ES2398333B1 - Procedimiento de clasificación de material extraído de minas. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para clasificar material extraído de minas. El procedimiento comprende exponer partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del material en las partículas. El procedimiento también comprende analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las partículas como base para el análisis para indicar diferencias de composición entre las partículas. La etapa de análisis térmico incluye evaluar térmicamente las partículas contra una superficie de fondo. La etapa de análisis térmico también incluye calentar la superficie de fondo hasta una temperatura que es diferente de la temperatura de las partículas para proporcionar un contraste térmico entre las partículas y la superficie de fondo. El procedimiento también comprende clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico.

Description

PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN DE MATERIAL EXTRAÍDO DE MINAS
5
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para
clasificar material extraído de minas.
La presente invención se refiere en particular, aunque en modo alguno de
1 O
manera exclusiva, a un procedimiento y a un aparato para clasificar material extraído
de minas para su procesamiento posterior para recuperar el material valioso, tal como
metales valiosos, del material extraído de minas.
La presente invención se refiere asimismo a un procedimiento y a un aparato
para recuperar el material valioso, tal como metales valiosos, de material extraído de
15
minas que se ha clasificado.
El material extraído de minas puede ser cualquier material extraído de minas
que contenga material valioso, tal como metales valiosos, tal como metales valiosos
en forma de minerales que comprenden óxidos o sulfuros metálicos.
La expresión material "extraído de minas" se entiende en la presente memori9
20
que incluye (a) material extraído de minas y (b) material extraído de minas que se ha
sometido a trituración primaria o una reducción de tamaño similar tras extraer el
material de la mina y antes de clasificarse.
Un ámbito particular de interés para el solicitante es el material extraído de
minas en forma de menas extraídas de minas que incluyen minerales tal comd
25
calcopirita que contienen metales valiosos, tal como cobre, en forma de sulfuro.
La presente invención puede aplicarse en particular, aunque no de manera
exclusiva, a clasificar material de baja ley extraído de minas.
La expresión "baja" ley en la presente memoria significa que el valor económico
del material valioso, tal como un metal, en el material extraído de minas sólo es
30
ligeramente mayor que los costes para explotar minas y recuperar y transportar el
material valioso hasta un cliente.
En cualquier situación dada, las concentraciones que se consideran como
"baja" ley dependerán del valor económico del material valioso y de la explotación de
minas y otros costes para recuperar el material valioso en un punto de tiempo
particular. La concentración del material valioso puede ser relativamente alta y
considerarse todavía como "baja" ley. Éste es el caso con las menas de hierro.
En el caso de material valioso en forma de minerales de sulfuro de cobre,
5
actualmente las menas de "baja" ley son menas extraídas de minas que contienen
menos del 1,0% en peso, típicamente menos del 0,6% en peso, de cobre en la menas.
La separación de menas que presentan tales concentraciones bajas de cobre de las
partículas estériles es una tarea complicada desde un punto de vista técnico, en
particular en situaciones en las que existe la necesidad de clasificar cantidades muy
1 O
grandes de mena, típicamente por lo menos 10.000 toneladas por hora, y en las que
las partículas estériles representan una proporción más pequeña de la mena que la
mena que contiene cobre recuperable de manera rentable.
La expresión partículas "estériles", cuando se utiliza en el contexto de las
menas que contienen cobre, en la presente memoria significa partículas sin cobre o
15
con cantidades muy pequeñas de cobre que no pueden recuperarse de manera
rentable de las partículas.
La expresión partículas "estériles" cuando se utiliza en un sentido más general
en el contexto de los materiales valiosos, en la presente memoria significa partículas
sin material valioso o cantidades de material valioso que no pueden recuperarse de
20
manera rentable de las partículas.
La presente invención se basa en la comprensión de que exponer material
extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas que contienen
minerales de cobre hasta temperaturas superiores que las partículas estériles (como
consecuencia de los minerales de cobre) y posteriormente analizar térmicamente la9
25
partículas utilizando las temperaturas másicas promedio de las partículas que se
expusieron a energía de microondas como base para el análisis es un procedimiento
eficaz para separar las partículas que contienen cobre de las partículas estériles. En
este contexto, las partículas que contienen cobre pueden describirse como partículas
que son más sensibles a la energía de microondas y las partículas estériles pueden
30
describirse como partículas que son menos sensibles a la energía de microondas y
que no se calentarán en el mismo grado que las partículas que contienen cobre
cuando se exponen a energía de microondas.
La presente invención también
se basa en la comprensión de que calentar
selectivamente una superficie de fondo que está en una línea de visión de un aparato
de análisis térmico hasta una temperatura que es diferente de las temperaturas de las
partículas puede mejorar el análisis térmico de las partículas en la línea de visión entre
5
el aparato y la superficie de fondo posibilitando diferenciar térmicamente de manera
más clara entre (a) la superficie de fondo y (b) las partículas que no se calientan en
absoluto
o que sólo se calientan ligeramente por la energía de microondas y las
partículas que se calientan por la energía de microondas.
