分選開採的、待開採的或堆存的材料以獲得具有提高的經濟價值的提高等級的材料的方法

2023-11-11 07:30:02

專利名稱：分選開採的、待開採的或堆存的材料以獲得具有提高的經濟價值的提高等級的材料的方法
技術領域：
本發明涉及分選開採的材料。
開採的材料可以是含金屬材料或不含金屬材料。含鐵和含銅礦是含金屬材料的示例。煤是不含金屬材料的示例。
術語「開採的材料」在此被理解為包括被開採且之後被輸送以便根據本發明進行處理的材料；以及被開採且堆存並且隨後被輸送以便根據本發明進行處理的材料。
本發明具體地但決不排他地涉及分選鐵礦石。
背景技術：
在來自礦梯段的大塊礦石中開採鐵礦石是已知的。通常，礦石塊是相當大的，例如 40m長，20m深，IOm高且包括8000噸礦石。一般地，通過對從礦梯段的一段中的一系列鑽孔取得的礦石樣品進行化學分析來分析礦梯段的這一段，以確定礦石是(a)高等級、(b)低等級或是(c)基於平均質量來說是廢料。高等級和低等級之間以及低等級和廢料之間的級別(cut-off)取決於許多因素且可根據開採以及在不同的開採段中變化。當完成分析時， 準備段的草擬設計圖。該設計圖在段的平面圖上確定鑽孔的樣品。(a)高等級、(b)低等級或(c)廢料的區域通過樣品分析(例如化學分析和/或礦物/材料類型分布量)來確定並標在設計圖上，標記的邊界分隔出不同的區域。邊界也關於其它因素例如地質學因素來選擇。區域限定了隨後開採的塊。每塊礦石利用炸藥來爆炸且從礦坑拾取並從礦坑輸送。根據每個塊的等級確定而在礦坑內和外對礦石進行處理。例如，廢礦石被用作礦填充材料，低等級礦石被堆存或用於與高等級礦石混合，且高等級礦石根據需要進一步處理以形成可銷售產品。
高等級礦石的進一步處理涉及從簡單破碎和篩選到標準尺寸範圍直到對鐵礦石進行精選或提高等級的處理。上述處理可以是溼處理或幹處理。
相當大比例的低等級礦石沒有被混合而是作為堆存的礦石保留。因此，存在已經被分類為低等級礦石的大的已開採的礦石的儲料堆，儘管礦石具有低等級，但其仍具有可能明顯的經濟價值。

發明內容
本發明是分選開採的材料(包括堆存的開採材料)例如鐵礦石的方法，該方法包括評估一定量的材料是否是能提高等級的，且如果能提高等級，則例如基於等級來分離材料。
術語「能提高等級的」在此被理解為指的是材料為能夠被幹分選以提高材料的實際或潛在經濟價值的材料。
決定材料(包括待開採的材料和堆存的材料)是否是能提高等級的標準不限於等級且可包括與具體的開採相關的因素，例如材料的特性，且可包括諸如材料的市場需求等的其它因素。材料特性可包括例如通過顆粒尺寸減小而能提取材料的有價值成分的程度、 礦物分布量和材料類型。
在某些情形中，術語「能提高等級的」在此可以被理解為指的是存在構成待開採的一定量的材料中的材料(例如上述類型的塊)的各個顆粒的等級範圍，其中一些顆粒比其它顆粒等級高，且將有益於將一定量的材料分成較高等級組分和較低等級組分。
在某些情形，術語「能提高等級的」在此還可以被理解為指的是在開採的材料的儲料堆中存在被分類為低等級材料的材料顆粒的材料等級範圍，其中一些顆粒比其它顆粒等級高，且這將有益於將堆存的材料分離成較高等級組分和較低等級組分。
在其它情形，術語「能提高等級的」在此還可以被理解為指的是材料在待開採的一定量的材料內或在儲料堆內包含「雜質」顆粒。例如，在煤的背景下，雜質可能包括頁巖和矽石以及其它灰組分中的任何一種或多種。
此處使用的術語「等級」被理解為指的是在給定量的開採的材料例如礦石的顆粒內所選成分的平均量，其表示為百分比，且等級計算基於按重量計的量。在鐵礦石的背景下，等級涉及客戶認為重要的鐵礦石與其它礦石成分的重量百分比。例如，其它成分包括矽石、鋁和磷。
根據本發明，提供了分選開採的材料如鐵礦石的方法，該方法包括 (a)確定一定量的待開採的材料是否為如這裡描述的能提高等級的且開採該一定量的材料，或者確定開採材料的儲料堆中的一定量的材料是否為如這裡描述的能提高等級的；以及 (b)幹分選被確定為能提高等級的開採的或堆存的材料，並生產提高等級的開採材料。
術語「幹分選」在此被理解為不需要為了實現分離的目的而添加水分的任何分選方法。
