[发明专利]对开采材料进行分类

说明书

本发明涉及一种用于对开采材料进行分类的方法及设备。

本发明具体但绝对不是以排他的方式涉及用于对开采材料进行分类以用于进行后续处理以便从开采材料中回收贵重材料如贵重金属的方法及设备。

本发明还涉及一种用于从已被分类的开采材料中回收贵重材料如贵重金属的方法及设备。

开采材料可为包含贵重材料如贵重金属的任何开采材料，如包含金属氧化物或金属硫化物的矿物化形式的贵重金属。

术语“开采”材料在本文中理解为包括(a)原矿材料和(b)在材料开采之后且在分类之前已经过初级粉碎或类似破碎的原矿材料。

申请人所感兴趣的具体领域为已开采的矿石形式的开采材料，所述开采材料包括诸如黄铜矿的矿物，所述矿物包含硫化物形式的贵重金属，如铜。

本发明具体但不是排他地适用于对低等级开采材料进行分类。

术语“低”等级在本文中理解成意思为开采材料中诸如金属的贵重材料的经济价值仅勉强大于开采和回收贵重材料以及将贵重材料运输至客户的成本。

在任何给定的情形中，被认作是“低”等级的精矿(concentrations)将取决于贵重材料的经济价值以及在特定点及时回收贵重材料的开采和其它成本。贵重材料的浓度可相对较高，但仍被认作是“低”等级。这是铁矿的情况。

在贵重材料为硫化铜矿物形式的情况下，当前“低”等级的矿石为矿石中包含的铜小于1.0％重量、典型小于0.6wt.％的原矿石。从贫瘠颗粒中分类出具有这种低浓度的铜的矿石从技术观点来看是很有挑战性的工作，尤其是在需要对很大量的矿石、典型大于10,000吨每小时的矿石进行分类的情形中，以及在贫瘠颗粒表现出比包含经济上可回收的铜的矿石更小的矿石比例的情形中。

术语“贫瘠”颗粒在用于含铜矿石的上下文中时在这里应当理解为表示颗粒没有铜，或有不能从颗粒中经济地回收的很少量的铜。

术语“贫瘠”颗粒在用于贵重材料的上下文中的更为普遍的意义时在这里应理解为表示没有贵重材料，或有不能从颗粒中经济地回收的贵重材料的量。

本发明基于以下现实：使开采材料暴露于微波能并将包含铜矿物的颗粒加热至比贫瘠颗粒(由于铜矿物)更高的温度，且随后使用暴露于微波能的颗粒的质量平均温度作为分析基础来对颗粒进行热分析，这是一种用于从贫瘠颗粒中分类出含铜颗粒的有效方法。在此上下文中，含铜颗粒可描述为对微波能较敏感的颗粒，而贫瘠颗粒可描述为对微波能较不敏感的颗粒，且在暴露于微波能时将不会被加热至与含铜颗粒相同的程度。

本发明还基于以下现实：将在热分析设备的视线中的背景表面选择性地加热至不同于颗粒的温度的温度，这通过使在(a)背景表面及(b)完全未被加热或仅通过微波能略微加热的颗粒与由微波能加热的颗粒之间更为清楚地进行热区分成为可能，而能够改善设备与背景表面之间的视线中的颗粒的热分析。

更具体而言，本发明基于申请人关于含铜矿石的以下发现：

(a)由于铜矿物对微波能的高敏感性，故相比于包括贫瘠颗粒且对微波能较不敏感的其它开采材料中的温度升高，开采材料颗粒中的铜矿物甚至很小的浓度也可导致虽然很小但可检测到或可测量到的颗粒的温度升高，以及

(b)具有背景表面，该背景表面处在热分析设备的视线中，且具有与颗粒相同或接近于相同的温度，这使得很难在背景表面与颗粒之间进行热区分，且这使得很难热“观察”，并且然后很难分离贫瘠颗粒和含有铜矿物的颗粒。

通过选择性地加热在热检测设备的视线中的背景表面，使得有可能在背景表面与颗粒之间进行热比较，且这改善了分类，尤其是从颗粒现在可更容易热观察和然后进行分类的观点来看。

根据本发明，提供了一种对诸如所开采的矿石的开采材料进行分类以将开采材料分成至少两个种类的方法，其中至少一个种类包含对微波能较敏感的开采材料颗粒，而至少另一个种类包含对微波能较不敏感的开采材料颗粒，所述方法包括以下步骤：

(a)将开采材料颗粒暴露在微波能下，且取决于颗粒中材料的敏感性来对颗粒进行加热；

(b)使用颗粒温度作为分析基础来对颗粒进行热分析，以指出颗粒之间的成分差异，热分析步骤包括相对于背景表面对颗粒进行热评估，所述热分析步骤还包括将背景表面加热至不同于颗粒的温度的温度，以提供颗粒与背景表面之间的热对比；以及

(c)基于热分析的结果来对颗粒进行分类。

步骤(b)中的热分析基础可为：开采材料包含具有较高水平的如铜的贵重材料的颗粒，这些颗粒在暴露于微波能时热反应将不同于较贫瘠颗粒，所述较贫瘠颗粒即是没有贵重材料或具有不可经济地回收的贵重材料浓度的颗粒，不同的程度使得不同的热反应可被用作分离颗粒的基础。