En particular, la presente invención se basa en el hallazgo del solicitante en
1 O
relación con las menas gue contienen cobre referente a que:
(a)
como consecuencia de la alta sensibilidad de los minerales de cobre a la
energía de microondas, incluso concentraciones pequeñas de minerales
de cobre
en partículas de material extraído de minas pueden producir
15
aumentos detectable o medibles, aunque pequeños, en la temperatura de
las partículas, en comparación con los aumentos en la temperatura en el
otro material extraído de minas que comprende partículas estériles y es
menos sensible a la energía de microondas, y
(b)
tener una superficie de fondo que está en una línea de visión de un
20
aparato de análisis térmico y que está a o cerca de la misma temperatura
que
las partículas, dificulta mucho diferenciar térmicamente entre la
superficie
de fondo y las partículas, y esto dificulta mucho "ver"
térmicamente y luego separar las partículas estériles y las partículas que
contienen minerales de cobre.
25
Calentar selectivamente la superficie de fondo que está en la línea de visión de~
aparato de detección térmica posibilita contrastar térmicamente entre la superficie de
fondo y las partículas, y esto mejora la clasificación, en particular desde el punto de:
vista de que ahora las partículas pueden verse térmicamente y luego clasificarse más
30
fácilmente.
Según la presente invención, se proporciona un procedimiento de clasificación
de material extraído de minas, tal
como mena extraída de minas, para separar el
material extraído de minas en por lo menos dos categorías, conteniendo por lo menos
una categoría partículas de material extraído de minas que son más sensibles a la energía de microondas, y conteniendo por lo menos otra categoría partículas de material extraído de minas que son menos sensibles a la energía de microondas, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
(a)
exponer las partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del material en las partículas;
(b)
analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las partículas como base para el análisis para indicar diferencias de composición entre las partículas, incluyendo la etapa de análisis térmico evaluar térmicamente las partículas contra una superficie de fondo, incluyendo también la etapa de análisis térmico calentar la superficie de fondo hasta una temperatura que es diferente de la temperatura de las partículas para proporcionar un contraste térmico entre las partículas y la superficie de fondo; y
(e)
clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico.
La base del análisis térmico en la etapa (b) puede consistir en que el material extraído de minas contiene partículas que presentan niveles superiores del material valioso, tal como cobre, que responderán térmicamente de manera diferente a las partículas más estériles, es decir, las partículas sin concentraciones recuperables o poco rentables del material valioso, cuando se exponen a la energía de microondas hasta un grado en que la respuesta térmica diferente puede utilizarse como base para clasificar partículas.
La base del análisis térmico en la etapa (b) puede consistir en que la~ partículas del material extraído de minas que son más sensibles a la energía de microondas son un material menos valioso que el resto del material extraído de minas que es menos sensible a la energía de microondas hasta un grado en que puede utilizarse la respuesta térmica diferente como base para clasificar partículas. Un ejemplo de una situación de este tipo es el carbón que contiene sulfuros metálicos no deseados. Los sulfuros metálicos son más sensibles a la energía de microondas que el carbón.
El análisis térmico en la etapa (b) puede llevarse a cabo, por ejemplo, utilizando
sistemas de análisis térmico conocidos, basados en detectores de infrarrojos que
pueden colocarse para ver una región de análisis, tal como una región a través de la
cual pasan las partículas de material extraído de minas. Estos sistemas de análisis
5
térmico se utilizan comúnmente en áreas tales como la monitorización de la
temperatura corporal, el examen de las conexiones eléctricas tal como en
subestaciones, y la monitorización de tanques y tuberías y ahora presentan precisión
suficiente como para detectar pequeñas diferencias de temperatura (es decir, <2°C}.
A título de ejemplo, en una situación en la que el material valioso es cobre y el
1O
cobre está contenido por ejemplo en un mineral de sulfuro en partículas en menas,
normalmente las partículas que contienen cobre se calentarán y las partículas estériles
no se calentarán en absoluto o ni mucho menos en el mismo grado. Por tanto, en esta
situación, la etapa de clasificación (e) comprende separar las partículas más calientes
de las partículas más frías. En este caso, el análisis térmico se ocupa de detectar
15
directa o indirectamente las diferencias de temperatura entre las partículas. Se
observa que puede haber situaciones en las que las partículas estériles se calienten
hasta temperaturas superiores que las partículas que contienen cobre porque las
partículas contengan otro material sensible.
El análisis térmico incluirá visualizar las partículas térmicamente y,
20
necesariamente esto implicará mover las partículas pasada la superficie de fondo, con
una cámara de infrarrojos u otro aparato de detección térmica colocado para ver las
partículas, y estando la superficie de fondo en la línea de visión del aparato de
detección térmica. Por tanto, las imágenes térmicas incluirán imágenes térmicas de la
superficie de fondo.
25
La superficie de fondo puede ser una cinta transportadora sobre la que se
transportan las partículas.
Otra opción, aunque no la única posible, es que la superficie de fondo sea una
superficie colocada en una línea de visión de un aparato de infrarrojos u otro aparato
de detección térmica colocado en el lado opuesto de una zona de caída libre para las
30
partículas.