上述方法使得能從開採的材料如鐵礦石中回收價值，其否則將如上面描述的基於質量平均被分選成低等級材料或廢料。這是特別的情形，其中低等級材料或廢料的顆粒包括閾值等級之上的一組離散的顆粒和閾值等級之下的另一組離散顆粒。
該方法還使得能通過分離煤顆粒和「雜質」顆粒而從諸如煤的開採材料中回收價值，其包含頁巖和矽石顆粒或其它「雜質」。
該方法還使得能獲取所開採的材料或堆存的材料，以及在目前的開採實踐下，使材料經受顆粒尺寸減小(例如破碎)和尺寸分離，從而將材料分離成需要的產品顆粒尺寸分布，並且隨後幹分選(與溼分選相反)處於需要的產品尺寸分布中的材料，以回收有價值的材料。
該方法還使得能獲取所開採的材料或堆存的材料並使材料經受顆粒尺寸減小，且隨後幹分選大於需要的產品尺寸分布的篩上部分並將閾值等級之上的材料返回到尺寸減小步驟。
該一定量的材料可為考慮到待開採的礦山的一段或特定礦山的特徵的任何合適的尺寸。例如，該一定量的材料可為40m長，20m深，IOm高且包含8000噸材料的塊。
分析步驟(a)可包括在開採材料之前從一定量的待開採的材料例如上述類型的礦石塊中獲取多個樣品，例如鑽孔樣品，並例如通過確定每個樣品的等級來分析樣品，並且
5評估該一定量的礦石中的礦石是否是能提高等級的。
分析步驟(a)還可包括從堆存的材料中取多個樣品，並例如通過確定每個樣品的等級來分析樣品，並且評估堆存的材料中的材料是否是能提高等級的。
在任何給定的情形中所需的樣品的數量將取決於涉及特定礦山或待開採的礦山的段的因素。
可用任何合適的技術在分析步驟(a)中分析樣品。
幹分選步驟(b)可基於任何合適的分析技術。
在分析步驟(a)中所用的分析技術和幹分選步驟(b)之間存在關聯。
一種合適的分析技術是雙能量χ射線分析。例如，其它分析技術包括χ射線螢光技術、輻射測量技術、電磁技術、光學技術和光度測量技術。這些(或其它)技術中的任何一種或多種的應用將取決於涉及特定礦山礦石或待開採的礦山的段的因素。
術語「雙能量χ射線分析」此處被理解為指的是基於在不同的光子能量處獲得的檢測到的透射X射線的處理數據的分析。這樣的處理使得能最小化檢測數據的非成分因素的效果，使得數據提供關於組分、類型或材料形式的較清楚的信息。
幹分選步驟(b)可包括基於材料的顆粒等級的幹分選。
就方法涉及具有產品所需的顆粒尺寸分布並因此在幹分選步驟(b)之前不需要顆粒尺寸減小的(例如儲料堆中的)材料而言，儘管不是唯一的可能，但是幹分選步驟(b) 的一種選擇可包括例如基於第一等級確定的第一幹分選步驟和對於在第一分選步驟中選擇出的材料的進一步的幹分選步驟或一系列這樣的分選步驟。
例如，第一分選步驟中的等級級別可在第二分選步驟和每個後續的分選步驟的等級級別之下，使得材料逐漸提高等級。因此，例如，這種幹分選選擇使得能在第一分選步驟中分離「廢」材料與「有價值」材料且隨後在進一步的分選步驟中將有價值材料分離成兩種或更多種不同的等級。注意，等級可為可銷售等級。還應注意，等級可包括可銷售和不可銷售等級。還注意，等級分離提供了混合可銷售等級材料和不可銷售材料以生產例如具有目標鐵濃度的混合的可銷售材料的機會。
就方法涉及包括對於產品來說過大的材料的堆存的開採材料中的或開採的一定量的材料中的材料而言，儘管不是唯一的可能，但是幹分選步驟(b)的一種選擇可包括 (i)開採的或堆存的材料的顆粒尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產生尺寸減小的材料；以及(ii)分離過大材料和作為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布的尺寸減小的材料的顆粒尺寸分離步驟。在這種選擇中，例如基於等級的幹分選步驟可對具有需要的產品顆粒尺寸分布的材料進行。可選地，在這種選擇中，例如基於等級的幹分選步驟可在對於需要的產品顆粒尺寸分布來說過大的材料上進行，且等級級別之上的材料被破碎且被返回到尺寸分離步驟(ii)並且之後如上述進行處理。
