CN106574331A - 用于优化铜精矿熔炼效率的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了操作铜或其它金属值浓缩器的方法。根据一些实施方式，所述方法可包括生产最终铜精矿；定期或连续分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值；并且如果/当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于最低可接受品位阈值时，转移所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作；或如果/当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低可接受品位阈值时，转移所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜或其它可出售铜产品的下游湿法冶金操作。还公开了能够实施前述方法步骤的铜浓缩器。

Description

用于优化铜精矿熔炼效率的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年8月11日提交的题为“SYSTEM FOR OPTIMIZING EFFICIENCYOF SMELTING COPPER CONCENTRATES,AND METHODS THEREOF”的共同待决的美国临时专利申请第62/036,038号的优先权和/或利益，该申请通过引用以其整体在此加入用于任何和所有目的，如同其中本文中完全阐述一样。
技术领域
本发明的实施方式涉及用于改进可位于铜浓缩器下游铜提取回路的设备和工艺，更具体地，涉及用于使来自开采矿体以及由铜浓缩器生产的铜精矿(copper concentrate)的收益和经济利益最高化的系统和方法。甚至更具体地，本发明的实施方式涉及以下系统：该系统同时具有作为同一整体铜提取和回收回路的一部分的单独的下游熔炼和湿法冶金加工回路，其中通过铜浓缩器形成的所生产的铜精矿可通过分选(例如，使用分流装置)而被提供到单独的下游熔炼和湿法冶金加工回路之一；例如，根据所生产的精矿随时间的品位，或根据所生产的铜精矿中随时间的杂质浓度水平。还公开了用于结合这种单独的下游熔炼和湿法冶金加工回路和用于经由将所生产的铜精矿的流动在单独的下游熔炼和湿法冶金加工回路之间间歇转换来处理铜精矿的多种方法和设备。
背景技术
由于矿体质量缓慢下降且环境规章不断增多，铜生产商面临保持收益的挑战。例如，许多铜精矿的生产商依靠熔炼器合同(smelter contract)以便得到他们所生产的铜精矿的报酬。进一步增加铜生产商的商业模式的挑战和复杂性的是熔炼器合同的条款可能通常仅延续一年，因此每年重新协商熔炼器合同并非罕见。这种关于所收到的精矿的最低可接受品位和/或最高可接受杂质浓度水平的合同条款的频繁变化给铜精矿生产商留下了有关预期收益和利润预算的持续问题和不确定性。
熔炼器合同罚金(smelter contract penalties)一般应用于具有低品位(例如，低％铜浓度)的精矿和/或包括过多的一种或多种有害元素的精矿，其中所述有害元素是可能被认为有毒的、被认为是处理昂贵的、被认为是待回收的主要金属的污染物、被认为对熔炼器工人的职业健康存在危险的、被认为增加了环境处理花费的、被认为降低了铜质量的和/或可能被认为是难于分离和去除的。例如，可存在于浓度中和/或超过在熔炼器合同条款中限定的具体水平的包括但不限于砷、镉、汞和氟的元素可导致对浓缩器操作销售或进一步加工其所生产的最终铜精矿的经济罚金。并且，如果发现在所生产的最终铜精矿中一些元素的浓度太高，精矿可能甚至不可出售。
已被铜浓缩器公开或使用的现有和过去的方法集中于原矿(run of mine，ROM)材料的预分选，以便使要被进给到浓缩器中的ROM材料的铜品位最高化。在这一点上，常规上相信用于从ROM材料提取目标金属以生产最终铜精矿产品的昂贵的反应物、能源(例如，用于磨碎ROM材料)和水能通过仅处理生产富-铜ROM材料的矿区的富铜部分而更有效地使用。尽管预分选ROM材料的概念在理论上可行，这种技术的商业可行/可实施/实际的工作实施方案目前尚不存在。特别是，能用于在所需的吨数水平上进行矿石分选或使这种方法的实施有利可图的ROM材料预分选技术目前尚不存在。而且，即使做最乐观估计，大多数ROM材料的大尺寸使得难以进行彻底的组分分析。
除了预分选入料ROM材料(incoming ROM material)，现有技术方法，诸如在美国专利第1,808,547号(在下文中称作'547专利)中描述的，建议应操作浓缩器以同时生产高-品位产品和低-品位产品以及尾矿部分；其中普通精矿(general concentrate)被分成高-品位精矿和低-品位精矿以同时并行处理(第6页，第74-75行)。因此，这种处理低品位精矿生产的下游回路必然需要远大于用于生产少量非常高品位精矿的下游回路。此外，'547专利建议最低化待熔炼材料的量(第6页，第40-41行)。因此，现有方法的教导本质上与经济的熔炼操作相背离，其仅在低品位生产日将普通精矿移动至下游湿法冶金回路。并且，现有方法没有教导或建议在两个下游工艺之间间歇转移普通精矿的概念-例如，根据普通精矿的含量(例如，品位或杂质含量)。
已开发其它现有技术方法以尝试提高铜浓缩器的利润。例如，GalvanoxTM技术(如在以下中所讨论的："GalvanoxTM-An Opportunity for Existing Copper FlotationConcentrators to Improve Overall Project Economics",Linus Sylwestrzak,KenBaxter,John Turney,and David Dixon,in Hydrocopper 2009,Antofagasta,Chile,pp.17-25)建议了提高浓缩器利润的方法，包括改变浓缩器内的上游浮选回路，试图使预定要被送往熔炼器的所生产的精矿的铜品位。其教导了铜浓缩器可通过浸取更清洁的尾矿来提高其总铜回收率-根据前述出版物，所述尾矿因浓缩器中被改变的上游浮选回路而会是更富铜的。在后面的这种方法中，如在'547专利中，利润的主要部分来自湿法冶金加工，而非来自熔炼。此外，这些现有技术的教导看起来暗示了现有的浓缩器操作，特别是浓缩器中的上游浮选回路和/或其部分将必须被大幅改变以便实施所述方法并享有该方法的利益。因此，采用现有方法，浓缩器操作可能不得不改变其基础结构(即，生产最终铜精矿产品所必需的上游设备、工艺流程和工艺条件)，以便允许浓缩器同时并行生产两种不同的单独产品流。
在其中浓缩器原料(即，经破碎的ROM材料)来自于矿物学可变性很大的沉积物的浓缩器中，所生产的最终精矿产品的铜品位能够是高度可变和规律波动的。因此，保持目标最终产品品位(即，根据在熔炼器合同中概述的最低可接受品位值)会是成本高昂的。对于具有低至10％铜浓度的最终生产的精矿(即，低品位精矿)来说，在浓缩器的操作过程中某些生产期将其送往熔炼器并非不寻常或不可能的。并且，具有高达35％铜的最终生产的精矿产品可在更好的生产期被送往熔炼器。与一些坏精矿生产期(例如，因ROM材料组成波动)相关的罚金数可能最终危害到将其含铜精矿产品出售给熔炼器的浓缩厂的底层美元经济和/或利润。
存在长期需要提供如下的简单工艺方案而不必修改上游的浓缩器操作(例如，浮选回路组件和/或化学)：其将允许浓缩器操作持续享有熔炼的经济利益，而不会导致与低品位精矿生产期和/或熔炼器原料超过最高可允许杂质阈值的时期相关的过多罚金，同时还使通常涉及将现存的熔炼操作完全转化为湿法冶金工艺的资本支出(CAPEX)和投资最低化。
发明目的
因此，本发明一些实施方式的目的在于改进和/或最高化采矿和/或浓缩器操作的利润，特别是来自要被用作熔炼器原料的铜精矿的生产的利润。
本发明一些实施方式的目的还在于最低化对现有的上游浓缩器操作、工艺和/或基础结构的破坏，特别是可具有成本影响和/或下游技术影响的浮选回路和/或化学。
本发明一些实施方式的目的还在于最低化和/或消除与改变现有的浓缩器浮选工艺相关的风险，例如，通过允许现有的上游浓缩器常规操作，而不对现有的设备、反应物或工艺做任何改变或显著改变。
本发明一些实施方式的目的还在于保持熔炼器原料精矿产品作为浓缩器利润的主要贡献者，即，其中大部分所生产的最终铜精矿产品可仍用于熔炼器，并且提供湿法冶金回路以便在低品位和/或高杂质生产期处理精矿产品。
本发明一些实施方式的另一个目的在于改进矿区或铜浓缩器操作的经济回报和/或最高化其利润，同时仅需继续生产单一(即，“一种”)铜精矿产品(例如，“最终精矿”)，而不是生产要被平行加工的双(即，“两种”)铜精矿产品流(例如，“高品位精矿”和“低品位精矿”)。
