JPH01500659A - 分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 分離方法 本発明は、分離方法に関し、更に特別には同伴脈石からのダイヤモンド分離に関 するものである。

ダイヤモンド生産鉱石は、大部分の他の鉱石と相違して同伴廃棄物（脈石として 知られる）に対するダイヤモンドの割合が極めて低く、この割合は数百万分の− はどに僅かで有り得る。更に、ダイヤモンドは、鉱石から損傷を受けずに取り出 されねばならず、かつ鉱石中のダイヤモンドの存在は化学的試合分析により容易 には決定されない。

ダイヤモンドは沖積層又はキンバーリー岩の鉱量中に産する。鉱石は、篩分け、 粉砕、及び比重選鉱技術を含む一連の機械的濃縮方法を受けることによりダイヤ モンドを含有する濃縮物を得て、選鉱環又は脈石は除去される。次に濃縮物を、 若干の粒度に分けてＸ線分離器を通し、これによりダイヤモンド（及び若干の他 の物質）の蛍光を検出し、空気噴出システムにより非ダイヤモンド包含原料から ダイヤモンド包含原料を追い出す。次にカットしてないダイヤモンドの最終選別 は、人手によりなされる。

出願人の英国特許出願第２．１４０．５５５Ａ号は、同伴脈石からダイヤモンド を分離する方法に関するもので、この方法は分散単位のダイヤモンド包含鉱石原 料をラマンスペクトル放射化を引き起こし得るレーザ放射線のビームに通し、検 出器により散乱ラマン放射線を検出し、この検出器は分散単位のダイヤモンド含 有鉱石を分散単位の非ダイヤモンド含有脈石から分離するための作動手段に適合 されており、次いで分離した分散単位を集める諸工程からなる。更にこの特許出 願は、レーザ放射線源、分散単位のダイヤモンド含有鉱石をレーザ放射線のビー ムに通す手段、散乱ラマンスペクトルを検出する手段、及び分散単位の高ダイヤ モ°ンド含有物を低ダイヤモンド含有脈石の流れから分離する手段からなり、こ の分離手段は検出手段により始動される手段であるダイヤモンドの分離に使用す るのに適した分離器を開示している。

本発明は、ダイヤモンド包含原料中の同伴脈石からダイヤモンドを分離する改善 された方法に関するものである。

ダイヤモンド分離の既知方法において、分離すべきダイヤモンド包含原料をエン ドレスコンベヤーベルトにより輸送し、ダイヤモンド包含原料の連続落下流れを このベルト端部から排出させる。ダイヤモンド包含原料をＸ線又はレーザラマン 放射線で照射し、かつ適切な検出器を使用することにより発生する蛍光又は反射 する放射線を検出し、検出器のアウトプットを圧縮空気ノズルのような装置を制 御するように配置することによりダイヤモンド含有原料をこの流れからそらせる 。

分離すべきダイヤモンド包含原料は、しばしば湿気をおび又は幾らかの水を含有 し、粒子が相互に付着し又は粘りつく特別な問題が発生する。更に粒子はコンベ ヤーベルトにも付着する。このため、原料の不規則な落下流れがベルト端部から 現れて、ダイヤモンド分離方法の当然な誤差を生じさせる。更に原料中の水の存 在は、これをＸ線に基づく技術によるダイヤモンドの分離と結合する場合、問題 を引き起こすことが知られている。

ダイヤモンド包含原料に水を添加してスラリーを形成することは、これを、入射 するレーザラマン放射線と共同して使用する場合、ダイヤモンドの分離をより効 果的に実施可能従って、本発明によると、（ａ）ダイヤモンド包含原料を水又は 水含有溶液と混合してスラリーを形成し、（ｂ）このスラリーをラマンスペクト ル放射化を引き起こすことの出来る既知波長のレーザ放射線のビームを通して通 過させ、（ｃ）このスラリーからの散乱放射線をダイヤモンド特有の放射線以外 の総ての放射線を除去するのに適合したフィルターにより濾過し、次いで（ｄ） 濾過放射線を検出器により検出し、この検出器は高ダイヤモンド含有スラリーを 低ダイヤモンド含有スラリーから分離する手段を作動させるのに適合されたもの である諸工程からなるダイヤモンド包含原料中の同伴脈石からダイヤモンドを分 離する方法が提供される。