更具體地，幹分選步驟(b)可包括(i)開採的或堆存的材料的尺寸減小步驟， 例如破碎步驟，以產生尺寸減小的材料；(ii)將尺寸減小的材料至少分離成篩上部分 (oversize fraction)和篩下部分(undersize fraction)的尺寸分離步驟，其中篩上部分為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布；以及(iii)對於來自尺寸分離步驟的例如基於等級選擇的篩上部分的幹分選步驟。
上面提到的尺寸分離步驟(ii)可包括一系列接連的尺寸分離步驟。如果那樣，篩上部分可包括在尺寸分離步驟的最後時的篩上部分。可選地，篩上部分可包括在兩個或多於兩個尺寸分離步驟中的每個尺寸分離步驟時的篩上部分。
上述一系列接連的尺寸分離步驟可包括將尺寸減小的材料分離成篩上部分和篩下部分的尺寸分離步驟，篩上部分為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布的下限之上的材料；將篩上部分分離成篩上部分和篩下部分的進一步的尺寸分離步驟，篩上部分為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布的上限之上的材料，而篩下部分為需要的顆粒尺寸分布。幹分選步驟(b)可對具有需要的顆粒尺寸分布的篩下部分進行。
尺寸分離步驟(ii)可包括將尺寸減小的材料分離成至少兩種不同的顆粒尺寸部分，尺寸部分的結合為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布，而步驟(iii)可包括例如基於等級來分選每種尺寸部分。
幹分選步驟(b)可包括一個或多於一個的前面段落中描述的上述步驟順序的重
Μ. ο 上述連續的步驟可逐漸地剔除相對於需要的顆粒尺寸分布來說過小的材料且僅基於等級來分選具有需要的顆粒尺寸分布的材料。這就最小化破碎材料的能量需求和最大化材料產量而言是有利的。
典型地，上述連續步驟中最後的分選步驟對具有用於產品的需要的顆粒尺寸範圍的篩上部分進行。
最後的篩下部分，一般為細顆粒部分，可被輸送到作為廢產品的儲料堆或通過其它溼的或幹的汰選方法進行處理。
上述幹分選步驟產生「不合格物」部分，該「不合格物」部分可被輸送到儲料堆或可通過其它溼的或幹的汰選方法進行處理。
例如，尺寸分離能在(a) +/-160mm、+/_75mm、+/"32mm和+/_8mm直徑顆粒下進行， 其中-8mm材料形成細顆粒且產品尺寸在8-32mm的範圍內。
如果在上述順序步驟中最後的分選步驟中選擇出的材料的進一步分離是需要的， 則所選出的材料(其在需要的產品尺寸範圍內)可在選擇礦石的另一分選步驟中例如基於等級而進一步處理成至少兩股流，且可選地，對在前面的分選步驟中選擇出的材料進行進一步分離步驟以例如基於等級進一步選擇材料。因此，該進一步的幹分選選擇使得能將有價值的材料分離成兩股或多股流。
尺寸減小步驟可利用破碎機執行。
尺寸分離步驟可利用篩進行。
根據本發明，還提供一種開採材料的方法，包括 (a)確定一定量的待開採的材料是否是如這裡定義的能提高等級的； (b)開採該一定量的材料；以及 (c)幹分選被確定為能提高等級的開採的材料，並生產提高等級的材料。
幹分選步驟(C)可包括基於等級進行幹分選。
根據本發明，還提供一種開採材料的方法，包括 (a)確定儲料堆中的一定量的材料是否是如這裡定義的能提高等級的；以及 (b)幹分選被確定為能提高等級的堆存的材料。
幹分選步驟(b)可基於等級進行。
該方法可包括將分選的提高等級的材料與開採的材料混合。
可通過任何合適的開採方法和設備來開採材料。例如，可通過從礦坑鑽取和爆炸礦石塊並通過卡車和/或輸送機從礦坑輸送開採的礦石來開採材料。通過進一步的示例， 可通過在礦坑面上移動的露天開採機來開採材料並通過卡車和/或輸送機從礦坑運輸材料。
根據本發明，還提供了一種將材料例如鐵礦石混合以生產具有目標濃度的混合產品的方法，包括(a)將材料進給到分選機並基於所選材料的組分的濃度將材料分成若干流，其中一股流為包括低於目標濃度的礦石的較低等級流，而另一股流為包括超過目標濃度的礦石的較高等級流；以及將來自較低等級流和較高等級流的材料的部分結合在一起， 或者單獨地或者與其它材料的流組合，並生產具有目標濃度的產品流。


