JP6362689B2 - 高圧放電を用いて材料を断片化および/または事前弱体化する方法 - Google Patents
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Description
従来技術から公知であるのは、パルス状の複数の高圧放電を用いて、例えばコンクリートまたは鉱物からなる材料断片を破砕または事前弱体化すること、すなわち、後置接続された機械式の破砕プロセスにおいてこれらが破砕できるように亀裂を入れることである。
したがって本発明の課題は、高圧放電を用いて材料を断片化および/または事前弱体化する方法および装置を提供して、この方法および装置により、供給される断片化ないしは事前弱体化すべき材料の量および/または品質が変化した場合であっても、断片化ないしは事前弱体化プロセスの高いエネルギ効率が保証されるようにするか、または断片化ないしは事前弱体化のエネルギ効率に与えるこのような変化の影響を少なくとも低減することである。
プロセスゾーンの内容物、プロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の内容物または内容物の一部の電気容量、導電率または誘電率、またはプロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の材料正味重量または材料充填レベル、ならびにプロセスゾーン内または隣接する領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
この領域における材料流の電気容量、導電率または誘電率、
材料流またはこの材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化されるこの領域における材料の体積流または質量流、ならびに
この領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
前に行われる方法における材料処理装置、有利には破砕機またはミルのエネルギ消費、
前に行われる方法から得られた材料の断片サイズ、
前に行われる方法において使用された化学物質の消費、
前に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、ならびに
前に行われる方法から得られる材料の量が有利である。
後に行われる方法における材料処理装置、有利には破砕機またはミルのエネルギ消費、
後に行われる方法に使用されるボールミルサイクロンの圧力およびこの後に行われる方法に供給される材料の断片サイズ、
後に行われる方法において使用される化学物質の消費、
後に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、この後に行われる方法においもて目標とされた不良品率または回収率、ならびに
後に行われる方法から得られた材料の量が特に有利である。
プロセスゾーンまたはプロセスゾーンに隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の電気容量、導電率または誘電率、
プロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の材料正味重量および/または材料充填レベル、ならびに
プロセスゾーン内または隣接する領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
この領域における材料流の電気容量、導電率または誘電率、
材料流またはこの材料流において共に運ばれる、断片化ないしは事前弱体化すべき材料の、この領域における体積流または質量流、ならびに
この領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
本発明の別の複数の実施形態、利点および応用は、従属請求項および図面に基づく以下の説明から得られる。
図1a〜1cには、高圧放電を用いて鉱物材料を断片化する本発明による第1の方法が極めて概略的に示されている。ここからわかるように、鉱物材料1は、ベルトコンベア2により、2つの電極3,4間に形成されたプロセスゾーン5に供給され、このプロセスゾーンでは、2つの電極3,4間に形成可能な複数の高圧放電6によって鉱物材料を断片化することができ、引き続いて別のベルトコンベア7によってプロセスゾーン5から取り出される。コンデンサシンボルによって示されているように、2つの電極3,4間の、すなわちプロセスゾーン5の内容物の電気容量が連続して求められ、この電気容量は、材料断片の大きさに応じて変化し、材料断片サイズを表す。求めた容量は連続して閾値と比較され、この閾値により、材料断片1を断片化する高圧放電6を行うべきか否かが決定される。
Claims (40)
- 特に鉱物材料(1)または鉱石のような材料(1)を高圧放電を用いて断片化および/または事前弱体化する方法において、
a) 互いに離隔した少なくとも2つの電極(3,4)間にプロセスゾーン(5)を準備するステップと、
b) 前記プロセスゾーン(5)を通して、断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料(1)を案内するステップと、
c) 前記材料(1)を断片化ないしは事前弱体化するため、前記プロセスゾーン(5)を通して、断片化ないしは事前弱体化すべき当該材料(1)を案内する間、前記少なくとも2つの電極(3,4)間に複数の高圧放電(6)を形成するステップとを有しており、
当該複数の高圧放電(6)はそれぞれ個別に、または複数の高圧放電(6)の列として、連続して求められる少なくとも1つのプロセスパラメタに依存してトリガされ、
当該プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン(5)内にある前記材料(1)についての現在および/または将来の状況を表す、
ことを特徴とする方法。 - 前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン(5)の現在または将来の材料充填率を表す、
