量％的铯榴石，基于所述次生矿石的总重量。
93.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，进一步包括第二次分选，所述第二次分选使所述2级片块通过相同或不同于所述第一分选机的第二分选机，其中，基于所述第二分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定或计算各单独的片块的有效原子数，所述第二分选机确定所述2级片块的各单独的片块是“2A级片块”还是“2B级片块”，其中，所述“2A级片块”所含的Rb2O的量和浓度(各自以重量计)是所述2级片块中所存在的Rb2O的量和浓度的至少两倍，或者，所述“2A级片块”所含的Rb2O的量和浓度(各自以重量计)是所述“2B级片块”中所存在的Rb2O的量和浓度的至少两倍。
94.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，重量收取率可通过Cs2O+Rb2O的收取重量与起始次生矿石的比较而定义(例如，基于次生矿石重量的1级片块)，和/或，可与经分选的矿石比较(例如，基于2级片块重量的2A级片块)。因而，举例来说，Cs2O的收取率(在2A级片块中)可为次生矿石总重量的约5～约13重量％。基于2级片块的重量，Cs2O的收取率(在2A级片块中)可为约30重量％～65重量％。基于次生矿石的重量，Rb2O的收取率(在2A级片块中)可为约30～约61重量％收取率。基于2级片块的重量，Rb2O的收取率(在2A级片块中)可为约43重量％～约73重量％。
95.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Cs2O的至少约30重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
96.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Cs2O的至少约50重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
97.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Cs2O的至少约70重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
98.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Rb2O的至少约35重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
99.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Rb2O的至少约50重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
100.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Rb2O的至少约65重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
101.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述第二次分选捕获所述2级片块中所存在的能够得到的Rb2O的至少约80重量％，基于来自第一次分选的所述2级片块的重量。
102.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含矿物，其中铯作为在种类上的类似替代物存在，所述替代物例如矿体中所包含的那些，包括透锂长石、锂辉石、锂云母、黑云母、云母、白云母、长石、微斜长石、绿柱石、Li-白云母、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、钠长石、方沸石、SQUI、闪石和/或通篇所提及的其它矿物、或者它们的任意组合。
103.任意前述或后续实施方案/特征/方面的方法，其中，所述次生矿石包含矿物，其中铷作为在种类上的类似替代物存在，所述替代物例如矿体中所包含的那些，包括透锂长石、锂辉石、锂云母、黑云母、云母、白云母、长石、微斜长石、绿柱石、Li-白云母、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、钠长石、方沸石、SQUI、闪石和/或通篇所提及的其它矿物、或者它们的任意组合。
本发明可包括在语句和/或段落中所阐述的以上和/或以下的这些各种特征或实施方案的任意组合。将本文中所公开的特征的任意组合看作本发明的一部分且对于可组合的特征没有限制。
申请人将所有引用的参考文献的全部内容具体引入本公开内容中。此外，当量、浓度或者其它值或参数以范围、优选范围、或者优选上限值和优选下限值的列举而给出时，这应理解为具体公开了由任意上限或优选值与任意下限或优选值的任意配对形成的所有范围，不论这些范围是否单独公开。对于本文所列举的数值范围，除非另有说明，所述范围意图包括其端点、以及在所述范围内的所有整数和分数。当限定范围时，本发明的范围不限于所列举的具体值。
