MX2011000070A - Clasificacion de material extraido de minas. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se relaciona con un método para clasificar un material extraído de minas para separar el material extraído de minas. El método comprende exponer partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la susceptibilidad del material en las partículas. El método también comprende analizar térmicamente las partículas usando las temperaturas de las partículas como una base para el análisis para indicar las diferencias de composición entre las partículas. La etapa de análisis térmico incluye valorar térmicamente las partículas contra una superficie de fondo. La etapa de análisis térmico también incluye calentar la superficie de fondo a 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 método también comprende clasificar las partículas sobre la base de los resultados del análisis térmico.
Description
CLASIFICACION DE MATERIAL EXTRAIDO DE MINAS
-DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con un método y con un aparato para clasificar un material extraído de minas.
La presente invención se relaciona en particular, aunque en modo alguno de manera exclusiva, con un método y con un aparato para clasificar un. 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 también se relaciona con un método y con un aparato para recuperar el material valioso, tal corad metales valiosos, de material extraído de 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 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 área particular de interés para el solicitante es el material extraído de minas en forma de menas extraídas de
REF. : 216601
minas que incluyen minerales tal como 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 un material de bajo grado extraído de minas.
La expresión "bajo" grado en la presente significa que el valor económico del material valioso, tal como un metal, en el material extraído de minas sólo es ligeramente mayor que los costos para explotar minas y recuperar y transportar el material valioso hasta un cliente.
En cualquier situación dada, las concentraciones que se consideran como "bajo" grado dependerán del valor económico del material valioso y de la explotación de minas y otros costos para recuperar el material valioso en un punto de tiempo particular. La concentración del material valioso puede ser relativamente alta y considerarse todavía como "bajo" grado. Éste es el caso con las menas de hierro.
En el caso de material valioso en forma de minerales de sulfuro de cobre, actualmente las menas de "bajo" grado son menas extraídas de minas que contienen menos de 1.0% en peso, típicamente menos del 0.6% en peso, de cobre en la menas. La clasificación 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 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 usa en el contexto de las menas que contienen cobre, se entiende en la presente las partículas sin cobre o con cantidades muy pequeñas de cobre que no pueden recuperarse de manera rentable de las partículas.
La expresión partículas "estériles" cuando se usa en un sentido más general en el contexto de los materiales valiosos, en la presente significa partículas sin material valioso o cantidades de material valioso que no pueden recuperarse de 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 las partículas usando las temperaturas másicas promedio de las partículas que se expusieron a energía de microondas como base para el análisis es un' método 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 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 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 con relación a las menas que contienen cobre 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 aumentos
detectables 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 aparato de análisis térmico y que está en 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.
Calentar selectivamente la superficie de fondo que está en la línea de visión del 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 fácilmente .
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de clasificación de un 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 método las siguientes etapas :
(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 usando 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
(c) 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 usarse como base para clasificar partículas.
La base del análisis térmico en la etapa (b) puede consistir en que las 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 usarse 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, usando sistemas de análisis térmico conocidos, basados en detectores 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 térmico se usan comúnmente en áreas tales como el monitoreo de la temperatura corporal, el examen de las conexiones eléctricas tal como en subestaciones, y el monitoreo de tanques y tuberías y ahora presentan precisión suficiente como para detectar pequeñas diferencias de temperatura (es decir, <2°C).
A manera de ejemplo, en una situación en la que el material valioso es cobre y el 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 lo tanto, en esta situación, la etapa de clasificación (c) comprende separar las partículas más calientes de las partículas más frías. En este caso, el análisis térmico se ocupa de detectar 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 contienen otro material sensible.
El análisis térmico incluirá visualizar las partículas térmicamente y, necesariamente esto implicará mover las partículas pasada la superficie de fondo, con una cámara infrarroja 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 lo tanto, las imágenes térmicas incluirán imágenes térmicas de la superficie de fondo.