請求項1に記載の方法。 - 前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン(5)内にある前記材料(1)の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布を表す、
請求項1または2に記載の方法。 - 前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン(5)内にある前記材料(1)の断片化度ないしは事前弱体化度を表す、
請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセスパラメタを求めるため、少なくとも1つのプロセスゾーンパラメタを連続して求め、ただし当該プロセスゾーンパラメタは、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部分の特性を表す、
請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の前記内容物ないしは当該内容物の一部分の電気容量、導電率および/または誘電率を求める、
請求項5に記載の方法。 - プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の材料正味重量および/または材料充填レベルを求める、
請求項5または6に記載の方法。 - プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン(5)または前記隣接する領域内にある材料(1)の断片サイズまたは断片サイズ分布を求める、
請求項5から7までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセスゾーンの前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料(1)を前記プロセスゾーンに材料流の形態で連続して供給し、前記プロセスパラメタを求めるために少なくとも1つの材料供給パラメタを連続して求め、ただし当該材料供給パラメタは、前記プロセスゾーン(5)の上流の領域における前記材料流の特性を表す、
請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。 - 材料供給パラメタとして前記領域における前記材料流の電気容量、導電率および/または誘電率を求める、
請求項9に記載の方法。 - 材料供給パラメタとして、前記材料流または前記材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料(1)の、前記領域における体積流および/または質量流を求める、
請求項9または10に記載の方法。 - 材料供給パラメタとして、前記領域内にある材料(1)の断片サイズまたは断片サイズ分布を求める、
請求項9から11までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン(5)内にある材料(1)についての将来の状況を表し、
前記プロセスゾーン(5)への前記材料流の供給速度(S)、および、前記材料供給パラメタを求める箇所との間の間隔を考慮して、前記プロセスパラメタによって表される前記状況が前記パラメタゾーン(5)に発生する将来の時点を求め、当該時点に複数の前記高圧放電(6)が、前記プロセスパラメタに依存してトリガされる、
請求項9から12までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのプロセスパラメタは、前記少なくとも1つのプロセスゾーンパラメタおよび/または前記少なくとも1つの材料供給パラメタに対応する、請求項5から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記連続して求めたプロセスパラメタを1つの閾値と連続して比較し、当該プロセスパラメタが前記閾値と一致するかまたは所定の絶対値だけ当該閾値を上回るかもしくは下回る場合に、前記高圧放電(6)または複数の高圧放電(6)の列がその都度トリガされる、請求項1から14までのいずれか1項に記載の方法。
- 前に求めた閾値を使用し、当該閾値は、前記プロセスパラメタまたは当該プロセスパラメタを求めるために求めたプロセスゾーンパラメタまたは材料供給パラメタを求めた領域において、高圧放電(6)のトリガが望まれる材料状況が発生し、当該材料状況において前記プロセスパラメタが求められ、かつ、当該プロセスパラメタが閾値として使用された閾値である、
請求項15に記載の方法。 - つぎのようにして前に求めた閾値が使用される、すなわち、
複数の高圧放電(6)の前記トリガが所望される個々の材料断片(1)または所定の材料量が前記プロセスゾーン(5)に配置され、
引き続いて前記プロセスゾーン(5)または前記プロセスゾーン(5)に隣接する領域の内容物もしくは当該内容物の一部分の特性を表す前記プロセスゾーンパラメタが算出されて前記プロセスパラメタが求められ、
当該プロセスパラメタが閾値として使用される、
請求項16に記載の方法。 - つぎのようにして前に求めた閾値が使用される、すなわち、
前記プロセスゾーン(5)の上流の領域に、個々の材料断片(1)または所定の材料量が配置され、当該材料断片(1)または当該所定の材料量は、プロセスゾーン(5)内にある場合に複数の高圧放電(6)が所望される個々の材料断片または材料量に対応し、
引き続いて前記プロセスゾーンの上流の領域の前記材料断片(1)または前記材料量の特性を表す材料供給パラメタが算出されて前記プロセスパラメタが求められ、
当該プロセスパラメタが閾値として使用される、
請求項9、請求項16または17に記載の方法。 - 請求項15から18までのいずれか1項に記載の方法の前に行われる方法および/または当該請求項15から18までのいずれか1項に記載の方法の後に行われる方法の少なくとも1つのパラメタを求め、当該少なくとも1つのパラメタに基づいて前記閾値を変更する、