La etapa de análisis térmico (b) puede comprender calentar la superficie de
fondo mediante cualquier medio adecuado hasta cualquier temperatura adecuada.
Una temperatura adecuada puede determinarse fácilmente en cualquier situación dada
teniendo en cuenta la composición del material extraído de minas.
En cualquier situación dada, la selección de la longitud de onda u otras
características de la energía de microondas se realizará basándose en facilitar una
5
respuesta térmica diferente de las partículas, de modo que puedan utilizarse las
diferentes temperaturas de las partículas, que son indicativas de diferentes
composiciones, como base para clasificar las partículas.
El procedimiento puede comprender dejar tiempo suficiente para que el calor
generado en las partículas mediante la exposición a energía de microondas se
1 O
transfiera a través de las partículas, de modo que la temperatura de cada partícula
sobre la superficie de la partícula sea una medida de la temperatura másica promedio
a través de la partícula. Esto garantiza que, por lo menos sustancialmente, pueden
detectarse todas las partículas que presentan minerales de cobre dentro de las
partículas, porque el calor generado mediante el contacto con la energía de
15
microondas tiene tiempo suficiente para calentar todas las partículas.
La cantidad de tiempo requerido para la transferencia de calor dependerá de
una variedad de factores incluyendo, a título de ejemplo, la composición de las
partículas, el tamaño de las partículas y las temperaturas implicadas, incluyendo las
diferencias de temperatura requeridas para distinguir entre las partículas más
20
sensibles y las menos sensibles, lo que puede equipararse con partículas de
materiales valiosos y no valiosos.
Por ejemplo, en el caso de menas que contienen cobre de baja ley que
presentan tamaños de partícula del orden de 15 a 30 mm, la cantidad de tiempo
requerida es típicamente de por lo menos 5 segundos, más típicamente de por lo
25
menos 1 O segundos, y la diferencia de temperatura requerida es típicamente de por lo
menos 2°C, y más típicamente de por lo menos 5 a 1 0°C, y para tamaños de partícula
más grandes, típicamente se requieren periodos de tiempo y diferencias de
temperatura más grandes.
El procedimiento puede comprender procesar las partículas separadas de la
30
etapa de clasificación (e) para recuperar el material valioso de las partículas.
Se observa que pueden existir situaciones, en las que todo el material extraído
de minas que se clasifica es "valioso". En el sentido más amplio, el procedimiento de la
presente invención es una opción eficaz para separar material extraído de minas
basándose en las sensibilidades de los componentes del material extraído de minas a
la energía de microondas. La exposición a energía de microondas calienta el material
en respuesta a las sensibilidades de los componentes del material. Puede haber
situaciones en las que un material extraído de minas presenta material "valioso" que
5
es sensible a la energía de microondas y otro material que no es sensible a la energía
de microondas pero que no obstante es material "valioso". El carbón que contiene
sulfuros metálicos no deseados mencionado anteriormente es un ejemplo. Los sulfuros
metálicos pueden ser no deseados en el contexto de la comerciabilidad del carbón,
pero no obstante pueden ser valiosos cuando se separan del carbón.
1 O
El procedimiento puede comprender reducir el tamaño de las partículas
separadas de la etapa de clasificación (e) que contienen niveles superiores de material
valioso para facilitar la recuperación mejorada del material valioso de las partículas.
El procesamiento adicional de las partículas separadas puede ser cualquier
etapa o etapas adecuadas incluyendo, a modo de ejemplo únicamente, cualquiera o
15
más de etapas de lixiviación en pilas, lixiviación por oxidación a presión y fundición.
El procedimiento puede comprender la trituración u otra reducción de tamaño
adecuada del material extraído de minas antes de la etapa (a).
Un ejemplo de una opción adecuada para la etapa (a) es utilizar rodillos de
molienda a alta presión.
20
El procedimiento puede asimismo comprender tamizar o separar de otra forma
los finos del material extraído de minas, de tal modo que no haya finos en el material
extraído de minas que se suministren a la etapa (a). En el caso de las menas que
contienen cobre, el término "finos" significa partículas de tamaño inferior a 13 mm.
Típicamente, la distribución de tamaño de partícula manejable es una con
25
partículas que presentan una dimensión principal en un intervalo comprendido entre 13
y 100 mm.
La distribución de tamaño de partícula puede seleccionarse, según se requiera.
Un factor relevante para la selección de la distribución de tamaño de partícula puede
ser el tiempo requerido para que la temperatura de la superficie de partículas sea una
30
medida de la temperatura másica promedio de las partículas. Otro factor relevante
puede ser el grado en que es posible "ajustar" las características de la energía de
microondas (es decir, la frecuencia, etc.) a las distribuciones de tamaño de partícula
particulares. La cuestión de la distribución de tamaño de partícula, en particular el
extremo inferior de las distribuciones, es en particular importante cuando se considera
la clasificación de menas de rendimientos de mena mayores.
La expresión "energía de microondas" en la presente memoria significa
radiación electromagnética que presenta frecuencias en el intervalo comprendido entre
5
0,3 y 300 GHz.