本领域技术人员将通过考虑本说明书和本文中所公开的本发明的实践而明白本发明的其它实施方案。本说明书和实施例应视为仅为示例性的，并且本发明的真实范围和精神应由所附权利要求及其等同物所表明。

Claims (29)

1.从次生矿石收取铯、铷、或者这两者的方法，其中，所述次生矿石包含基于所述次生矿石总重量的25重量％或更低的Cs2O且大多数所述次生矿石包含具有至少一个大于5英寸的维度的片块，
所述方法包括：
获得来自所述次生矿石的经破碎的矿石并分成至少三个不同的尺寸粒级，其中，所述经破碎的矿石包含单独的片块，各自具有能够通过3英寸的美国标准筛眼/网孔的尺寸；
实施初始校准步骤，其中，在使所述经破碎的矿石通过分选机之前，使得具有与经分离的次生矿石的所述至少三个不同的尺寸粒级相同的尺寸粒级且代表所述待分选的次生矿石中的岩石和矿物的已知岩石和矿物作为尺寸粒级通过以便校准所述分选机，对于各尺寸粒级，“1级片块”的代表或“2级片块”的代表或者这两者是基于原子数或材料密度或者这两者的扫描性质；
设定所述分选机，以便分选出选自所述至少三个不同的尺寸粒级之一的所需的尺寸粒级；
使所述经破碎的矿石的所述所需的尺寸粒级以至少1吨/小时的进料速率通过所述分选机来进行分选，其中，基于所述分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定各单独的片块的原子数或材料密度或者这两者，所述分选机确定经破碎的矿石的各单独的片块是所述“1级片块”还是所述“2级片块”，其中，所述“1级片块”包含基于所述单独的片块的重量的量为至少10％的Cs2O、或者Cs2O+Rb2O，和所述“2级片块”为任何非“1级片块”的所述经破碎的矿石；
使所述1级片块与所述2级片块分离，从而，所述1级片块的Cs2O的重量％比所述次生矿石中的Cs2O的重量％高至少10重量％，
且其中所述次生矿石包含铯榴石、南平石、光卤石、硼锂铍矿、borate ramanite、绿柱石、voloshonite、铯锑钽矿、氟硼钾石、铯钒铀石、锰星叶石、nalivkinite、锂辉石、云母、长石、磷锰锂矿、磷铝锂石、伊利石、锂绿泥石、方沸石、SQUI、闪石、块磷锂矿、磷灰石、硼铯铝铍石、或者它们的任意组合。
2.权利要求1的方法，进一步包括通过使所述1级片块经历至少一次酸处理来提取铯、铷、或者这两者。
3.权利要求1的方法，其中，所述次生矿石包含20重量％或更低的Cs2O。
4.权利要求1的方法，其中，所述次生矿石为铯榴石。
5.权利要求1的方法，其中，所述分选机基于80～150的原子数检测和选择所述1级片块。
6.权利要求1的方法，其中，所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少40重量％和/或所述方法捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少10重量％。
7.权利要求1的方法，进一步包括第二次分选步骤，所述第二次分选步骤包括使所述2级片块通过相同或不同于所述分选机的第二分选机，其中，基于所述第二分选机对各单独的片块进行至少一次扫描并测定各单独的片块的原子数或材料密度或者这两者，所述第二分选机确定所述2级片块的各单独的片块是“2A级片块”还是“2B级片块”，然后，使所述2A级片块与所述2B级片块分离，并任选地进一步包括通过使所述2A级片块经历至少一次非酸处理来提取铯、铷、或者这两者，其中，所述“2A级片块”包含基于所述单独的片块的重量的量为至少4％的Cs2O和Rb2O，和所述“2B级片块”为任何非2A级片块的2级片块。
8.权利要求7的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于60～150的原子数确定所述2A级片块。
9.权利要求7的方法，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少10重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量，和/或，其中，所述第二次分选捕获所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少20重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
10.权利要求7的方法，其中，所述第一次分选和所述第二次分选总共捕获：所述次生矿石中所存在的能够得到的Cs2O的至少80重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量；以及，所述次生矿石中所存在的能够得到的Rb2O的至少60重量％，基于所述次生矿石在开始时的重量。
11.权利要求1的方法，其中，基于次生矿石中的Cs2O重量百分数对1级片块中的Cs2O重量百分数的比较，所述1级片块包含多至少100％的Cs2O。