本发明一些实施方式的另一个目的在于通过以降低最终精矿产品的平均品位为代价提高铜回收率来改进矿区或铜浓缩器操作的经济回报和/或最高化其利润，其中可通过以下来控制去往熔炼器的所生产的最终精矿产品的组成：分析离开矿区或铜浓缩器操作(mining or copper concentrator operation)的所生产的最终精矿产品；移动具有低铜品位的所生产的最终精矿产品至湿法冶金工艺，从而将其与熔炼器原料分开，并且如果所生产的最终精矿产品的铜品位超过最低可接受阈值，将所生产的最终精矿产品从供给湿法冶金工艺移动为供给熔炼器。
本发明一些实施方式的另一个目的在于改进矿区或铜浓缩器操作的经济回报和/或最高化其利润，其中在所生产的精矿品位中的变化或不一致(例如，由于ROM材料原料组成中的可变性)可能不会对铜浓缩器或采矿操作的经济性有严重的不利影响。
本发明一些实施方式的另一个目的在于改进改进矿区或铜浓缩器操作的经济回报和/或最高化其利润，其中在所生产的精矿中发现的变化、不一致性或杂质量增加(例如，由于ROM材料原料组成中的可变性)可能不会对铜浓缩器或采矿操作的经济性有负面影响。
本发明一些实施方式的另一个目的在于提供下游铜回收回路，其中浓缩器所生产的符合和/或超过最低可接受品位阈值和/或落在小于最高杂质阈值的至少大部分最终铜精矿产品可被直接送往熔炼器。
本发明一些实施方式的另一个目的在于提供下游铜回收回路，其中浓缩器所生产的不符合和/或不超过最低可接受品位阈值和/或落在最高杂质阈值以上的相对少部分最终铜精矿产品可被直接送往下游湿法冶金回路以供处理；其中下游湿法冶金回路可包括可被设置为生产可出售铜的溶剂提取回路和/或电解冶金回路。
本发明一些实施方式的另一个目的在于通过如下矿区或浓缩器操作来减少、消除或减轻可能导致的经济罚金：所述矿区或浓缩器操作处理或提取来自高度可变矿床的ROM矿石材料，并且依赖下游熔炼提取来自精矿的价值。
本发明一些实施方式的又一个目的在于独立地稳定浓缩器经济性，而无需努力生产具有非常一致的品位的最终铜精矿产品，和/或无需生产常常经济地出售给熔炼器的最终铜精矿产品。
本发明的这些和其它目的可从本文的附图和描述明显可见。尽管相信本发明的每个目的均通过至少一个本发明的实施方式实现，但并非必须有任何一个本发明的实施方式实现本发明的所有目的。
发明内容
公开了操作铜浓缩器(copper concentrate)的方法。根据一些实施方式，所述方法可包括以下步骤(a)：经由浓缩器生产最终铜精矿。根据一些实施方式，所述方法还可包括以下步骤(b)：分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值。根据一些实施方式，所述方法还可包括以下步骤(c)：如果所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值，转移所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作，或者相反地，如果所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至所述最低品位阈值以下，转移所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约22％，而不限于此。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约10％至25％，而不限于此。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约15％至25％。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约11％至21％。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约17％至23％。根据一些实施方式，最低品位阈值可选择为约18％至22％，例如，19％，而不限于此。发明人预期由于熔炼器合同和环境规章的发展，最低品位阈值可随时间改变。
根据一些实施方式，最低品位阈值可包括基于熔炼器合同条款计算的最低可接受品位阈值，例如，熔炼器合同可与所述下游熔炼操作相关。根据一些实施方式，经由浓缩器生产最终铜精矿的步骤可包括从入料矿体原料流生产最终铜精矿，其中矿体原料流可包括随时间改变的矿物。根据一些实施方式，转移所生产的最终铜精矿的步骤可根据时间发生，或转移可根据矿体原料流的矿物学中的变化百分比发生，而不限于此。根据一些实施方式，所述方法可包括确定矿体原料流的矿物学中的变化百分比的步骤，例如，通过估计形成矿体原料流的矿体的第一初始位置，并使用矿样矿体数据和与矿区平面图相关的矿样位置数据将第一大致组成(a first approximate composition)赋予(assigning)形成矿体原料流的矿体，而不限于此。根据一些实施方式，确定矿体原料流的矿物学中的变化百分比的步骤还包括等待一段时间，在该段时间流逝后估计形成矿体原料流的矿体的第二初始位置，在该段时间流逝后使用矿样矿物学数据和与矿区平面图及所估计的第二初始位置相关的矿样位置数据将第二大致组成(a second approximate compsotion)赋予形成矿体原料流的矿体，并比较第一大致组成和第二大致组成(例如，在该段时间流逝后)，而不限于此。这样的方法可用于预测矿体原料流的矿物学中的变化百分比(例如，在该段时间期满之前)，而不限于此。根据一些实施方式，矿物学中的百分比变化可由一个或多个可设置为检测矿体原料流的矿物学中的相对变化的分析器确定。
根据一些实施方式，转移所生产的最终铜精矿的步骤可包括：当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时，在第一时间段内转移大部分所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作；和当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时，在第二时间段内转移大部分所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。转移所生产的最终铜精矿的步骤可包括，但不限于，当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时，在第一时间段内转移基本全部或全部(例如，没有可忽略或剩余的流动或泄漏)所生产的铜精矿至下游熔炼操作；和当所生产的最终铜精矿的品位值小于或降至所述最低品位阈值以下时，在第二时间段内转移基本全部或全部(例如，没有可忽略或剩余的流动或泄漏)所生产的铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。
根据一些实施方式，所述方法还可包括当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过或增加至或升高到大于最低品位阈值时或在此之后，在第三时间段内将大部分、基本全部或全部的所生产的最终铜精矿从下游湿法冶金操作转移回下游熔炼操作。根据一些实施方式，所述方法还可包括当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时或在此之后，在第四时间段内将大部分、基本全部或全部的所生产的最终铜精矿转移回湿法冶金操作。
根据一些实施方式，第一时间段、第二时间段、第三时间段和第四时间段可从品位值确定，例如，在分析所生产的最终铜精矿的步骤过程中获得的品位值。根据一些实施方式，分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值的步骤可定期进行；例如，可至少每年、至少每月、至少每周、至少每天、至少每天多次、至少每几小时或至少每几分钟进行，而不限于此。由浓缩器生产最终铜精矿的步骤可包括从入料矿体原料流生产最终铜精矿，其中所述矿体原料流可包括随时间改变的矿物学。分析所生产的最终铜精矿的步骤可定期进行，例如，根据时间、根据矿体原料流的矿物学中的变化百分比，而不限于此。在仍然另一个替代性实施方式中，不是使用会涉及自动取样或测定技术的自动分析技术，分析所生产的最终铜精矿的步骤可手动进行，例如，在预定时间测定精矿。所述预定时间可补充矿区平面图或可补充ROM材料提取技术和其加工的时间表。