La etapa (a) puede comprender utilizar energía de microondas pulsada o
continua para calentar el material extraído de minas.
La etapa (a) puede comprender producir microfisuración en las partículas del
material extraído de minas.
1O
Aunque es en particular deseable en algunas situaciones que la etapa (a)
produzca microfisuración de las partículas del material extraído de minas,
preferiblemente la etapa (a) no conduce a rotura significativa de las partículas en ese
momento.
La etapa (a) puede incluir cualquier etapa o etapas adecuadas para exponer la
15
mena extraída de minas a energía de microondas.
Una opción es permitir que la mena extraída de minas caiga libremente por una
rampa de transferencia pasado un generador de energía de microondas, tal como se
describe en la publicación internacional número WO 03/102250 en nombre del
solicitante.
20
Otra opción, aunque no la única posible, es hacer pasar la mena a través de
una cavidad de microondas en una cinta transportadora dispuesta horizontalmente u
otro lecho móvil adecuado del material.
El lecho móvil puede ser un lecho móvil mixto, con un generador de
microondas colocado para exponer la mena a energía de microondas tal como se
25
describe en la publicación internacional número WO 06/034553 en nombre del
solicitante.
La expresión "lecho móvil mixto" se entiende que significa un lecho que mezcla
las partículas de la mena a medida que las partículas se mueven a través de una zona
o zonas de exposición a microondas y de ese modo cambia las posiciones de las
30
partículas con respecto a otras partículas y a la energía de microondas incidente a
medida que las partículas se mueven a través de la zona o zonas.
La etapa de clasificación (e) puede ser cualquier etapa o etapas adecuadas
para clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico.
Por ejemplo, la etapa (e) puede comprender utilizar chorros de un
fluido, tal
como aire o agua, para desviar una corriente que fluye hacia abajo de las partículas.
El material extraído de minas puede estar en forma de menas en las que el
material valioso está en una forma mineralizada tal como un óxido o sulfuro metálico.
5
El solicitante está interesado en particular en menas que contienen cobre en
las que el cobre está presente como mineral de sulfuro.
El solicitante también está interesado en menas que contienen molibdeno en
las que el molibdeno está presente como mineral de sulfuro.
El solicitante también está interesado en menas que contienen níquel en las
1 O
que el níquel está presente como mineral de sulfuro.
El solicitante también está interesado en menas que contienen uranio.
El solicitante también está interesado en
menas que contienen minerales de
hierro
en las que algunos de los minerales de hierro presentan niveles
desproporcionadamente superiores de impurezas no deseadas.
15
El solicitante también está interesado en menas de diamante, en las que la
mena presenta una mezcla de minerales que contienen diamante y minerales estériles
para diamantes tal como cuarzo.
Según la presente invención, está previsto asimismo un aparato para clasificar
material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, que comprende:
20
(a)
una estación de tratamiento por microondas para exponer las partículas del
material extraído de minas a energía de microondas;
(b)
una estación de análisis térmico para detectar diferencias térmicas entre
las partículas procedentes de la estación de tratamiento por microondas
25
que indican diferencias de composición entre las partículas que pueden
utilizarse como base para clasificar partículas, incluyendo la estación de
análisis térmico un detector térmico colocado para ver las partículas que se
mueven
pasada una superficie de fondo, e incluyendo la estación de
análisis térmico un sistema para calentar la superficie de fondo hasta una
30
temperatura predeterminada para proporcionar un contraste térmico
adecuado con las partículas; y
(e)
un clasificador para clasificar las partículas basándose en el análisis
térmico.
La estación de análisis térmico puede estar dispuesta en relación con la
estación de tratamiento por microondas de modo que las partículas tengan tiempo
suficiente para que el calor generado en las partículas mediante la exposición a
5
energía de microondas en la estación de tratamiento por microondas se transfiera a
través de las partículas, de tal modo que la temperatura de cada partícula sobre la
superficie de la partícula sea una medida de la temperatura másica promedio a través
de la partícula.
El aparato puede comprender un conjunto, tal como una cinta o cintas
1 O
transportadoras, para transportar las partículas del material extraído de minas desde la
estación de tratamiento por microondas hasta la estación de análisis térmico.
La estación de análisis térmico puede comprender una cinta transportadora
para transportar las partículas del material extraído de minas a través de la estación,
estando colocado el detector térmico para ver las partículas en la cinta transportadora,
15
por lo que la cinta transportadora forma la superficie de fondo y el sistema de
calentamiento para la superficie de fondo comprende un sistema para calentar la cinta
transportadora.
La estación de análisis térmico puede comprender el detector térmico colocado
en un lado de una zona de caída libre para las partículas, y la superficie de fondo es
20
una pared colocada en el lado opuesto de la zona.
Según la presente invención, se proporciona asimismo un procedimiento para
recuperar el material valioso, tal como un metal valioso, de material extraído de minas,
tal como mena extraída de minas, que comprende clasificar material extraído de minas
según el procedimiento descrito anteriormente y procesar después las partículas que
25
contienen material valioso y recuperar el material valioso.