12.权利要求1的方法，其中，所述方法进一步包括破碎所述次生矿石以获得包含单独的片块的经破碎的矿石，各单独的片块具有能够通过2英寸的美国标准筛眼/网孔的尺寸。
13.权利要求1的方法，其中，所述经破碎的矿石包含单独的片块，各单独的片块具有能够通过1英寸筛/网的尺寸。
14.权利要求1的方法，其中，设定所述分选机，以便基于至少2.5g/cm3的材料密度确定1级片块。
15.权利要求1的方法，其中，所述分选机对各单独的片块进行至少两次扫描，其中，一次扫描测定原子数且另一次扫描测定材料密度。
16.权利要求7的方法，其中，设定所述第二分选机，以便基于至少2.5g/cm3的材料密度确定2A级片块。
17.权利要求7的方法，其中，设定第二分选机，以便基于至少30的原子数和至少2.5g/cm3的材料密度确定所述2A级片块。
18.权利要求1的方法，其中，所述“1级片块”是基于相对于尺寸粒级的代表性1级片块的原子数或材料密度或者这两者的扫描性质的偏差不超过10％来确定的。
19.权利要求1的方法，其中，所述至少三个不同的尺寸粒级选自以下五种尺寸粒级：
-2英寸+1.5英寸
-1.5英寸+1英寸
-1英寸+0.5英寸
-0.5英寸+0.25英寸
-0.25英寸+0.125英寸。
20.权利要求1的方法，其中，使所述包含单独的片块的经破碎的矿石分开包括分成五个尺寸粒级：(a)-2英寸+1.5英寸；(b)-1.5英寸+1英寸；(c)-1英寸+0.5英寸；(d)-0.5英寸+0.25英寸；和(e)-0.25英寸+0.125英寸。
21.权利要求1的方法，其中，通过下式获得所述至少三个不同的尺寸粒级：
S1＝Sx～50％Sx
S2＝S1～50％S1
S3＝S2～50％S2，和
任选地S4＝S3～50％S3，
其中，Sx是能够通过所述分选机的最大的尺寸粒级，且S1、S2、S3和S4各自为不同的尺寸粒级。
22.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述云母为鳞云母、黑云母、白云母、或锂云母。
23.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述云母为Li-白云母。
24.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述长石为透锂长石、微斜长石、或钠长石。
25.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述长石为铷微斜长石。
26.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述绿柱石为草莓红绿柱石。
27.权利要求1-21中任一项的方法，其中，所述闪石为闪岩。
28.通过权利要求1的方法获得的矿物岩石形式的经精制的破碎矿石，包含：
a)其量为10重量％～90重量％的带有铯的岩石的含量，其中，所述带有铯的岩石为铯榴石、南平石、和/或光卤石；
b)5重量％～32重量％的Cs2O含量；
c)1重量％～10重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)至少4:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)0.59重量％～1.5重量％的Li2O含量；
f)0.5重量％～1.8重量％的Rb2O含量；和
g)0.1英寸～5英寸的破碎矿石平均尺寸，其中，所有重量百分数均基于经精制的破碎矿石的重量，并任选地进一步包括以下中的至少两种：
a)其量为0.5重量％～5重量％的SQUI含量；
b)其量为0.5重量％～5重量％的石英含量；
c)1重量％～10重量％的长石总含量；
d)0.1重量％～0.5重量％的闪岩含量；
e)0.5重量％～4重量％的磷灰石含量；
f)2重量％～8重量％的鳞云母含量；和/或
g)0重量％～1重量％的磷铝锂石含量。
29.通过权利要求1的方法获得的矿物岩石形式的经精制的破碎矿石，包含：
a)其量为10重量％～90重量％的带有铯的岩石的含量，其中，所述带有铯的岩石为铯榴石、南平石、和/或光卤石；
b)5重量％～32重量％的Cs2O含量；
c)1重量％～10重量％的磷酸盐矿物总含量；
d)至少4:1的Cs2O％:P2O5％的重量比；
e)0.59重量％～1.5重量％的Li2O含量；
f)0.5重量％～1.8重量％的Rb2O含量；和
g)0.1英寸～5英寸的破碎矿石平均尺寸，其中，所有重量百分数均基于经精制的破碎矿石的重量，并任选地进一步包括以下中的至少两种：
a)其量为0.5重量％～5重量％的SQUI含量；
b)其量为0.5重量％～5重量％的石英含量；
c)0重量％～1重量％的钠长石含量；
d)0.1重量％～0.5重量％的闪岩含量；
e)0.5重量％～4重量％的磷灰石含量；
f)2重量％～8重量％的鳞云母含量；和/或
g)0重量％～1重量％的磷铝锂石含量。
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