在一些实施方式中，矿体原料流的矿物学中的变化百分比可由以下中的一个或多个确定：与形成入料矿体原料流的矿体来源相关的矿区位置或大致矿区位置，矿样矿物学数据和与矿区平面图相关的矿样位置数据，以及设置为检测入料矿体原料流的矿物学(例如，矿物学组分构成、化学组分构成或材料特性)的一个或多个分析器，而不限于此。并且，转移所生产的最终铜精矿的步骤可包括将所生产的最终铜精矿的流动在下游湿法冶金操作和下游熔炼操作之间反复转换。而且，将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤的次数少于或等于在步骤(b)中分析所生产的最终铜精矿的次数。根据一些实施方式，将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤可至少每年进行、至少每月进行、至少每周进行、至少每天进行、至少每天多次进行、至少每几小时进行或至少每几分钟进行，而不限于此。根据一些实施方式，转移步骤(c)可定期，例如，根据时间，而不限于此。
还公开了铜浓缩器。根据一些实施方式，所述铜浓缩器可包括：(a)用于生产最终铜精矿流的浮选回路或重力分离回路；(b)用于定期分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值的分析器；(c)设置为控制由铜浓缩器生产的所生产的最终铜精矿流的流动的分流器；和(d)适于将所生产的最终铜精矿进一步加工为成阴极铜的下游湿法冶金回路。在一些优选的实施方式中，分流器可包括如下机构：其可设置为，例如，如果所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值，转移所生产的最终精矿流至下游熔炼操作的装置。所述分流器机构可进一步设置为，例如，如果所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下，转移所生产的最终精矿流至所述下游湿法冶金回路。分流器可被设置为随时间将大部分或全部的所生产的最终铜精矿流在下游熔炼操作和下游湿法冶金回路之间反复转移；例如，因为所生产的最终铜精矿的品位值随时间波动。根据一些实施方式，最低品位阈值可为约10％至25％，例如，约11％至21％，而不限于此。根据一些实施方式，用于定期分析所生产的最终铜精矿的分析器可有利地设置为至少每年、至少每月、至少每周、至少每天、至少每天多次、至少每几小时、至少每几分钟分析所生产的最终铜精矿，而不限于此。分析器可被设置为自动测定所生产的最终铜精矿(例如，借由自动取样技术、在线分析器、联机分析器或类似)，或可使用分析器定期进行手动测定，以及分流器可基于测定结果手动控制，而不限于此。根据一些实施方式，分流器可设置为通过如下方式将所生产的最终铜精矿转移到所述下游熔炼操作或所述下游湿法冶金操作：将所生产的最终铜精矿流的流动方向从所述下游湿法冶金操作转换到所述下游熔炼操作，反之亦然，但不限于此。
根据一些实施方式，分流器能够转换物流的流动方向的次数少于或等于分析器分析所生产的最终铜精矿的次数。根据一些实施方式，分流器能够在所述分析器分析所生产的最终铜精矿的大致同时或紧随其后转换物流的流动方向。根据一些实施方式，分流器可能够至少每年、至少每月、至少每周、至少每天或至少每天多次、例如每几小时或每几分钟在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换物流的流动方向，而不限于此。如前所述，分流器可被设置用于手动或自动转换，而不限于此。
还公开了操作金属硫化物浓缩器的方法。根据一些实施方式，金属硫化物浓缩器可包括浮选回路和/或增稠器。所述方法可包括从入料矿体流生产金属精矿的步骤(a)，其中所述矿体流包括矿体，且所述矿体可具有随时间改变的矿物学。所述方法还可包括确定最低可接受品位阈值和/或最高可接受杂质浓度阈值的步骤(b)，其根据熔炼器合同给出满意的经济回报。所述方法还可包括分析所生产的金属精矿以获得所生产的金属精矿的品位值和/或杂质浓度水平的步骤(c)。根据一些实施方式，所述方法还可包括如果所生产的金属精矿的品位值等于或大于或超过最低可接受品位阈值和/或所生产的金属精矿的杂质浓度水平低于最高可接受杂质浓度阈值或降至最高可接受杂质浓度阈值以下，转移基本全部的所生产的金属精矿至下游熔炼操作的步骤(d)。除了转移基本全部的所生产的金属精矿至下游熔炼操作之外，步骤(d)可替换地包括如果所生产的金属精矿的品位值小于所述最低可接受品位阈值或降至所述最低可接受品位阈值以下和/或所生产的金属精矿的杂质浓度水平等于或大于或超过最高可接受杂质浓度阈值，转移所生产的金属精矿至下游湿法冶金操作，而不限于此。根据一些实施方式，最高可接受杂质浓度水平可包括0.01％至1％的最高可接受砷浓度水平。根据一些实施方式，最高可接受杂质浓度水平可包括约0.5％的最高可接受砷浓度水平。
还公开了使用硫化物浓缩器用于改进金属回收率而不导致熔炼器罚金的方法(见图11和12)。根据一些实施方式，所述方法可包括在硫化物浓缩器中生产金属硫化物精矿的步骤(a)。所生产的金属硫化物精矿可具有在单一品位对回收率曲线上的单一品位值，以及可具有在所述单一品位对回收率曲线上的单一％回收率值。所述方法还可包括分析所生产的金属硫化物精矿的步骤(b)。所述方法还可包括基于单一品位值，输送所生产的金属硫化物精矿至硫化物浓缩器下游熔炼操作或湿法冶金操作的步骤(c)。借助步骤(b)和(c)，方法还可包括将单一品位对回收率曲线分离成第一品位对回收率曲线和第二品位对回收率曲线的步骤(d)；第一品位对回收率曲线代表去往下游熔炼操作的所生产的硫化物精矿的第一聚集部分；第二品位对回收率曲线代表去往下游湿法冶金操作的所生产的硫化物精矿的第二聚集部分；第一品位对回收率曲线上的第一品位值大于所述单一品位值；第一品位对回收率曲线上的第一％回收率值小于所述单一％回收率值；第二品位对回收率曲线上的第二品位值小于所述单一品位值；以及第二％回收率值小于上述单一％回收率值。根据一些实施方式，所述方法还可包括通过在硫化物浓缩器中“用力拉(pull harder)”以增加第一％回收率值和第二％回收率值的步骤(e)，和/或通过在硫化物浓缩器中“用力拉”以减小第一品位值和第二品位值的步骤(f)，而不限于此。
附图说明
为补充做出的描述和为了帮助更好地理解本发明的特征的目的，一组阐明示例仪器和方法的附图附于本说明书作为其主要一部分，其中以下内容被描绘具有例证和非限制的特点。应当理解，附图中所用的相同参考数字可代表相同的组件。
图1为假设的、示例的和非限制的图表，其显示每干吨(DMT)所生产的最终铜精矿的浓缩器操作的净值(NV)的实例，根据一些实施方式，根据最低可接受品位阈值(％铜)，所生产的最终铜精矿可在现场熔炼或运输至熔炼厂；其中所述最低可接受品位阈值可调整和/或设定以影响分流装置。
图2为假设的、示例的和非限制的图表，其显示根据可被设定的最低可接受品位阈值(％铜)的对所生产的最终铜精矿品位值(％铜)的作用，根据一些实施方式，其中最低可接受品位阈值可被调整和/或设定以影响分流装置的控制。
图3为假设的、示例的和非限制的图标，其显示根据可被设定的最低可接受品位阈值(％铜)对每干吨(DMT)综合成本的作用；其中综合成本通常可包括运输费(例如，假设含水量12％，估计每DMT为100美元)、处理费(例如，估计每DMT为105美元)和精炼费(例如，估计每磅应付铜为0.105美元)，根据一些实施方式，其中最低可接受品位阈值可被调整和/或设定以影响分流装置的控制。
图4为假设的、示例的和非限制的图表，其显示根据最低可接受品位阈值(％铜)对去往熔炼器的浓缩器产品(即，所生产的最终铜精矿)的总分数的作用，根据一些实施方式，其中最低可接受品位阈值可被调整和/或设定以影响分流装置的控制；以及其中，在任何给定的时间段，全部的浓缩器产品(即，所生产的最终铜精矿)被送往熔炼器或下游施法冶金操作。应理解为在本文所用的术语“全部(all)”可能不必要地包括可忽略或剩余的精矿或考虑少量的泄漏或溢出。
图5的表格显示一个月内的模拟的工厂生产数据的假设的、示例的和非限制的实例。例如，显示了假设的所生产的最终铜精矿品位值和假设的每吨所生产的最终铜精矿的美元；其中对数数据可有利地用于经由提供到计算设备的软件来执行的算法中。可执行算法以确定是否或何时可将分流装置激活以改变所生产的最终铜精矿从下游熔炼工艺至下游湿法冶金工艺或从下游湿法冶金工艺至下游熔炼工艺的方向进程，而不限于此。
图6为假设的、示例的和非限制的表格，其说明根据最低可接受品位阈值(％铜)的对所生产的最终铜精矿品位值(％铜)的作用，根据一些非限制的实施方式，其中最低可接受品位阈值可被调整和/或设定以影响分流装置和所生产的最终铜精矿产品的改变路径。
图7a为根据一些非限制性实施方式的浓缩器回路/系统的非限制性示意图，所述浓缩器回路/系统设置为，例如，根据相对于最低可接受品位阈值的所生产的最终铜精矿的品位分析值/测量值，选择性分选所生产的最终铜精矿，并且对其进行不同处理。
图7b为根据一些非限制性实施方式的浓缩器回路/系统的非限制性示意图，所述浓缩器回路/系统设置为，例如，根据相对于最高可接受杂质浓度阈值的所生产的最终精矿的一种或多种杂质的浓度分析值/测量值，选择性分选所生产的最终铜精矿，并且对其进行不同处理。