La presente invención se describe además a título de ejemplo haciendo
referencia al dibujo adjunto que es un diagrama esquemático que ilustra una forma de
realización de un procedimiento de clasificación según la presente invención.
La forma de realización se describe en el contexto de un procedimiento de
30
recuperación de un metal valioso en forma de cobre de menas que contienen cobre de
baja ley en las que el cobre está presente como mineral de cobre, tal como calcopirita.
Típicamente, la mena contiene del 30 al 40% en peso de partículas estériles. El
objetivo del procedimiento en esta forma de realización es separar las partículas
estériles y las partículas que contienen cobre. Las partículas que contienen cobre
pueden procesarse entonces según se requiera para recuperar el cobre de las
partículas. La separación de las partículas que contienen cobre antes de las etapas de
recuperación aguas abajo aumenta significativamente la ley promedio del material que
5
está procesándose en estas etapas.
Se observa que la presente invención no está limitada a estas menas y al cobre
como el material valioso que ha de recuperarse.
Haciendo referencia al dibujo, se suministra un material de alimentación en
forma de partículas 3 de mena que se han triturado mediante un triturador primario (no
1 O
mostrado) hasta un tamaño de partícula de 1 O a 25 cm a través de un transportador 5
(u otro medio de transferencia adecuado) a una estación de tratamiento por energía de
microondas 7 y se mueve pasado un generador 9 de energía de microondas y se
expone a energía de microondas, en forma de microondas o bien continuas o bien
pulsadas.
15
La energía de microondas produce el calentamiento localizado de las partículas
dependiendo de la composición de las partículas. En particular, las partículas se
calientan hasta diferentes grados dependiendo de si las partículas contienen o no
minerales de cobre, tales como calcopirita, que son sensibles a la energía de
microondas. Tal como se indicó anteriormente, el solicitante ha encontrado que las
20
partículas que presentan concentraciones relativamente pequeñas de cobre,
típicamente menos del 0,5% en peso, se calientan hasta un grado detectable o
medible, aunque pequeño, mediante la energía de microondas debido a la alta
sensibilidad del cobre. Éste es un hallazgo significativo en relación con las menas de
baja ley, porque significa que concentraciones relativamente bajas de cobre en las
25
partículas pueden producir aumentos de temperatura detectables o medibles. Sin
embargo, tal como se indicó anteriormente, el solicitante también ha encontrado que
hay un efecto de tiempo en cuanto a cuándo se hará detectable mediante análisis
térmico el calor que se genera en las partículas. Este efecto de tiempo es una función
de si los minerales de cobre están sobre la superficie o dentro de las partículas y del
30
tamaño de las partículas. En particular, el solicitante ha encontrado que es necesario
un periodo de tiempo de por lo menos 5 segundos, típicamente de por lo menos 5 a 1 O
segundos, para los tamaños de partícula mencionados anteriormente, para permitir la
transferencia de calor dentro de cada partícula, de modo que haya una temperatura de
la partícula, sustancialmente uniforme, es decir, másica promedio (incluyendo en la
superficie de la partícula) y por tanto, el análisis térmico proporciona información
precisa sobre las partículas. En otras palabras, las temperaturas de superficie de las
partículas son las temperaturas másicas promedio de las partículas.
5
La base del análisis térmico en esta realización es que las partículas que
contienen niveles superiores de minerales de cobre se calentarán más que las
partículas estériles.
Las partículas pueden formarse como un lecho relativamente profundo en la
cinta transportadora 5. La profundidad del lecho y la velocidad de la cinta y la potencia
1 O
del generador de microondas están interrelacionados. El requisito clave es permitir una
exposición suficiente de las partículas a energía de microondas para calentar los
minerales de cobre en las partículas hasta un grado requerido para permitir que esas
partículas se diferencien térmicamente de las partículas estériles. Aunque no es
siempre el caso, normalmente las partículas estériles comprenden material que es
15
menos sensible que los minerales de cobre y que no se calientan significativamente, si
es que lo hacen, cuando se exponen a energía de microondas. Un requisito
secundario es generar variaciones de temperatura suficientes dentro de las partículas
que contienen cobre para producir microfisuración de las partículas, sin romperse las
partículas en esta fase. La microfisuración puede ser beneficiosa en particular en el
20
procesamiento aguas abajo de las partículas. Por ejemplo, la microfisuración posibilifa
el mejor acceso al líquido de lixiviación al interior de las partículas en un tratamiento de
lixiviación aguas abajo para eliminar el cobre de las partículas. Además, por ejemplo,
la microfisuración posibilita una mejor rotura de la partícula en cualquier etapa ~
reducción de tamaño aguas abajo. Un punto importante es que la microfisuración
25
tiende a producirse donde el gradiente de temperatura dentro de las partículas e~
mayor, en la superficie de contacto entre los minerales de cobre y el material de gan~
en las partículas. Como consecuencia, cuando la mena se muele posteriormente
(como normalmente es el caso en el procesamiento aguas abajo) los minerales d:s
cobre se separan del material de ganga más fácilmente en vista de las microfisuras en
30
las superficies de contacto, produciendo de este modo mineral de cobre diferenciado Y.
partículas de ganga. Esta liberación preferida resulta ventajosa para el procesamien~
aguas abajo.