高ダイヤモンド含有スラリーとは、ダイヤモンド包含原料に基づいて低ダイヤモ ンド含有スラリーよりも高い割合のダイヤモンドを有するスラリーを意味するつ もりである。それ故に、高ダイヤモンド含有スラリーは、ダイヤモンド包含原料 からの総てのダイヤモンドを含んで良く、従ってこの場合低ダイヤモンド含有ス ラリーはダイヤモンドを含まないだろう。別の場合、高ダイヤモンド含有スラリ ーは、ダイヤモンド包含原料のダイヤモンドの内の一部をただ単に含めば良く、 多少のダイヤモンドは低ダイヤモンド含有スラリー中に存在しても良い。後者の 場合、低ダイヤモンド含有スラリーは、更に分離方法を受けても良い。

分離した高ダイヤモンド含有スラリーは、これを異なる流速で分離器に再循環す ることにより、同伴脈石から更にダイヤモンドを分離することを可能にすること が出来る。

好適には、検出手段は、スペクトロメータに結合するダイオード分析装置からな る。好適に、は、計算機ペースアセサー又はマイクロプロセツサが検出手段によ り受理した情報がダイヤモンドに当たった放射線から出たかどうかを決定する。

このアセサーは、この情報を予め決められた値と比較することが出来、この値と は、例えばスペクトルのピークが現れる波長、ピークの大きさ及びバックグラウ ンド散乱上のレベルといったものである。好適には、アセサーは、分離手段を操 作する指令システムを作動する。分離手段は、好適には圧縮ガスの噴射を射出す ることが出来るエゼクタ−からなり、このエゼクタ−は、高ダイヤモンド含有ス ラリーを、隣接するコレクター中に移し変えることが出来る。狭いレーザビーム の使用は、大きい試料と小さい試料の両方を分析可能にする。

従来のラマンスペクトロメータは散乱光を走査し、各々の波長を連続的に観測し かつ測定する。この走査技術の使用は、ダイヤモンドのような特定の物質を同定 するために分オーダーの時間を必要とする。本発明において、光ファイ／＜−シ ステムに結合したダイオードアレイ検出器を使用するのが好適で、このダイオー ドアレイ検出器は、実際上、一連の一列検出器からなる。このことは、大部分の スペクトルを同時に検査することを可能とし、この技術の使用すると、ダイヤモ ンドの存在を、ミリ秒のオーダーの時間に又は更に迅速に測定することが出来る 。更に、光ファイバーを使用して散乱放射線を収集することにより、検出器及び 分析システムを、ダイヤモンド包含原料から遠（離れて使用することを可能とし 、これにより分離方法の安全性と便利性を促進するのが好適である。

好適には、ダイヤモンド包含原料は、ダイヤモンド包含鉱石であり、このダイヤ モンド包含鉱石は、既知濃縮技術により得られる濃縮ダイヤモンド包含鉱石であ り得る。更にダイヤモンド包含原料は、ダイヤモンド包含鉱石スラリーであって も良く、このようなスラリーは、採掘坑における又は海底下採鉱からの沖積層浚 渫物から得られるものとして考えて良いことは勿論である。