图7c为根据一些非限制性实施方式的浓缩器回路/系统的非限制性示意图，所述浓缩器回路/系统设置为，例如，根据相对于各最高可接受杂质浓度阈值和/或相对于最低可接受品位阈值的所生产的最终铜精矿的各杂质浓度分析值/测量值和/或根据所生产的最终铜精矿的品位，选择性分选所生产的最终铜精矿，并且对其进行不同处理。
图8为以下方法的非限制性示意图，所述方法根据相对于最低可接受品位阈值的所生产的最终铜精矿的品位分析值/测量值和/或根据相对于最高可接受杂质浓度阈值的杂质水平，选择性地分选所生产的最终铜精矿，并对其进行不同处理。
图9为设定的最低可接受品位阈值以及其对以下的作用的非限制性示意图：1)被送往下游熔炼操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位，和2)被送往下游湿法冶金操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位；其中可对于设定的最高可接受浓度阈值及其对以下的作用可提供相似简图：1)被送往下游熔炼操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均杂质浓度水平，和2)被送往下游湿法冶金操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均杂质浓度水平。
图10为说明现有技术中典型的品位对回收率曲线的简图，其显示在运行常规浓缩器时可能会发生的假设的差品位输出的情况。如所示，当以较低品位精矿为代价在浮选回路中用力拉以提供更高回收率时可能会导致经济罚金。同样如所示，由于不符合熔炼器合同中所示的最低可接受品位值(％金属)，被送往熔炼器操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位达不到最佳熔炼经济性。
图11为非限制示意图，其显示回收率和品位曲线以及二者的设定值：根据本发明的某些实施方式，1)被送往下游熔炼器操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位，和2)被送往下游湿法冶金操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位；其中，所生产的最终铜精矿的总回收率可保持大致与图10所示相同；然而，熔炼器罚金完全凭借以下因素被减轻或避免：1)分析所生产的最终铜精矿以确定其组成，2)确定是否所生产的最终铜精矿的组成符合或超过熔炼器合同的需求或是否所生产的最终铜精矿按照所述熔炼器合同需求将经济上满足要求，3)使用分流装置分选所生产的最终铜精矿，所述分流装置根据所选择的最低可接受品位阈值(其与安装在计算设备的软件所支持的算法一起使用，所述计算设备控制构成分流装置的一个或多个组件的操作)操作，4)如果所生产的最终铜精矿的组成相对于熔炼器合同中所规定的需求适合于基于其组成的经济熔炼，将其送往熔炼器；或者，替代地，如果所生产的最终铜精矿的组成相对于熔炼器合同中所规定的需求不适于基于其组成的经济熔炼，将其送往湿法冶金回路。所以，被选择送往下游熔炼器操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均值可符合或超过对于根据熔炼器合同的最佳熔炼经济性的目标品位值，且可提高对于浓缩器的总净值(尽管所生产的最终铜精矿的时间-平均品位可实际上低于依照熔炼器合同的目标品位值)。
图12为非限制示意图，其显示了回收率和品位曲线以及二者的设定值：根据本发明的某些实施方式，1)被送往下游熔炼器操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位，和2)被送往下游湿法冶金操作的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位；其中，总％铜回收率可进一步通过在浓缩器的浮选回路中“用力拉”而从图11所示者提高；其中，由此可生产更多的铜并出售获利；而且其中，只要精矿流的时间-平均品位(在其被送往熔炼操作而不是湿法冶金操作的时间段中以及其后)保持高于熔炼器合同需求，仍可避免熔炼器罚金。
图13为显示根据一些实施方式的可能流程图的非限制示意图，其中所生产的最终铜精矿可被转移至熔炼器或湿法冶金回路中的一个，这取决于在给定时间点上其含量(例如，品位(％Cu)和/或杂质(例如，砷)水平)；并且其中当其含量(例如，品位(％Cu)和/或杂质(砷)水平)随时间改变时，所生产的最终铜精矿可被转移至熔炼器或湿法冶金回路的另一个；例如，其中分流器引导所生产的最终铜精矿流在进料于下游熔炼器操作和进料于下游湿法冶金操作之间来回反复。
以下，将参照附图连同示范的实施方式更详细描述本发明。
具体实施方式
如附图所示的非限制的实施方式的以下描述在本质上仅是示范的且没有打算限制本文所公开的发明、它们的应用或使用。
根据一些实施方式，提供了处理所生产的精矿(诸如所生产的最终铜精矿)的系统和方法。在优选实施方式中，所述系统和方法可允许下游湿法冶金和下游熔炼工艺两者与现有的上游浓缩器操作联合，以便最大化利润，同时最小化风险，而无需对可能已经在现场的现有浓缩器工艺、化学和/或机械基础结构做出重大改变。在一些实施方式中，下游湿法冶金和下游熔炼工艺可并行提供于上游浓缩器的下游，并且可操作地连接在一起并经由分流装置连接至上游浓缩器，所述分流装置可包括任何数量的用于液体、半液体、固体和/或半固体精矿的分流器装置，如在本文中更详细地描述。在一些优选的实施方式中，在给定时间点，两个下游湿法冶金和下游熔炼工艺中仅有一个接收来自上游浓缩器的精矿。在一些实施方式中，提供于上游浓缩器和两个下游工艺之间的分流装置可将离开上游浓缩器的精矿转移至下游湿法冶金和熔炼工艺二者之一；例如，在任何给定时间点，至湿法冶金和熔炼工艺之一。精矿在两个下游工艺之间的分流可基于精矿的品位，例如，基于预定阈值，所述预定阈值是固定的，或者由基于品位和/或杂质的熔炼器经济和罚金来控制。在一些实施方式中，在给定时间点，全部、大部分或基本全部的精矿被转移至下游湿法冶金和熔炼工艺两者之一；其中由上游浓缩器所生产的精矿可能被转移至所述下游湿法冶金和熔炼工艺两者中另一个。
例如，本发明的系统和方法的一些实施方式可使用分选步骤和相关的分选设备，其中离开浓缩器的所生产的最终铜精矿的品位和/或杂质含量可使用分析装置定期测量。分析装置可包括，例如，被设置为确定精矿的组成、品位和/或杂质含量的一个或多个分析装置，其包括但不限于：便携式或在线安装的元素分析器、X-射线荧光(XRF)分析器、X-射线荧光光谱设备和方法、X-射线衍射(XRD)分析器、X-射线衍射光谱设备和方法、用于常规工艺控制测定的手动实验室设备、定性和定量材料表征检测器、压制粉末分析设备、波长色散X-射线荧光(WDXRF)光谱仪、其组合和/或类似，而不限于此。
涉及精矿品位(例如，％铜含量)和/或杂质含量(PPM/精矿量)的最低可接受阈值(例如，可用于计算机控制算法中的预定“切断”设定)还可被设定和/或固定或随时间定期调整。例如，铜品位的最低可接受品位阈值可永久性设为控制算法所使用的值，诸如12-22％的品位值(例如，19％铜品位)，或将为浓缩器操作所生产的熔炼器进料精矿产品提供理想或满意经济性的其它最低可接受品位阈值。应注意在一些例子中，所选择的最低可接受品位阈值可设为低于在熔炼器合同中提到的所需品位值，因为在所选择的最低可接受品位阈值之上的精矿的时间-平均品位很可能超过在熔炼器合同中提到的所需品位。还应注意在一些例子中，所选择的最高可接受杂质含量阈值可设为大于熔炼器合同需要的最高可允许浓度值，因为精矿中杂质的时间-平均水平很可能降到熔炼器合同中载明的杂质浓度限度以下。
在一些实施方式中，只要所生产的最终精矿品位符合或超过最低可接受品位阈值，分流装置可输送全部(或大部分，诸如基本全部)的所生产的最终铜精矿至下游熔炼器熔炼。在一些实施方式中，如果所生产的最终精矿品位不符合或不超过最低可接受品位阈值，分流装置可输送全部(或大部分，诸如基本全部)的所生产的最终铜精矿至下游湿法冶金回路进一步精制。在一些实施方式中，只要所生产的最终精矿的组成不超过最高可接受杂质浓度阈值，分流装置可输送全部(或大部分，诸如基本全部)的所生产的最终铜精矿至下游熔炼器熔炼。在一些实施方式中，如果所生产的最终精矿的组成符合或超过最高可接受杂质浓度阈值，分流装置可输送全部(或大部分，诸如基本全部)的所生产的最终铜精矿至下游湿法冶金回路进一步精制。在一些实施方式中，所生产的最终精矿可包括所生产的最终铜精矿，而不限于此。在一些实施方式中，一个或多个所述最低和/或最高阈值可被提供并包括在设置为在计算设备上运行的软件所支持的算法中。计算设备可包括分流器控制器或用于收集和存储由分析装置产生的分析数据(例如，随时间的组成)和/或用于输送一个或多个控制信号至分流装置的其它控制器。