Las partículas que pasan a través de la estación de tratamiento por microondas 7 caen desde el extremo de la cinta transportadora 5 en una cinta transportadora inferior 15 y se transportan sobre esta cinta a través de una estación de detección por radiación infrarroja 11 en la que las partículas se observan mediante una cámara 13 de infrarrojos (u otro aparato de detección térmica adecuado) y se analizan térmicamente. La cinta transportadora 15 se hace funcionar a una velocidad más rápida que la cinta transportadora 5 para permitir que las partículas se extiendan a lo largo de la cinta 15. Esto es útil en lo que se refiere al procesamiento aguas abajo de las partículas.
La separación entre las estaciones 7 y 11 se selecciona teniendo en cuenta la velocidad de la cinta para dejar tiempo suficiente, normalmente por lo menos 5 segundos, para que las partículas se calienten uniformemente dentro de cada partícula.
Ventajosamente, las condiciones de procesamiento aguas arriba se seleccionan de modo que las partículas tengan suficiente calor retenido para el análisis térmico sin que se requiera el calentamiento adicional de las partículas. Sí se requiere calentamiento adicional, puede proporcionarse mediante cualquier medio adecuado.
En un modo de funcionamiento, el análisis térmico se basa en distinguir entre las partículas que están por encima y por debajo de una temperatura umbral. La-s partículas pueden catalogarse entonces como partículas "más calientes" y "más frías". La temperatura de una partícula está relacionada con la cantidad de minerales de cobre en la partícula. Por tanto, las partículas que presentan un intervalo de tamaño d~ partícula dado y se calientan en las condiciones dadas presentarán un aumento de temperatura hasta una temperatura superior a una temperatura umbral "x" grados ~T las partículas contienen por lo menos "y" % en peso de cobre. La temperatura umbnal puede seleccionarse inicialmente basándose en factores económicos y puede ajustarse cuando cambian estos factores. Las partículas estériles generalmente no s~ calentarán cuando se expongan a energía de microondas a temperaturas por encima de la temperatura umbral.
En esta disposición, la cinta transportadora 15 es una superficie de fondo. Má.."3 en particular, la sección de la cinta transportadora 15 que se ve por la cámara 13 de infrarrojos es una superficie de fondo y se convierte en una parte de la imagen térmica
de la cámara. Para proporcionar contraste térmico entre la superficie de fondo y las
partículas vistas por la cámara 13 de infrarrojos, la cinta transportadora 15 se calienta
mediante un conjunto 21 de calentamiento adecuado hasta una temperatura que está
entre las partículas "más calientes" y las "más frías". El contraste térmico
5
proporcionado por la cinta transportadora calentada 15 posibilita identificar claramente
las partículas más calientes y las más frías. En particular, la cinta transportadora
calentada 15 posibilita identificar las partículas más frías contra la cinta transportadora.
Una vez identificadas mediante análisis térmico, las partículas más calientes se
separan de las partículas más frías y las partículas más calientes se procesan
1 O
después para recuperar cobre de las partículas. Dependiendo de las circunstancias,
las partículas más frías pueden procesarse en una ruta de proceso diferente de las
partículas más calientes para recuperar cobre de las partículas más frías.
Las partículas se separan proyectándose desde el extremo de la cinta
transportadora 15 y desviándose selectivamente mediante chorros de aire comprimido
15
(u otros chorros de fluido adecuados, tales como chorros de agua) a medida que las
partículas se mueven en una trayectoria en caída libre desde la cinta 15 y
clasificándose así en dos corrientes 17, 19. En relación con esto, el análisis térmico
identifica la posición de cada una de las partículas en la cinta transportadora 15 y los
chorros de aire se activan en un momento fijado previamente una vez que una
20
partícula se analiza como una partícula que va a desviarse.
Dependiendo de la situación particular, las partículas de ganga pueden
desviarse mediante chorros de aire o las partículas que contienen cobre por encima de
una concentración umbral pueden desviarse mediante chorros de aire.
Las partículas más calientes se convierten en una corriente de alimentación de
25
concentrado 17 y se transfieren para su procesamiento aguas abajo, que normalmen~
incluye molienda, flotación para formar un concentrado, y luego procesamiento
adicional para recuperar cobre de las partículas.
Las partículas más frías pueden convertirse en una corriente de desecho cte
subproducto 19 y se desechan de una manera adecuada. Puede que éste no sea
30
siempre el caso. Las partículas más frías presentan concentraciones inferiores de
minerales de cobre y pueden ser suficientemente valiosas para su recuperación. Bn
ese caso, las partículas más frías pueden transferirse a un proceso de recuperación
adecuado, tal como lixiviación.
Pueden realizarse muchas modificaciones en la forma de realización de la
presente invención descrita anteriormente sin apartarse, por ello, del espíritu y del
alcance de la presente invención.