La superficie de fondo puede ser una banda 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 infrarrojo u otro aparato de detección térmica colocado en el lado opuesto de una zona de caída libre para las 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 respuesta térmica diferente de las partículas, de modo que puedan usarse las diferentes temperaturas de las partículas, que son indicativas de diferentes composiciones, como base para clasificar las partículas.
El método puede comprender dejar un 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 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 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 manera 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 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 bajo grado que presentan tamaños de partícula del orden de 15-30 mm, la cantidad de tiempo requerida es típicamente de por lo menos 5 segundos, más típicamente de por lo menos 10 segundos, y la diferencia de temperatura requerida es típicamente de por lo menos 2°C, y más típicamente de por lo menos 5-10°C, y para tamaños de partícula más grandes, típicamente se requieren periodos de tiempo y diferencias de temperatura más grandes.
El método puede comprender procesar las partículas separadas de la etapa de clasificación (c) 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 método 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 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.
El método puede comprender reducir el tamaño de las partículas separadas de la etapa de clasificación (c) 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 más de etapas de lixiviación en pilas, lixiviación por oxidación a presión y fundición.
El método 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 usar rodillos.de molienda a alta presión.
El método 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 partículas que presentan una dimensión principal en un intervalo comprendido entre 13-100 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 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 0.3-300 GHz.
La etapa (a) puede comprender usar energía de microondas pulsada o continua para calentar el material extraído de minas .
La etapa (a) puede comprender producir micro-fracturación en las partículas del material extraído de minas .
Aunque es en particular deseable, en algunas situaciones, que la etapa (a) produzca micro-fracturación de las partículas del material extraído de minas, preferentemente 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 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.
Otra opción, aunque no la única posible, es hacer pasar
la mena a través de una cavidad de microondas en una banda 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 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 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 (c) puede ser cualquier etapa o etapas adecuadas para clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico.
Por ejemplo, la etapa (c) puede comprender usar 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.
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 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.
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.
De acuerdo con la presente invención, está previsto asimismo un aparato para clasificar material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, que comprende:
(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 que indican diferencias de composición entre las partículas que pueden usarse 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 temperatura predeterminada para proporcionar un contraste térmico adecuado con las partículas; y
(c) un clasificador para clasificar las partículas basándose en el análisis térmico.
La estación de análisis térmico puede estar dispuesta con relación a 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 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 montaje, tal como una banda o bandas 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 banda 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 banda transportadora, por lo que la banda transportadora forma la superficie de fondo y el sistema de calentamiento para la superficie de fondo comprende un sistema para calentar la banda 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 una pared colocada en el lado opuesto de la zona.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona asimismo un método 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 método descrito anteriormente y procesar después las partículas que contienen material valioso y recuperar el material valioso.
La presente invención se describe además a manera de ejemplo haciendo referencia al dibujo adjunto que es un diagrama esquemático que ilustra una modalidad de un método de clasificación según la presente invención.
La modalidad se describe en el contexto de un método de recuperación de un metal valioso en forma de cobre de menas
que contienen cobre de bajo grado en las que el cobre está presente como mineral de cobre, tal como calcopirita. Típicamente, la mena contiene del 30-40% en peso de partículas estériles. El objetivo del método en esta modalidad 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 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 a la figura 1, se suministra un material de alimentación en forma de partículas 3 de mena que se han triturado mediante un triturador primario (no mostrado) hasta un tamaño de partícula de 10-25 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.
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 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 bajo grado, porque significa que concentraciones relativamente bajas de cobre en las 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 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 5-10 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.