請求項15から18までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記前に行われる方法および/または前記後に行われる方法は、複数の高圧放電を用いた材料の断片化および/事前弱体化の方法、特に請求項1から18までの1項に記載の方法であり、当該方法では、当該請求項に記載された方法に供給される材料および/または当該請求項に記載された方法によって発生した材料が、断片化および/または事前弱体化される、
請求項19に記載の方法。 - 請求項19または20に記載の方法の前に行われる方法のパラメタを求め、当該パラメタは、前記前に行われる方法によって生じ、かつ、断片化ないしは事前弱体化のために前記プロセスゾーン(5)に供給される材料の特性を表し、特に当該材料の材料タイプ、材料量、破砕可能性、材料硬度および/または断片サイズを表す、請求項19または20に記載の方法。
- パラメタとして、前記前に行われる方法において前記材料を処理する装置、特に破砕機またはミルのエネルギ消費、前記前に行われる方法から生じる材料の断片サイズ、前記前に行われる方法に使用される化学物質の消費、前記前に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、および/または、前記前に行われる方法から生じる材料の量を求める、
請求項21に記載の方法。 - 請求項19から22までのいずれか1項に記載の方法の後に行われる方法のパラメタを求め、当該パラメタは、当該請求項19から22までのいずれか1項に記載の方法から得られかつ前記後に行われる方法に供給される断片化ないしは事前弱体化される材料の特性を表し、特に当該材料の材料タイプ、材料量、破壊可能性、材料硬度および/または材料サイズを表す、
請求項19から22までのいずれか1項に記載の方法。 - パラメタとして、前記後に行われる方法の前記材料を処理する装置、特に破砕機またはミルのエネルギ消費、前記後に行われる方法に使用されるボールミルサイクロンの圧力、前記後に行われる方法に供給される材料の断片サイズ、前記後に行われる方法に使用される化学物質の消費、前記後に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、前記後に行われる方法において目標とされた不良率または回収率、および/または、前記後に行われる方法から生じる材料の量を求める、
請求項23に記載の方法。 - 複数の高圧放電(6)の形成中に前記プロセスゾーン(5)にプロセス流体、特に水が注がれる、
請求項1から24までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記プロセスゾーン(5)にプロセス流体を貫流させる、
請求項25に記載の方法。 - 前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料(1)は、貴金属鉱石または半貴金属鉱石、特には銅鉱石、銅/金鉱石または白金鉱石である、
請求項1から26までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法の前に、前記断片化および/または事前弱体化すべき材料(1)の断片化および/または事前弱体化を行い、特に複数の高圧放電を用いた断片化および/または事前弱体化を行う、
請求項1から27までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法に続いて、当該方法から得られかつ前記断片化ないしは事前弱体化された材料の断片化および/または事前弱体化を行い、特に複数の高圧放電を用いた断片化および/または弱体化を行う、
請求項1から28までのいずれか1項に記載の方法。 - 一連の各ステップを複数回繰り返す、
請求項1から29までのいずれか1項に記載の方法。 - 請求項1から30までのいずれか1項に記載の方法に使用される装置において、
a) 互いに離隔された少なくとも2つの電極(3,4)間のプロセスゾーン(5)と、
b) 前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料(1)を、前記プロセスゾーン(5)を通して案内する手段(2,7および7,9a,9bおよび2,7,8)と、
c) 前記材料(1)を断片化ないしは事前弱体化するため、当該断片化ないしは事前弱体化すべき材料(1)を前記プロセスゾーン(5)を通して案内する間に前記少なくとも2つの電極(3,4)の間に複数の高圧放電(6)を形成する手段とを有しており、
複数の高圧放電(6)を形成する前記手段は、前記少なくとも2つの電極(3,4)間に、個々の複数の高圧放電(6)または複数の高圧放電(6)からなる個々の複数の列を所期のようにトリガできるように形成されている、
ことを特徴とする装置。 - 前記装置は、前記プロセスゾーン(5)内にある材料(1)についての現在または将来の状況を表す少なくとも1つのプロセスパラメタを連続して求める手段を有しており、
特に、前記プロセスゾーン(5)の現在または将来の材料充填率、前記プロセスゾーン(5)内にある材料(1)の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布、および/または、前記プロセスゾーン(5)内にある前記材料(1)の断片化度ないしは事前弱体化度を表す少なくとも1つのプロセスパラメタを連続して求める手段を有しており、
前記装置は、装置制御部を有しており、当該装置制御部を用い、それぞれ求めた前記プロセスパラメタに依存して、前記の個々の複数の高圧放電(6)または複数の高圧放電(6)からなる複数の列をトリガすることができる、
請求項31に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセスパラメタを連続して求める前記手段は、当該手段が、前記プロセスパラメタを求めるため、少なくとも1つのプロセスゾーンパラメタを連続して求めることができるように構成されており、