A título de ejemplo, aunque la forma de realización incluye calentar la superficie
5
de fondo para contrastar térmicamente la superficie de fondo y las partículas valiosas y
las partículas estériles, la presente invención no está limitada de ese modo y se
extiende a calentar la superficie de fondo para contrastar térmicamente la superficie de
fondo y una u otra de las partículas valiosas y las partículas estériles.
A título de ejemplo, aunque la forma de realización incluye el análisis térmico
1 O
utilizando una cámara de infrarrojos colocada por encima de las partículas de mena
calentadas en una cinta transportadora 15 dispuesta horizontalmente, la presente
invención no está limitada de ese modo y se extiende a otras posibles disposiciones
de cámaras y a la utilización de otros tipos de análisis de obtención de imágenes
térmicas. Una disposición de este tipo comprende permitir que las partículas
15
calentadas caigan libremente hacia abajo y disponer una cámara de infrarrojos para
visualizar una sección de la trayectoria de vuelo hacia abajo. Ventajosamente, esta
disposición incluye una superficie de fondo orientada hacia la cámara. Durante la
utilización, la cámara ve las partículas que se mueven hacia abajo y la superficie de
fondo. La superficie de fondo se calienta selectivamente para mejorar el contrast~
20
térmico entre la superficie y las partículas.
A título de ejemplo adicional, aunque la forma de realización incluye la
utilización de chorros de aire para desviar las partículas selectivamente, la presente
invención no está limitada de este modo y se extiende a la utilización de otros tipos de
dispositivos de desviación con aire y a otras opciones para desviar las partículas.
25
A título de ejemplo adicional, aunque la forma de realización incluye la
utilización de dos cintas transportadoras 5, 15 para transportar la mena extraída de
minas pasada la estación de tratamiento por microondas 7 y la estación de anális~
térmico 7, desplazándose la cinta inferior a una velocidad superior que la cinta superif3r
para separar las partículas en la cinta para facilitar el análisis térmico más claro de las
30
partículas, la presente invención no está limitada de este modo y se extiende =a
cualquier disposición alternativa adecuada.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de clasificación de material extraído de minas,
    tal como
    5
    mena extraída de minas, para separar el material extraído de minas en por lo menos
    dos
    categorías, conteniendo por lo menos una categoría partículas de material
    extraído de minas que son más sensibles a la energía de microondas, y conteniendo
    por lo menos otra categoría partículas de material extraído de minas que son menos
    sensibles
    a la energía de microondas, dicho procedimiento estando caracterizado
    1 O
    porque comprende las etapas siguientes:
    a)
    exponer las partículas del material extraído de minas a energía de
    microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del
    material en las partículas;
    15
    b) analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las
    partículas
    como base para el análisis para indicar las diferencias de
    composición entre las partículas, incluyendo la etapa de análisis térmico
    evaluar
    térmicamente las partículas contra una superficie de fondo,
    incluyendo asimismo la etapa de análisis térmico calentar la superficie de
    20
    fondo hasta una temperatura que es diferente de la temperatura de laS
    partículas para proporcionar un contraste térmico entre las partículas y la
    superficie de fondo; y
    e)
    clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico.
    25 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, en un~ situación, en la que el material valioso es cobre y el cobre está contenido, por ejempla, como un mineral de sulfuro en partículas en menas, la etapa (a) comprende exponer las menas extraídas de minas a energía de microondas y calentar las partículas qu~ contienen cobre hasta un grado mayor que las partículas estériles.
  2. 3.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriore~ caracterizado porque la etapa (b) comprende mover las partículas pasada la superficie de fondo, con una cámara de infrarrojos u otro aparato de detección térmica colocado
    para ver las partículas, y estando la superficie de fondo en la línea de visión del aparato de detección térmica.
  3. 4.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende seleccionar la longitud de onda u otras características de la energía de microondas basándose en facilitar una respuesta térmica diferente de las partículas, de tal modo que se utilicen las diferentes temperaturas de las partículas, que son indicativas de diferentes composiciones, como base para clasificar las partículas en la etapa (e).
  4. 5.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dejar tiempo suficiente para que el calor generado en las partículas mediante la exposición a energía de microondas se transfiera a través de las partículas, de tal modo que la temperatura de cada partícula sobre la superficie de la partícula sea una medida de la temperatura másica promedio a través de la partícula.
  5. 6.
    Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque, en caso de menas que contienen cobre de baja ley que presentan tamaños de partícula del ordett de 15 a 30 mm, la cantidad de tiempo requerida es de por lo menos 5 segundos, má's típicamente por lo menos 1 O segundos, y la diferencia de temperatura requerida es típicamente de por lo menos 2°C, y más típicamente de por lo menos 5 a 1 0°C.
  6. 7.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende procesar las partículas separadas de la etapa d2 clasificación (e) para recuperar el material valioso de las partículas.
  7. 8.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. caracterizado porque comprende reducir el tamaño de las partículas separadas de la etapa de clasificación (e) que contienen niveles superiores de material valioso pa173 facilitar la recuperación mejorada del material valioso de las partículas.
  8. 9.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende la trituración u otra reducción de tamaño adecuada del material extraído de minas antes de la etapa (a).