湿法冶金回路的实施方式可包括生产装置，诸如用于生产可出售的金属(例如，铜)的电解冶金单元。电解冶金单元可设置为生产London Metals Exchange(LME，伦敦金属交易所)的A品位阴极铜，或沉积铜/粗铜。可采用但不限于控制系统和/或循环反馈机制，以便完全自动化本文所讨论的测量、分析、阈值设定和分流步骤中的任一个或多个。
对于具有铜浓缩器的采矿和/或铜精矿生产操作，用于熔炼的最终铜精矿的优选品位可被确定(例如，使用来自熔炼器合同的信息，诸如可被无罚金接受的最低可接受铜品位)。使用用于熔炼的最终铜精矿的优选品位，可基于熔炼经济性、历史数据、矿区平面图(mine plan data)数据和/或基于在熔炼器合同中定义的条件或协议条款，可使用所述优选品位获得和设定最低可接受品位阈值。可确认离开铜浓缩器的等于或大于最低可接受品位阈值的基本全部最终铜精矿将被送往下游熔炼操作(无论是为所述矿区和/或浓缩器所有，还是存储在容器中运输和传送至第三方熔炼器操作)。还可确认离开铜浓缩器的小于所述阈值的基本全部最终铜精矿将被重新引导(如果必要)和送往下游湿法冶金工艺，而不是熔炼操作。下游湿法冶金工艺可包括例如小型“追加”浸取(small'add-on'leaching)或SX/EW回路，其可为小型试验单元(bench test-scale unit)、预可行性试验单元(pre-feasibility test unit)、小规模试验单元(pilot test-scale unit)、可行性试验单元(feasibility test unit)、改型“岛”单元(retrofit“island”unit)、全面生产单元(full-production scale unit)，而不限于此。下游湿法冶金工艺可为采矿和/或浓缩器操作的一部分，但可预期下游湿法冶金工艺可通过可能与采矿和/或浓缩器操作无关的第三方来操作。还预期，湿法冶金工艺可任选地位于熔炼器的旁边。进一步预期，可使用一个或多个分析操作以便确定何时改变所生产的精矿的流动方向或改变的频率；其中一个或多个分析操作可确定含量、品位、组成和/或一种或多种杂质水平，而不限于此。甚至进一步预期，可实施一个或多个分选操作，例如，在下游加工之前在熔炼场所。在这种情况下，可将分析装置和/或分流装置提供给在下游加工之前的所述熔炼场所。甚至进一步预期，可实施一个或多个分选操作，例如，在下游熔炼加工之前的在湿法冶金回路。在这种情况下，可将分析装置和/或分流装置提供给在下游熔炼加工之前的所述湿法冶金场所。
一旦选择了合适的最低可接受品位阈值或值范围，如果最终铜精矿的品位等于或大于最低可接受品位阈值，可输送所生产的最终铜精矿至熔炼器。或者可选地，如果最终铜精矿的品位在指定的最低可接受品位阈值范围内，可输送所生产的最终铜精矿至熔炼器。甚至可选地，如果最终铜精矿的品位小于最低可接受品位阈值，或如果其品位在指定的最低可接受品位阈值范围外，可输送所生产的最终铜精矿至湿法冶金工艺。
可采用相似的方法和仪器限制和/或减少可能最终到达熔炼器原料精矿并导致经济罚金的杂质的量。例如，可选择合适的最高可接受杂质阈值或可接受杂质浓度值范围，且如果最终铜精矿分别的杂质浓度小于最高可接受杂质阈值或在指定的可接受杂质浓度值范围内，可输送所生产的最终铜精矿至熔炼器。更加可选地，如果最终铜精矿的杂质浓度等于或大于最高可接受杂质阈值或在指定的可接受杂质浓度值范围外，可输送所生产的最终铜精矿至湿法冶金工艺。
尽管预期使用或采用一种或多种滑流(slipstreams)，在一些实施方式中强烈优选在给定时间，将基本全部所生产的最终铜精矿完全导向熔炼工艺或湿法冶金工艺的单独一个。在一些实施方式中，还强烈优选地根据所生产的最终铜精矿(例如，铜品位、杂质水平等)，将基本全部所生产的最终铜精矿在熔炼和湿法冶金之间随时间来回反复重新导向。
在优选实施方式中，用于测量所生产的最终精矿的含量的分析装置(例如，分析器)和/或提供至采矿和/或浓缩器操作的分流装置(例如，分流输送机、分流控制阀)可被设置为自动的。因此，形成分析装置和/或分流装置的组件可使用可编程序逻辑控制器(PLCs)、计算设备支持软件(例如，控制模块、联网的CPU、包括集成电路和处理器的控制板)和/或类似控制，而不限于此。在一些实施方式中，用于测量所生产的最终精矿的含量的所述分析装置可能连续或间歇地测量和/或监测所生产的最终精矿的化学或物理构成。例如，根据时间，分析装置可提供但不限于所生产的最终精矿的组成的间歇或定期记录，其中读数可随机或在具体时间间隔取得。读数的时间间隔可以基于从矿区平面图获得的数据设定。
在一些实施方式中，所述分流装置可转移来自两个下游工艺(例如，熔炼或下游湿法冶金工艺)之一的所生产的最终铜精矿至两个下游工艺的另一个，反之亦然。分流装置可重复相同的次数以在两个下游工艺之间反复地运送精矿。优选地，在给定时间点，所生产的最终铜精矿被送往两个下游工艺(例如，熔炼或下游湿法冶金工艺)中的仅一个。
本发明方法的一些实施方式可涉及操作浓缩器以生产单一最终铜精矿产品，如常规所做的；其中，在当所生产的精矿产品等于或大于具体的最低可接受品位阈值的时期，所生产的材料可被指定运输至熔炼器，如由分流装置所管理。例如，控制信号可被送往分流装置以确保所生产的材料被送往运输容器(例如，火车储槽车)或送往可能在场地或附近的熔炼器。或者可选地，在当浓缩器产品降至具体的最低可接受登记阈值以下的时期，浓缩器产品可被指定由湿法冶金工艺处理(例如，浸取、SX/EW)，如由分流装置所管理。例如，控制信号可被送往分流装置以确保所生产的材料被送往可能在场地或附近的下游溶剂提取工艺。在优选的实施方式中，湿法冶金工艺可被设置为生产可出售的产品，诸如阴极金属或粗金属产品。在一些实施方式中，具体的最低可接受品位阈值可以如下方式选择，该方式增加和/或最高化采矿利润，并最高化每吨由采矿和/或浓缩器操作送往熔炼器的最终铜精矿的支付量。关于经济性的更多细节可以从本专利申请所附附图中查明。
预见到在一些实施方式中，大部分所生产的总浓缩器产品(例如，最终铜精矿)可能最终被送往熔炼器，然而相对小部分的所生产的总浓缩器产品可能最终由下游湿法冶金工艺处理。例如，如果低品位最终铜精矿的生产天数远少于可接受品位(即，对于熔炼经济上可行的)的最终铜精矿的生产天数，可产生这种比例上的不均等。例如，如果在所生产的最终铜精矿中的高杂质浓度水平的天数远小于可接受杂质水平(即，对于熔炼经济上可行的)的天数，也可能产生这种比例上的不均等。这种情况可能是有利的因为它们可减少下游湿法冶金工艺的所需的尺寸、容量和/或操作费用支出，同时仍能够享有减少或消除的熔炼器罚金的利益。
根据某些实施方式，现有的矿区或浓缩器可继续生产单独的单一最终铜精矿产品并根据品位(或杂质浓缩)将其转移，而不是单独并行生产两种不同的独立高和低品位精矿流。并且，根据本技术的某些实施方式，与在现有的硫化铜硫化物采矿/浓缩器采用湿法冶金工艺相关的风险可被减缓或一并消除(从某种意义上说，对浓缩器操作的方式做出任何改变可能不是必需的)。换言之，对已经发生的上游浓缩器工艺的改变可能不是实施本文所讨论的实施方式所必需的。
由于对已经发生的上游浓缩器工艺的改变可能不是实施本文所讨论的实施方式所必需的，发明者预期在浸取领域的普通技术人员和实际工作者可任选地对上游浓缩器工艺做出改变，例如为了增加总的铜回收率。这样的任选改变可能包括，例如，接受等于或小于最低可接受品位阈值的更大部分的浓缩器生产。
与采用全新的下游湿法冶金工艺用于现有的硫化铜矿区/浓缩器的风险可进一步被减小，例如，通过最低化资金和操作成本。例如，通过提供湿法冶金操作为在浓缩器下游的最小化尺寸的下游湿法冶金回路，可减少用于现有的硫化铜矿区/浓缩器的资金和操作成本。湿法冶金回路可甚至被设置为完全尺寸设施、小型设施、试验设施或台架试验规模设施。分流装置，其可包括诸如方向控制阀或分流分选输送机(diverting sortationconveyor)的一种或多种分流器装置，可在湿法冶金回路的上游采用。分流装置优选能够从可准备好用于熔炼的所生产的精矿产品的总量隔离高品位产品。分流装置可以例如，至少每天的基础或其它频率操作参与。在合适的时期，分流装置可被设置为转换流动方向并从而从所生产的精矿产品的总量中隔离低品位产品和保留其不被送往熔炼器。低品位产品可被送往位于浓缩器下游的所加入的最小化尺寸的湿法冶金工艺，而不是至低品位精矿生产期的熔炼器。