La base del análisis térmico en esta modalidad 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 banda transportadora 5. La profundidad del lecho y la velocidad de la banda y la potencia 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 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 micro-fracturación de las partículas, sin romperse las partículas
en esta fase. La micro-fracturación puede ser beneficiosa en particular en el procesamiento aguas abajo de las partículas. Por ejemplo, la micro-fracturación posibilita 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 micro-fracturación posibilita una mejor rotura de la partícula en cualquier etapa de reducción de tamaño aguas abajo. Un punto importante es que la micro-fracturación tiende a producirse donde el gradiente de temperatura dentro de las partículas es mayor, en la superficie de contacto entre los minerales de cobre y el material de ganga en las partículas. Como consecuencia, cuando la mena se muele posteriormente (como normalmente es el caso en el procesamiento aguas abajo) los minerales de cobre se separan del material de ganga más fácilmente en vista de las micro- fracturas en las superficies de contacto, produciendo de este modo mineral de cobre diferenciado y partículas de ganga. Esta liberación preferida resulta ventajosa para el procesamiento aguas abajo.
Las partículas que pasan a través de la estación de tratamiento por microondas 7 caen desde el extremo de la banda transportadora 5 en una banda transportadora inferior 15 y se transportan sobre esta banda a través de una estación de detección por radiación infrarroja 11 en la que las partículas se observan mediante una cámara infrarroja 13 (u
otro aparato de detección térmica adecuado) y se analizan térmicamente. La banda transportadora 15 se hace funcionar a una velocidad más rápida que la banda transportadora 5 para permitir que las partículas se extiendan a lo largo de la banda 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 banda 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. Si 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. Las 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 de partícula dado y se calientan en las condiciones dadas
presentarán un aumento de temperatura hasta una temperatura superior a una temperatura umbral "x" grados si las partículas contienen por lo menos "y" % en peso de cobre. La temperatura umbral puede seleccionarse inicialmente basándose en factores económicos y puede ajustarse cuando cambian estos factores. Las partículas estériles generalmente no se calentarán cuando se expongan a energía de microondas a temperaturas por encima de la temperatura umbral.
En este arreglo, la banda transportadora 15 es una superficie de fondo. Más en particular, la sección de la banda transportadora 15 que se ve por la cámara infrarroja 13 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 banda transportadora 15 se calienta mediante un montaje 21 de calentamiento adecuado hasta una temperatura que está entre las partículas "más calientes" y las "más frías" . El contraste térmico proporcionado por la banda transportadora calentada 15 posibilita identificar claramente las partículas más calientes y las más frías. En particular, la banda' transportadora calentada 15 posibilita identificar las partículas más frías contra la banda 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 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 banda transportadora 15 y desviándose selectivamente mediante chorros de aire comprimido (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 banda 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 banda transportadora 15 y los chorros de aire se activan en un momento fijado previamente una vez que una 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 concentrado 17 y se transfieren para su procesamiento aguas abajo, que normalmente 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 residual de subproducto 19 y se desechan de una manera adecuada. Puede que éste no sea siempre el caso. Las partículas más frías presentan concentraciones inferiores de minerales de cobre y pueden ser suficientemente valiosas para su recuperación. En ese caso, las partículas más frías pueden transferirse a un proceso de recuperación adecuado, tal como lixiviación.
Pueden realizarse muchas modificaciones en la modalidad de la presente invención descrita anteriormente sin apartarse, por ello, del espíritu y del alcance de la presente invención.
A manera de ejemplo, aunque la modalidad incluye calentar la superficie 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 manera de ejemplo, aunque la modalidad incluye el análisis térmico usando una cámara infrarroja colocada por encima de las partículas de mena calentadas en una banda transportadora 15 dispuesta horizontalmente , la presente
invención no está limitada de ese modo y se extiende a otros posibles arreglos de cámaras y al uso de otros tipos de análisis de obtención de imágenes térmicas. Una disposición de este tipo comprende permitir que las partículas calentadas caigan libremente hacia abajo y disponer una cámara infrarroja para visualizar una sección de la trayectoria de vuelo hacia abajo. Ventajosamente, esta disposición incluye una superficie de fondo orientada hacia la cámara. Durante el uso, 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 contraste térmico entre la superficie y las partículas.