    5 1O. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende tamizar o separar de otra forma los finos del material extraído de minas, de tal modo que no haya finos en el material extraído de minas que se suministra a la etapa (a).
    10 11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material extraído de minas está en forma de menas, en las que el material valioso está en una forma mineralizada, tal como un óxido o sulfuro metálico.
    15 12. Procedimiento para recuperar material valioso, tal como un metal valioso, a partir de material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, caracterizado porque comprende clasificar el material extraído de minas según el procedimiento definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores y procesar posteriormente las partículas que contienen material valioso y recuperar el material valioso.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1017422A3 (nl) * 2006-12-08 2008-09-02 Visys Nv Werkwijze en inrichting voor het inspecteren en sorteren van een productstroom.
MX2011000067A (es) * 2008-09-11 2011-03-02 Tech Resources Pty Ltd Clasificacion de material extraido de minas.
BRPI0913916A2 (pt) * 2008-09-11 2015-10-13 Tech Resources Pty Ltd método e aparelho para classificar material minerado e método para recuperar material valioso
RU2012131171A (ru) * 2009-12-21 2014-01-27 Текнолоджикал Ресорсиз Лимитед Сортировка добытой горной породы
CN103827445A (zh) * 2011-07-08 2014-05-28 技术信息有限公司 开采作业中的分选
CN102941149A (zh) * 2012-11-02 2013-02-27 四川大学 一种智能杂质分离-物料均布装置
CN102941153A (zh) * 2012-11-02 2013-02-27 四川大学 一种智能杂质分离装置
PE20151246A1 (es) * 2012-11-30 2015-08-31 Tech Resources Pty Ltd Clasificacion de material extraido
WO2014183151A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-20 Technological Resources Pty. Limited Sorting mined material
CN104096680B (zh) * 2014-07-16 2016-05-18 山东大学 基于微波加热与红外线阵成像的矿石分选系统及方法
KR102069835B1 (ko) * 2016-11-02 2020-01-23 주식회사 엘지화학 불완전하게 건조된 원료의 검출, 제거, 이송 및 회수 시스템
CN107597615A (zh) * 2017-09-13 2018-01-19 四川恒创博联科技有限责任公司 一种样品分类方法
CN112845039B (zh) * 2020-12-21 2022-01-28 中国矿业大学 一种基于微波辐射的煤矸高效分选方法
US11278913B1 (en) * 2021-07-13 2022-03-22 SA Recycling LLC Systems for separating copper from shredder residue
CN115283267B (zh) * 2022-08-08 2023-10-24 山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司 一种基于矿物粒径识别与分级定温的微波加热分选方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS534357B2 (es) * 1972-12-07 1978-02-16
GB2076146A (en) * 1980-01-25 1981-11-25 Gunsons Sortex Mineral & Autom Method and Apparatus for Sorting
GB2188727A (en) * 1986-04-03 1987-10-07 De Beers Ind Diamond Sorting ore particles
DE69111908T2 (de) * 1990-06-12 1996-02-29 Mindermann Kurt Henry Apparat zum Sortieren von festen Körpern.
CN1029031C (zh) * 1990-06-27 1995-06-21 北京科技大学 光热法在线检测、分选系统
US5209335A (en) * 1991-11-08 1993-05-11 Mars Incorporated Security arrangement for use with a lockable, removable cassette
US5691542A (en) * 1996-07-11 1997-11-25 Hughes Aircraft Emissivity target that provides positive and negative differential temperature patterns relative to a background temperature
EP1052021A1 (de) * 1999-05-06 2000-11-15 von Deym, Carl-Ludwig, Graf Sortier- und Trennverfahren und Anlage für ein Recycling von Kunstoffen
AUPS273402A0 (en) 2002-05-31 2002-06-20 Technological Resources Pty Limited Microwave treatment of ores
UA79247C2 (en) * 2004-06-01 2007-06-11 Volodymyr Mykhailovyc Voloshyn Method and device (variants) of separation of raw material by lumps
ES2324326B1 (es) * 2004-09-30 2010-04-19 Technological Resources Pty. Limited Tratamiento de minerales por microondas.
CN101365939A (zh) * 2005-11-04 2009-02-11 昆士兰大学 原料内矿物存在的确定方法
FR2895688B1 (fr) * 2005-12-30 2010-08-27 Pellenc Selective Technologies Procede et machine automatiques d'inspection et de tri d'objets non metalliques
EP2052239A4 (en) * 2006-08-11 2011-08-24 Univ Queensland STONE ANALYSIS DEVICE AND METHOD
AU2007312937B2 (en) * 2006-10-16 2014-02-13 Technological Resources Pty. Limited Sorting mined material
CA2674503A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Thomas A. Valerio System and method for sorting dissimilar materials
BRPI0913916A2 (pt) * 2008-09-11 2015-10-13 Tech Resources Pty Ltd método e aparelho para classificar material minerado e método para recuperar material valioso
MX2011000067A (es) * 2008-09-11 2011-03-02 Tech Resources Pty Ltd Clasificacion de material extraido de minas.

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