当該プロセスゾーンパラメタは、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の特性を表す、特に前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の電気容量、導電率および/または誘電率、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の材料正味重量および/または材料充填レベル、および/または、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域内にある前記材料(1)の断片サイズまたは断片サイズ分布を表す、
請求項32に記載の装置。 - 前記装置は、前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料(1)を前記プロセスゾーン(5)に材料流として連続して供給する手段(2;9a,9b;2,8)を有しており、
前記プロセスパラメタを連続して求める前記手段は、
当該手段が、前記プロセスパラメタを求めるために、前記プロセスゾーン(5)の上流の領域において、前記材料流の少なくとも1つの材料供給パラメタを連続して求めることができるように、特に、前記材料流の電気容量、導電率および/または誘電率、および/または、前記材料流の、または当該材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料(1)の体積流および/または質量流、および/または、前記領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布を求めることができるように構成されている、
請求項32または33に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセスパラメタを連続して求める前記手段は、当該手段によって求められる前記プロセスパラメタが、前記プロセスゾーン(5)内にある前記材料(1)についての将来の状況を表すように構成されており、
前記装置制御部は、当該装置制御部が、前記プロセスゾーン(5)への前記材料流の供給速度(S)、および、前記材料供給パラメタを求める位置とプロセスゾーン(5)との間の間隔を考慮して、将来の時点を求めることできるように構成されており、
当該将来の時点では、前記プロセスゾーン(5)において前記各プロセスパラメタによって表される状況が発生し、かつ、当該時点を考慮して前記複数の高圧放電(6)または複数の高圧放電(6)からなる複数の列のトリガを行うことできる、
請求項34に記載の装置。 - 前記装置制御部は、連続して求めた前記プロセスパラメタを、連続して閾値と比較し、前記プロセスパラメタが、当該閾値と一致するかまたは当該閾値を所定の絶対値だけ上回るもしくは下回る場合に、前記高圧放電(6)または複数の高圧放電(6)の列をその都度トリガするように形成されている、
請求項32から35までのいずれか1項に記載の装置。 - 前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて当該装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、前記プロセスパラメタないしは当該プロセスパラメタを求めるために求められるプロセスゾーンパラメタまたは材料供給パラメタが求められる領域において、高圧放電のトリガが所望される材料状況が生じさせられて、前記材料状況において前記プロセスパラメタが求められ、当該プロセスパラメタが引き続いて前記装置制御部によって閾値として使用されるように、前記装置が動作させられることによって行われる、
請求項36に記載の装置。 - 前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて当該装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、複数の高圧放電(6)のトリガが所望される前記プロセスゾーン(5)に個々の材料断片(1)または所定の材料量が配置され、引き続いて、前記プロセスゾーン(5)または当該プロセスゾーン(5)に隣接する領域の内容物または内容物の一部の特性を表すプロセスゾーンパラメタを求めて前記プロセスパラメタを求め、引き続いて当該プロセスパラメタが前記装置制御部によって閾値として使用されるように、前記装置が動作させられることによって行われる、
請求項37に記載の装置。 - 前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて前記装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、前記プロセスゾーン(5)の上流の領域に、個々の材料断片または材料量に対応する個々の材料断片(1)または所定の材料量が配置され、前記プロセスゾーン(5)に当該個々の材料断片(1)または所定の材料量がある場合に複数の高圧放電(6)の前記トリガが所望され、
引き続いて、前記プロセスゾーンの上流の領域における前記材料断片または前記材料量の特性を表す前記材料供給パラメタを求めて、前記プロセスパラメタを求め、
引き続いて前記装置制御部により、当該プロセスパラメタを閾値として使用するように、前記装置を動作させることによって行われる、
請求項34または請求項37または請求項38に記載の装置。 - 前記装置制御部は、請求項36から39までのいずれか1項に記載の装置に前置接続された装置および/または当該請求項36から39までのいずれか1項に記載の装置に後置接続された装置の1つまたは複数のパラメタに依存して、前記装置制御部によって前記閾値が変更可能であるように構成されている、
請求項36から39までのいずれか1項に記載の装置。
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