A manera de ejemplo adicional, aunque la modalidad incluye el uso de chorros de aire para desviar las partículas selectivamente, la presente invención no está limitada de este modo y se extiende al uso de otros tipos de dispositivos de desviación con aire y a otras opciones para desviar las partículas .
A manera de ejemplo adicional, aunque la modalidad incluye el uso de dos. bandas transportadoras 5, 15 para transportar la mena extraída de minas pasada la estación de tratamiento por microondas 7 y la estación, de análisis térmico 7, desplazándose la banda inferior a una velocidad superior que la banda superior para separar las partículas en la banda para facilitar el análisis térmico más claro de las
partículas, la presente invención no está limitada de este modo y se extiende a cualquier disposición alternativa adecuada .
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (12)
1. Método para clasificar un material extraído de minas, tal como una mena extraída de minas, para separar el material extraído de minas en por lo menos dos categorías, con por lo menos una categoría que contiene partículas de material extraído de minas que son más susceptibles a la energía de microondas y con por lo · menos otra categoría que contiene partículas de material extraído de minas que son menos susceptibles a la energía de microondas, caracterizado porque el método comprende las etapas de: (a) exponer las partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la susceptibilidad del material en las partículas ; (b) analizar térmicamente las partículas usando las temperaturas de las partículas como una base para el análisis para indicar las diferencias de composición entre las partículas, la etapa de análisis térmico incluye verificar térmicamente las partículas contra una superficie de fondo, la etapa de análisis térmico también incluye calentar la superficie de fondo a 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 (c) clasificar las partículas sobre la base de los resultados del análisis térmico.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque, en una situación en la que el material valioso es cobre y el cobre está contenido, por ejemplo, como un mineral de sulfuro en partículas en menas, la etapa (a) comprende exponer las menas minadas a energía de microondas y calentar las partículas que contienen cobre a un mayor grado que las partículas estériles.
3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa (b) comprende mover las partículas después de la superficie de fondo, con una cámara infrarroja u otro aparato de detección térmica colocado para visualizar las partículas, y con la superficie de fondo que está en la línea de visión del aparato de detección térmica.
4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende seleccionar la longitud de onda u otras características de la energía de microondas sobre la base para facilitar una respuesta térmica diferente de las partículas, de modo que las diferentes temperaturas de las partículas, que son indicativas de las diferentes composiciones, se usan como una base para clasificar las partículas en la etapa (c) .
5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dejar un tiempo suficiente para que el calor generado en las partículas por exposición a energía de microondas sea transferido a través de las partículas, de modo que la temperatura de cada partícula sobre la superficie de la partícula es una medida de la temperatura másica promedio a través de la partícula.
6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque cuando las menas que contienen cobre de bajo grado que tienen tamaños de partícula del orden de 15-30 mm, la cantidad de tiempo requerido es de por lo menos 5 segundos, más típicamente de por lo menos 10 segundos y la diferencia de temperatura requerida es típicamente de por lo menos 2°C, y más típicamente de por lo menos 5-10°C.
7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende procesar partículas separadas de la etapa de clasificación (c) para recuperar el material valioso de las partículas.
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende reducir el tamaño de las partículas separadas de la etapa de clasificación (c) que contienen niveles mayores de material valioso para facilitar la recuperación mejorada de material valioso de las partículas.
9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende triturar u otra reducción de tamaño apropiada del material extraído de minas antes de la etapa (a) .
10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende tamizar o de otra manera separar los finos del material extraído de minas, de modo que no haya finos en el material extraído de minas que se suministra a la etapa (a) .
11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material extraído de minas está en la forma de menas en las que el material valioso está en una forma mineralizada, tal como un sulfuro u óxido metálico.
12. Método para recuperar un material valioso, tal como un metal valioso, del material extraído de minas, tal como una mena extraída de minas, caracterizado porque comprende clasificar el material extraído de minas de acuerdo con el método definido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores y procesar posteriormente las partículas que contienen el material valioso y recuperar el material valioso.
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