更に本発明は、合成ダイヤモンドを同伴原料から分離するために使用しても良い ことは勿論である。同伴原料とは、この実施態様においては脈石の範喘のような ものである。

本発明を、以下実施例によってのみ、かつ第１図〜第５図の添付図面を参照して 記載する。

第１図は、自由落下技術を使用し、かつレーザ放射線を伝達しかつ検出するため の光フアイバーネットワークを使用するダイヤモンド分離装置の斜視図である。

第２図〜第５図は、自由落下の、シュート供給、スプリットシ、−ト及び多数の エゼクタ−配置を備えるシュートの夫々を使用するダイヤモンド分離装置の略図 である。

第１図と第２図において、振動供給装置１０が、平らな断面を有するシ、−）１ １に沿ってダイヤモンド鉱石を通すように配置される。水供給部Ｉ２は、鉱石中 に水を通してスラリー１３を形成し、このスラリーはシュートに沿って通過し、 結局はシュート端部から自由落下する。

５１４、５ノナメートルの波長の高出力放射線を射出可能な連続波アルゴンイオ ンレーザエ５は、ダイヤモンドの存在を測定するため、落下スラリー１４の中に 放射線を導くように配置される。ラマン効果により散乱したレーザ放射線は、フ ィルター２０を使用して濾過され、がっダイオードアレイ検出器１６により検出 される。圧縮ガスノズルエゼクタ−１７が、落下スラリー１４に隣接し、かつこ れに向けて配置される。検出器に結合した電子マイクロプロセッサユニット１９ が、高ダイヤモンド含有スラリーを隣接するコレクター１８中に移すため、エゼ クタ−を始動するよう配置される。

レーザ放射線は、光ファイバー２１のシステムにより落下スラリーに取り入れら れる。散乱ラマン放射線は、第２光フアイバーシステム２２により収集され、か つフィルター／検出器へ送うれる。フィルターシステムは、所望ラマンス波長が ら±ノナメートルの放射線を通すことが出来る狭帯域パス光学フィルターである のが良い。

使用の間中、振動供給装置１０からシｘ　−ト１１中を通過する鉱石は、水と混 合されてスラリー１３を形成する。スラリーがシュートの端部に到達すると、こ れはシュートの端部から自由落下する。レーザー源１５からのレーザ放射線が、 落下スラリー１４に当たり、次いで散乱ラマンス放射線が、収集されかつダイオ ードアレイ検出器１６により検出される。若しダイヤモンドの存在による散乱ラ マンス放射線が、検出器により検出されると、検出器は、電子マイクロプロセッ サユニットＩ９へ信号を送り、エゼクタ−１７が始動して、圧縮ガスの噴射を生 成して、高ダイヤモンド含有スラリーを隣接コレクター１８中に移す。残りのス ラリーはエゼクタ−エフにより作用されずに別のコレクターに向は下方に通過す る。

第３図において、振動供給装置３Ｉが、水平に対して約６０度傾斜したシュート ３０に沿ってダイヤモンド包含鉱石を通すように配置される。水供給部３２は、 鉱石中に水を通してスラリー３３を形成し、このスラリーはシュートに沿って通 過し、結局はシュート端部から自由落下する。５１４．５ノナメートルの波長の 高出力放射線を射出可能な連続波アルゴンイオンレーザ３５は、ダイヤモンドの 存在を測定するため、落下スラリー３４の中に放射線を導くように配置される。

ラマン効果により散乱したレーザ放射線は、フィルター３６を使用して濾過され 、かつダイオードアレイ検出器３７により検出される。圧縮ガスノズルエゼクタ −３８が、落下スラリー１４に隣接し、かつこれに向けて配置される。検出器に 結合した電子マイクロプロセッサユニット３９が、高ダイヤモンド含有スラリー を隣接するコレクター中に移すため、エゼクタ−を始動するよう配置される。シ ュー−トに対する若干の代わりの断面部（ａ）、　（ｂ）。