根据一些实施方式，分流装置可包括一个或多个以任何可想到得或实际组合、构型或其排列的流动控制或材料处理设备。例如，可被选择以构成或配置分流装置的流动控制或材料处理设备可包括，但不限于一个或多个阀(例如，一个或多个控制阀、一个或多个手动阀)、一个或多个输送机或输送设备(例如，一个或多个分流/分流器输送机、一个或多个管状带式输送机、一个或多个斜道输送机、一个或多个链传动输送机、一个或多个轴传动输送机、一个或多个板条输送机、一个或多个平带输送机、一个或多个磁垫带式输送机、一个或多个槽形皮带输送机、一个或多个斗式输送机、一个或多个螺旋输送机、一个或多个气动输送机、一个或多个分捡输送机、一个或多个转移分类输送机设备、一个或多个倾斜设备分类输送机、一个或多个交叉皮带传输设备分类输送机、一个或多个卸料输送设备、一个或多个枢轴转向输送设备)、手控方向控制阀、电控方向控制阀、各种其组成或类似，而不限于此。
在一些优选的实施方式中，例如，当所生产的最终精矿产品不能被干燥传送(dry-conveyed)，可采用液压式分选设备作为分流装置或分流装置的部分。例如，可提供方向控制阀作为分流装置或其部分。根据一些实施方式，方向控制阀可具有多个端口(port)。例如，方向控制阀可包括含有一个上游的“入”端口和两个下游的“出”端口的两通阀，其中选择器机构可在两个下游“出”端口之间转移所生产的最终精矿的流动。在一些实施方式中，选择器机构可每次转移所生产的最终精矿的流动至两个“出”端口的唯一一个。在一些实施方式中，方向控制阀可包括多个位置(position)(例如，左或右)。可使用方向控制阀位置每次转移所生产的最终精矿产品至以下两个下游工艺的唯一一个：1)熔炼工艺或用于熔炼工艺的输送容器，和2)包括任选的溶剂提取和电解冶金回路的湿法冶金工艺。根据一些实施方式，任选的溶剂提取和电解冶金回路与生产所生产的最终精矿产品的浓缩器可位于相同的场所或在附近。根据一些实施方式，任选的溶剂提取和电解冶金回路可远离生产所生产的最终精矿产品的浓缩器，或者相对于生产所生产的最终精矿产品的浓缩器远程放置。根据一些实施方式，方向控制阀可具有一种或多种驱动方法和/或阀芯类型或位置。
在一些例子中，与用作分流装置的控制阀相连的入口或出口的总数可以改变。例如，入口或出口的总数可根据将所生产的精矿混合在一起的混合需要改变以控制精矿的总组合构成。根据一些实施方式，各种类型的控制阀，诸如两通、三通和四通阀可有利地作用分流装置的部分，且其整体可形成分流装置，而不限于此。尽管本发明的优选实施方式被认为消除了精矿混合的不便之处，预期较高品位的最终生产精矿产品可分析、分选、储存在与形成分流装置的一个或多个组件操作沟通的一个或多个储存罐中，并与较低品位的最终生产精矿产品混合。在一些实施方式中，混合可发生在转移所生产的最终精矿产品至下游熔炼工艺或下游湿法冶金工艺(即，转移和然后接着混合，或混合和然后接着转移)的步骤之前或之后。还预期较低品位的最终生产精矿产品可分析、分选、储存在与形成分流装置的一个或多个组件操作沟通的一个或多个储存罐中，并与较高品位的最终生产精矿产品混合。在一些实施方式中，混合可发生在转移所生产的最终精矿产品至下游熔炼工艺或下游湿法冶金工艺(即，转移和然后接着混合，或混合和然后接着转移)的步骤之前或之后。在这点上，在根据本发明的浓缩器或浸取回路的一些实施方式中，可采用多端口方向控制阀(DCVs)，以便以任何理想的方式或顺序完成混合和转移功能两者。
在一些实施方式中，分流装置可采用至少一种方向控制阀(例如，电驱动；手动驱动；弹簧驱动；用杆或桨手动操作，操作者可施加力以操作阀；弹簧协助；手动使用杆或外部气动或水力信号以使阀芯反转；采用一个或多个凸轮、轮、滚轴或类似的机械操作；水力操作；气动操作；电磁操作阀芯类型(solenoid-operated spool-type)；磁性闩锁型(magnetic latch-type)；滑动阀芯型(sliding spool-type)；圆柱形阀芯型(cylindricalspool-type)；旋转阀芯型(rotary spool-type)；球形阀芯型(spherical spool-type)；其组合；和/或类似)，而不限于此。可被用作提供分流装置的阀可有利地包括任何数量的阀芯可采取的正常和工作位置或构型(例如，两个位置、三个位置、比例阀等)，而不限于此。
在一些优选的实施方式中，例如，当所生产的最终精矿产品可被干燥传送时，在用作分流装置的回路中可采用分选机构。例如，分选机构可包括一种或多种类型的材料处理设备，诸如传送设备。例如，在一些实施方式中，一个或多个分捡输送机、旋转螺旋输送机或分流器输送机可被用作至、从和反复在下游熔炼工艺或回路和下游湿法冶金工艺或回路之间移动可传送所生产的最终精矿产品，而不限于此。
应理解至、从和来回反复在下游湿法冶金操作和下游熔炼操作之间转移最终的生产铜精矿产品技术上可发生在上游浓缩器操作的下游部分中。还应理解，转移最终的生产铜精矿产品技术上可发生在下游熔炼操作的早期部分中或在下游湿法冶金操作的早期部分中。应进一步理解，根据一些实施方式，转移最终的生产铜精矿产品技术上可发生在以下之间：1)上游浓缩器操作和以下其一或两者，2)下游湿法冶金操作，3)下游熔炼操作，而不限于此。
本发明技术的实施方式可涉及借由机械分选使得所生产的最终铜精矿流的高和低质量时期部分分离，该方式使得在每吨精矿生产基价上最高化给予矿区或浓缩器的报酬。基于每个生产期的铜精矿生产商的工厂冶金结果，如果所生产的最终铜精矿的品位等于或大于选择的最低可接受品位阈值，所生产的最终铜精矿可被放在一边以运输至熔炼器。如果所生产的最终铜精矿的品位落至小于选择的预定最低品位阈值(如由分析装置测量)，则时期内的最终铜精矿产物可从运输至熔炼器重新导向并放在一边以通过下游湿法冶金工艺处理。湿法冶金工艺可包括溶剂提取回路和/或电解冶金回路(electrowinningcircuit)，而不限于此。例如，电解冶金回路可被设置为生产LME的“A品位”阴极铜、中间低品位阴极铜(例如，粗铜、沉积铜)和/或任何其它可出售铜产品。根据一些实施方式，溶剂提取回路可被用作产生(例如，中等或高品位铜精矿、铜电解液或精制可熔炼精矿)。
下游湿法冶金工艺的前述功能可具有增加待送往熔炼器的所生产的最终铜精矿中的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位的有益效果，从而减少包含在精矿中每磅应付铜的运输成本。换言之，如果最低可接受品位阈值假设被设定在19％(不限于此)，则实际上待送往熔炼器的所生产的最终铜精矿的总组合平均品位可为23％的铜(或符合或超过熔炼合同条款和条件的另一个铜值)。下游湿法冶金工艺的前述功能还可具有增加每吨精矿所生产的应付铜的重量的有益效果。
公开的发明实施方式的益处可参考基于图5中给出模拟工厂数据的以下实例进一步理解。
实例
在图5中示出的假设的、非限制的和实例的生产数据表示一个月期间的模拟工厂生产数据，其中假设80％的浓缩器可用性，并假设年阴极铜生产量25000吨。并且，在图5中示出的实例的数据中，假定浓缩器操作成本为四美金/吨的精矿生产(即，$4/吨)。在该实例中，可假定阴极铜为LME品位阴极铜，或可假定其为中间的、中等至低品位阴极产品。
在图示中，如果测定低于合同指定的水平(例如，如果平均铜测定小于22％，然后扣除1.1％；和/或如果铜含量小于32％，然后支付96.5％以经受1％的最低扣除)，可假定浓缩器根据包含处理费用(TC)、精炼费用(RC)并扣除应付铜(例如，杂质)的典型的工业熔炼合同条款支付。设想到可应用能影响熔炼器经济性的其它熔炼合同条款和/或条件，并当根据本文教授的实践设定最低可接受品位阈值时可考虑所述其它熔炼合同条款和/或条件。最低可接受品位阈值可确定何时分流装置被激活，可在下游熔炼器和下游湿法冶金回路之间控制所生产的最终铜精矿的方向路径，以及可因此最终控制去往熔炼器对比湿法冶金的精矿的组成。
在该非限制的假设实例中，明显地，使用本发明方法的实施方式模拟浓缩器可实现应付铜0.1％的利润，以增加铜测定从20.14％至超过22％而没有在上游的浓缩器中的存在工艺做出任何改变。换言之，通过增加分析器以测量所生产的精矿的含量和通过进一步增加分流器至浓缩器以便基于与熔炼器合同、矿区平面图和/或控制算法相关的该含量移动精矿至熔炼操作或至湿法冶金回路，熔炼经济性可被改进。
在其它方面，本发明系统和方法的实施方式可被用于增加送往熔炼器的每吨精矿的利益，它通过以下实现：首先从浓缩器产品(例如，所生产的最终铜精矿)中分选相对少量的低品位材料以及然后通过除了熔炼的其它方法加工低品位材料(例如，下游湿法冶金加工)。根据一些实施方式，精矿的分选可基于最低可接受品位阈值进行，其为测定品位，等于或大于该品位时精矿被输送或其它方式传送至熔炼器。根据一些实施方式，精矿的分选可基于最高可接受杂质浓度水平阈值进行，其为测定杂质浓度水平阈值，低于该阈值时精矿可被输送或其它方式传送至熔炼器，以及等于或大于该阈值输送或其它方式传送至熔炼器。
在该说明的假设的实例中，送往熔炼器的每吨精矿的净值可使用以下等式计算：
NV＝CPxPC–(CC+SC+TC+RC)
其中:
NV＝送往熔炼器的每DMT(干吨)精矿的矿区/浓缩器操作的净值，
CP＝合同价格(例如，每吨应付铜$6613.80，而不限于此),
PC＝每DMT应付铜的量(例如，如果测定少于22％，扣除1.1％，如果铜含量少于32％，则经受1％的最低扣除后支付96.5％，而不限于此)，
CC＝浓缩器操作成本(例如，基于$4/吨原料计算，而不限于此)，
SC＝运输费用(例如，$100/DMT，并假定精矿具有12％的湿度含量，而不限于此)，
TC＝处理费用(例如，$105/DMT，而不限于此)，和
RC＝精制费用(例如，$0.105/lb.应付铜，铜含量越高，精制费用越高，而不限于此)。
为了简单起见，在该实例中，还假定在铜精矿生产中不存在可能引入损失元素的杂质(例如，砷)。同样为了简单起见，假定在精矿中不存在可导致熔炼器信用(credits)的贵金属(例如，金、银)。然而，应理解可在分析/测量步骤过程中使用分析器做出进一步的铜精矿所生产的评估，其可为杂质浓度水平和/或贵金属含量。还应理解，最低可接受品位阈值可独立设定，或其可考虑对于所生产的铜精矿中的一种或多种损失元素的期望扣除和/或一种或多种贵金属的期望信用设定。
在图1中，显示了所生产的精矿的净值(NV)和最低可接受品位阈值之间的关系。从图1可以看出，增加最低可接受品位阈值可具有改进所生产的精矿的净值(NV)的总体效果。如所期望，这种趋势反映了获得的精矿品位的增加因为最低可接受品位阈值增加了(见图2)。图3中的数据，(TC+RC+SC)表明根据最低可接受品位阈值的相似增加，因为精制费用(RC’s)随着所生产的最终铜精矿的总组合平均品位的铜品位增加而增加。
在图4中可见根据设定的最低可接受品位阈值(％Cu)去往熔炼器的浓缩器产品(即，所生产的最终铜精矿)的一部分的实例。本发明的一些实施方式的发明方面可通过在垂直线内的交叉阴影线区域代表。本领域的技术人员会理解，限定发明的一些优选实施方式的最低可接受品位阈值可为测量的最终铜精矿品位的函数。在这一点上，待送往熔炼器的最终铜精矿的量可等于或大于总铜精矿输出的50％(即，其中50％或更多的所生产的最终铜精矿由铜浓缩器在一段时间内生产送往熔炼操作)。根据一些优选的实施方式，最低可接受品位阈值可设为等于或大于由浓缩器所生产的最低最终铜精矿品位的值，尽管设想设定最低可接受品位阈值为任意值以根据熔炼合同最高熔炼利益或最低熔炼损失。
应已知在本文详细示出和描述的具体特征、工艺和利益在本质上仅为示范的，且不应限制发明的范围。例如，公开的实施方式可显示出一个或多个下游湿法冶金回路，其包括一个或多个：浸取设备和/或其组件、溶剂提取(SX)设备和/或其组件、电解冶金(EW)设备和/或其组件或类似。并且，公开的实施方式可显示出一个或多个下游湿法冶金回路，其包括能够从含铜电解液生产，例如，LME A品位阴极铜的设备和/或其组件。在一些非限制的实施方式中，一个或多个下游湿法冶金回路可包括快速氧化浸取(ROL)工艺，而不限于此。在一些非限制的实施方式中，一个或多个下游湿法冶金回路可包括用于快速氧化浸取(ROL)和/或与其相关的组件的装置。在一些非限制的实施方式中，一个或多个下游湿法冶金回路可包括随后的贵金属回收工艺，其可操作放置在该快速氧化浸取工艺的下游，与其相关的装置和组件一起。应理解一个或多个下游湿法冶金回路可作为“成套设备”、工厂“岛”或可移动设备“垫木”提供，和/或可加入到现有的浓缩器操作作为该现有浓缩器(即，作为“改装”系统)的改装的解决方案。在一些更优选的实施方式中，需要改变现有的浓缩器操作以便采用本文公开的一些发明性特征和概念并享有根据本开的教导加入一个或多个下游湿法冶金回路的利益。
尽管本发明以具体实施方式和应用的方式描述，本领域的技术人员，在该教导的启发下，可生成附加的实施方式和变化而不偏离所要求保护的发明的本质精神或超过其范围。例如，在该公开的全篇提到“铜”用于描述测定的类型、品位、精矿、浓缩器等，应容易理解公开的技术的发明性特征和概念可同样被用于和实施于其它类型的矿物、材料或金属硫化物以提取铜之外的价值。此外，在一些实施方式中，离开附加的下游湿法冶金回路(例如，浸取残留)的尾矿可在其中包含贵金属，根据尾矿中的黄铁矿或元素硫含量，被出售至烘烤器或高压釜作为燃料。在该实施方式中，通过根据储存或处置的需要潜在地减少和/或去除残留的尾矿量可进一步改进浓缩器回路。仍在另一个实例中，根据进一步的实施方式，可采用沉积铜工艺和/或粗铜工艺作为下游湿法冶金回路的部分或延伸，用以加工根据熔炼合同不符合经济熔炼的最低可接受品位的所生产的铜精矿。应进一步理解，对于本文提到的任何实施方式，以及所附的权利要求，术语“熔炼器”可由词“焙烧器”替换或与其互换使用，以及术语“熔炼”可由词“焙烧”替换或与其互换使用，而不限于此。
因此，需要理解的是本文的附图和描述以实例的方式提出以方便对本发明的理解，且不应视为限制了本发明的范围。

Claims (50)

1.操作铜浓缩器的方法，包括：
(a)经由浓缩器生产最终铜精矿；
(b)分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值；和
(c)当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时，转移所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作；或当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时，转移所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。
2.如权利要求1所述的方法，其中最低品位阈值为约22％。
3.如权利要求1所述的方法，其中最低品位阈值为约10％至25％。
4.如权利要求3所述的方法，其中最低品位阈值为约15％至25％。
5.如权利要求3所述的方法，其中最低品位阈值为约11％至21％。
6.如权利要求3所述的方法，其中最低品位阈值为约17％至23％。
7.如权利要求6所述的方法，其中最低品位阈值为约18％至22％。
8.如权利要求1所述的方法，其中最低品位阈值为根据与所述下游熔炼操作相关的熔炼器合同的条款计算的最低可接受品位阈值。
9.如权利要求1所述的方法，其中经由浓缩器生产最终铜精矿的步骤包括从入料矿体原料流生产最终铜精矿，其中所述矿体原料流包括随时间改变的矿物学；且其中转移所生产的最终铜精矿的步骤根据时间或根据矿体原料流的矿物学中的变化百分比发生。
10.如权利要求9所述的方法，还包括通过以下确定矿体原料流的矿物学中的变化百分比的步骤：
估计形成矿体原料流的矿体的第一初始位置，并使用矿样矿物学数据和与矿区平面图相关的矿样位置数据将第一大致组成赋予形成矿体原料流的矿体。
11.如权利要求10所述的方法，其中确定矿体原料流的矿物学中的变化百分比的步骤还包括：等待一段时间，在该段时间流逝后估计形成矿体原料流的矿体的第二初始位置，并且在该段时间流逝后使用矿样矿物学数据和与矿区平面图及所估计的第二初始位置相关的矿样位置数据将第二大致组成赋予形成矿体原料流的矿体，并在该段时间流逝后比较第一大致组成和第二大致组成。
12.如权利要求9所述的方法，其中矿物学中的变化百分比由一个或多个设置为检测矿体原料流的矿物学中的相对变化的分析器确定。
13.如权利要求1所述的方法，其中转移所生产的最终铜精矿的步骤包括：当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时，在第一时间段内转移大部分所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作；并且当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时，在第二时间段内转移大部分所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。
14.如权利要求13所述的方法，其中转移所生产的最终铜精矿的步骤包括：当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时，在第一时间段内转移全部所生产的最终铜精矿至下游熔炼操作；并且当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时，在第二时间段内转移全部所生产的最终铜精矿至能够从所生产的最终铜精矿生产阴极铜的下游湿法冶金操作。
15.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：当所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过或增加至或升高到超过最低品位阈值时或在此之后，在第三时间段内将大部分或全部所生产的最终铜精矿从下游湿法冶金操作转移回下游熔炼操作。