（Ｃ）及び（ｄ）が示される。傾斜シュートを水スラリーと組み合わせて使用す ることは、鉱石の通過量を自由落下配置に関して増大することが出来る。

第４図は、別の配置を示しており、この配置において、スラリーは、鉱石を振動 供給装置４ｏからＶ型シュート４１の中に供給することにより形成され、このシ ュートは、隣接堰部４２からの水を供給されている。この配置の使用により、ス ラリーに対するより安定な流れ状況を達成可能とされる。更にシュートは、透明 窓４３（又は小滝を形成するための不連続部４４）を備えることにより、レーザ 放射線をスラリーに導くことが出来、かつ散乱ラマンス放射線をシュート上のス ラリーから検出することが出来る。遅れケイパビリティを備えた適切な電子マイ クロプロセッサ４５を、検出器システム４６に結合することにより、エゼクタ− ４７の操作を遅らせて、夫々のスラリーをシュート端部から自由に落下するに至 らせることにより、正確な分離を達成することが出来る。

第５図は、もう一つ別の配置を示しており、この配置において、複数の分離ステ ージを単一シュート５０に沿って造ることが出来る。シュートは幅広い断面から なり、かつ４個の小滝５１を有する。各々の小滝は、夫々のレーザ放射線供給装 置５２、検出器５３、及び圧縮空気エゼクタ−５４を有する。レーザ放射線、検 出器及びエゼクタ−は、光フアイバーネットワーク５５と、提携した意思決定エ レクトロニクス５６により結合されて良い。この配置を、平らな幅広いシュート を通り降りる高い通過量の鉱石に使用することにより、ダイヤモンドの大まかな 分離を得ることが出来る。続いて、■型シ、−−トを使用してダイヤモンドの細 やかな分離を達成出来るだろう。

使用するシュートは、ダイヤモンド包含原料の通過量及びその粒度に基づいて、 各種の横断面からなって良い。従って、一般的に、幅広いシュートは、高通過量 と大まかな分離に対して使用して良く、一方■型シ五−トは、低通過量と細やか な分離に対して使用して良い。別の形のシュート、第３図の実施例として示すよ うに、例えば円形又は平らな底の横断面のシュートを、必要ならば使用しても良 い。

国際調査報告 にコニ三：＜　：ｏ　：ＨＥ：ＮＴＥ：ｉ：；ＡＴ：ＣＮＡＬ　ＳジスＣＨＲＥ ？ＣＲＴ　ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）ダイヤモンド包含原料を水又は水含有溶液と混合してスラリーを形成 し、（ｂ）このスラリーをラマンスペクトル放射化を引き起こすことの出来る既 知波長のレーザ放射線のビームを通して通過させ、（ｃ）このスラリーからの散 乱放射線をダイヤモンド特有の放射線以外の総ての放射線を除去するのに適合し たフィルターにより濾過し、次いで（ｄ）濾過放射線を検出器により検出し、こ の検出器は高ダイヤモンド含有スラリーを低ダイヤモンド含有スラリーから分離 する手段を作動させるのに適合されたものである諸工程からなるダイヤモンド包 含原料中の同伴脈石からダイヤモンドを分離する方法。
2. ２．検出器はダイオードアレイ検出器からなる請求項１記載の方法。
3. ３．散乱放射線を光ファイバーシステムによって集めることにより、検出装置を 分離装置から遠く離れて設置可能にする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. ４．検出器はダイヤモンド包含原料から散乱したスペクトル放射線を識別出来る 計算機ベースアセサー又はマイクロプロセッサに連結される請求項１〜３のいず れか１項に記載の方法。
5. ５．アセサーは分離装置を作動することが出来る請求項４記載の方法。
6. ６．分離装置は圧縮ガスを使用して高ダイヤモンド含有スラリーを隣接するコレ クター中に移す為のエゼクターからなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の方 法。
7. ７．分離した高ダイヤモンド含有スラリーを再循環して更に別のダイヤモンド分 離を可能にする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. ８．ダイヤモンド包含原料は沖積層凌渫物からなる請求項１〜７のいずれか１項 に記載の方法。
9. ９．以上に記載したとおりにかつ添付図面に関係してダイヤモンド包含原料中の 同伴脈石からダイヤモンドを分離する方法。
10. １０．請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法により分離した限りのダイヤモ ンド。