16.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：当所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时或在此之后，在第四时间段内将大部分或全部所生产的最终铜精矿转移回湿法冶金操作。
17.如权利要求16所述的方法，其中第一时间段、第二时间段、第三时间段和第四时间段由在分析所生产的最终铜精矿的步骤过程中获得的品位值确定。
18.如权利要求1所述的方法，其中分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值的步骤定期进行。
19.如权利要求18所述的方法，其中分析所生产的最终铜精矿的步骤至少每月进行。
20.如权利要求19所述的方法，其中分析所生产的最终铜精矿的步骤至少每周进行。
21.如权利要求20所述的方法，其中分析所生产的最终铜精矿的步骤至少每天进行。
22.如权利要求21所述的方法，其中分析所生产的最终铜精矿的步骤至少每天多次进行。
23.如权利要求1所述的方法，其中经由浓缩器生产最终铜精矿的步骤包括从入料矿体原料流生产最终铜精矿，其中所述矿体原料流包括随时间改变的矿物学；且其中分析所生产的最终铜精矿的步骤根据时间或根据矿体原料流的矿物学中的变化百分比定期进行。
24.如权利要求23所述的方法，其中矿体原料流的矿物学中的变化百分比通过以下中的一个或多个确定：与形成入料矿体原料流的矿体的来源相关的矿位置或大致矿位置、矿样矿物学数据和与矿区平面图相关的矿样位置数据以及设置为检测入料矿体原料流的矿物学的一个或多个分析器。
25.如权利要求1所述的方法，其中转移所生产的最终铜精矿的步骤包括将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换。
26.如权利要求25所述的方法，其中将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤所进行的次数少于或等于在步骤(b)中分析所生产的铜精矿的次数。
27.如权利要求25所述的方法，其中将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤至少每月进行。
28.如权利要求27所述的方法，其中将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤至少每周进行。
29.如权利要求28所述的方法，其中将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤至少每天进行。
30.如权利要求29所述的方法，其中将所生产的最终铜精矿的流动在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换的步骤至少每天多次进行。
31.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)根据时间定期进行。
32.铜浓缩器，包括：
(a)用于生产最终铜精矿流的浮选回路或重力分离回路；
(b)用于定期分析所生产的最终铜精矿以获得所生产的最终铜精矿的品位值的分析器；
(c)设置为控制通过铜浓缩器生产的所生产的最终铜精矿流的流动的分流器；和
(c)适于将所生产的最终铜精矿进一步加工成阴极铜的下游湿法冶金回路；
其中所述分流器包括设置为如下的机构：其在所生产的最终铜精矿的品位值等于或大于或超过最低品位阈值时转移所生产的最终精矿流至下游熔炼操作；或在所生产的最终铜精矿的品位值小于最低品位阈值或降至最低品位阈值以下时，转移所生产的最终精矿流至下游湿法冶金回路；且
其中所述分流器被设置为当所生产的最终铜精矿的品位值随时间波动时，将大部分或全部所生产的最终铜精矿随时间在下游熔炼操作和下游湿法冶金回路之间来回转移。
33.如权利要求32所述的铜浓缩器，其中最低品位阈值为约10％至25％。
34.如权利要求33所述的铜浓缩器，其中最低品位阈值为约11％至21％。
35.如权利要求32所述的铜浓缩器，其中用于定期分析所生产的最终铜精矿的分析器被设置为至少每月分析所生产的最终铜精矿。
36.如权利要求35所述的铜浓缩器，其中用于定期分析所生产的最终铜精矿的分析器被设置为至少每周分析所生产的最终铜精矿。
37.如权利要求36所述的铜浓缩器，其中用于定期分析所生产的最终铜精矿的分析器被设置为至少每天分析所生产的最终铜精矿。
38.如权利要求37所述的铜浓缩器，其中用于定期分析所生产的最终铜精矿的分析器被设置为至少每天多次分析所生产的最终铜精矿。
39.如权利要求32所述的铜浓缩器，其中所述分流器被设置为通过如下方式将所生产的最终铜精矿转移至所述下游熔炼操作或所述下游湿法冶金回路：将所生产的最终铜精矿的流动方向从所述下游湿法冶金操作转换到所述下游熔炼操作，反之亦然。
40.如权利要求39所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够以少于或等于分析器分析所生产的最终铜精矿的次数的次数转换物流的流动方向。
41.如权利要求39所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够在分析器分析所生产的最终铜精矿的大致同时或紧随其后地转换物流的流动方向。
42.如权利要求39所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够至少每月将物流的流动方向在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换。
43.如权利要求42所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够至少每周将物流的流动方向在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换。
44.如权利要求43所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够至少每天将物流的流动方向在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换。
45.如权利要求44所述的铜浓缩器，其中所述分流器能够至少每天多次将物流的流动方向在所述下游湿法冶金操作和所述下游熔炼操作之间转换。
46.包括浮选回路和增稠器的金属硫化物浓缩器的操作方法，包括：
(a)从入料矿体流生产金属精矿，所述矿体流包括矿体，所述矿体具有随时间改变的矿物学；
(b)确定最低可接受品位阈值和/或最高可接受杂质浓度阈值，其根据熔炼器合同给出满意的经济回报；
(c)分析所生产的金属精矿以获得所生产的金属精矿的品位值和/或杂质浓度水平；和
(c)当所生产的金属精矿的品位值等于或大于或超过最低可接受品位阈值和/或所生产的金属精矿的杂质浓度水平低于最高可接受杂质浓度阈值或降至最高可接受杂质浓度阈值以下时，将基本全部所生产的金属精矿转移至下游熔炼操作；或当所生产的金属精矿的品位值小于最低可接受品位阈值或降至最低可接受品位阈值以下和/或所生产的金属精矿的杂质浓度水平大于或超过最高可接受杂质浓度阈值，将所生产的金属精矿转移至下游湿法冶金操作。
47.如权利要求46所述的方法，其中所述最高可接受杂质浓度水平包括0.01％至1％的最高可接受砷浓度水平。
48.如权利要求47所述的方法，其中所述最高可接受杂质浓度水平包括约0.5％的最高可接受砷浓度水平。
49.使用硫化物浓缩器改进金属回收率而不导致熔炼器罚金的方法，包括：
(a)在硫化物浓缩器中生产金属硫化物精矿，所生产的金属硫化物精矿在单一品位对回收率曲线上具有单一品位值，并且在所述单一品位对回收率曲线上具有单一％回收率值；
(b)分析所生产的金属硫化物精矿；
(c)基于所述单一品位值，将所生产的金属硫化物精矿送往硫化物浓缩器下游熔炼操作或湿法冶金操作；
(d)借助步骤(b)和(c)，将单一品位对回收率曲线分离成第一品位对回收率曲线和第二品位对回收率曲线；第一品位对回收率曲线代表去往下游熔炼操作的所生产的硫化物精矿的第一聚集部分；第二品位对回收率曲线代表去往下游湿法冶金操作的所生产的硫化物精矿的第二聚集部分；第一品位对回收率曲线上的第一品位值大于所述单一品位值；第一品位对回收率曲线上的第一％回收率值小于所述单一％回收率值；第二品位对回收率曲线上的第二品位值小于所述单一品位值；并且第二％回收率值小于所述单一％回收率值。
50.如权利要求49所述的方法，还包括以下步骤：
(e)通过在硫化物浓缩器中用力拉来提高第一％回收率值和第二％回收率值；和
(f)通过在硫化物浓缩器中用力拉来降低第一品位值和第二品位值。
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