參考附圖進一步說明本發明，在附圖中 圖1是在常規開採操作中一段礦山的草擬設計圖的示例；以及 圖2-10是示出若干個根據本發明的分選礦石的方法的實施方式(儘管不唯一) 的一系列流程圖。
具體實施例方式本發明的描述是在鐵礦石形式的開採材料的背景下進行的。注意，本發明不限於鐵礦石且延伸到包含有價值的組分的其它開採材料。
圖1是作為常規礦山操作的露天開採的鐵礦山中的礦梯段的一段51的草擬設計圖。該設計圖顯示了已經被鑽孔以獲得樣品的一系列鑽孔53 (由十字表示)的位置。該樣品被分析以確定樣品中礦石的等級。該設計圖還顯示了被分析且其用一系列邊界55來標記，該一系列邊界陽基於以下而將段分成一系列塊57，即塊中的礦石是否通過樣品分析而被確定為是(a)高等級、(b)低等級或(c)基於礦石等級的廢料。該圖中顯示了六個塊57。 在該圖中，高等級塊57被稱為「HG」，低等級塊被稱為「LG」，而廢料塊被稱為「W」。高等級和低等級之間以及低等級和廢料之間的級別取決於一系列因素且可根據礦山和在不同的礦山段中變化。礦石的每個塊57利用炸藥被爆炸並被從礦坑拾取且從礦坑輸送出來。礦石根據每個塊的等級確定而在礦坑內部和外部進行處理。例如，廢礦石被用作礦充填材料，低等級礦石被堆存或用於與高等級礦石混合，而高等級礦石根據需要被進一步處理以形成可銷售的產品。處理能為溼處理或幹處理。
在常規開採操作中，低等級礦石塊通常不與其它礦石混合，而是被堆存並且不被銷售，且因此展現了重要的經濟價值損失。但是，這些塊中的一些或全部可適合於根據本發明提高等級並根據參考圖2-10的流程圖通過示例所描述的本發明進行處理。
在本發明中，在鐵礦石的背景下，關於礦石是否是「能提高等級的」的評估是基於塊的等級和其它因素的評估。這些因素包括礦石顆粒是否能被分選成高於或低於閾值等級的顆粒流。能提高等級的礦石包括具有高於閾值等級的離散顆粒和低於閾值等級的離散顆粒的礦石。評估可包括評估礦石的尺寸減小能將礦石分成這樣的離散顆粒的程度。具有在所有顆粒中細微地散布的鐵的礦石通常是不能提高等級的。
圖2-10中顯示的每個流程圖在從礦坑運輸到主破碎機3並在破碎機中破碎的礦石的背景下描述。注意，本發明也延伸到礦石在礦坑中被破碎且被分選的情形。
參考圖2，由主破碎機3破碎的礦石被供應到粗粒篩5，例如振動篩形式的粗粒篩 5，該粗粒篩5基於顆粒尺寸將礦石分離成+75mm的篩上部分和-75mm的篩下部分。
來自粗粒篩5的篩上部分被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自主破碎機3的流。
來自粗粒篩5的篩下部分被輸送到下遊粗粒篩9，例如振動篩形式的粗粒篩9，該粗粒篩9基於顆粒尺寸將礦石分離成8-75mm的篩上部分和_8mm的篩下部分。
來自粗粒篩9的篩下部分為細顆粒流，該細顆粒流被輸送以進一步溼處理或幹處理。
來自粗粒篩9的篩上部分被輸送到產品篩11，例如振動篩形式的產品篩11。產品篩11基於顆粒尺寸將礦石分離成32-75mm的篩上部分和-32mm的篩下部分。
來自產品篩11的篩上部分被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自主破碎機3的流。
來自產品篩11的篩下部分被輸送到下遊產品篩13，下遊產品篩13基於顆粒尺寸將礦石分離成8-32mm的篩上部分和_8mm的篩下部分。
來自產品篩13的篩下部分為細顆粒流，其被輸送用於與來自粗粒篩9的篩下部分一起進一步處理。
來自產品篩13的篩上部分至少就顆粒尺寸分布而言為產品流。
來自產品篩13的篩上部分被輸送到礦石分選機15，且顆粒基於顆粒的礦石等級 (即平均組分)而被分選為兩股流。分選機15 (以及此處描述的其它礦石分選機)可以為使用雙χ射線分析或任何其它合適的分析技術以確定礦石等級的分選機。圖中被稱為「塊」 的來自礦石分選機15的一股流包括具有高於閾值礦石等級(例如63wt. %Fe)的鐵濃度的礦石。就顆粒尺寸分布和組分而言，該股流是需要的產品流，且形成可銷售產品或形成能與其它礦石流混合以產生可銷售產品的產品。圖中被稱為「不合格物」的來自礦石分選機15 的其它流包括具有低於閾值礦石等級(例如63wt. % Fe)的鐵濃度的礦石。該股流被輸送到儲料堆以作為例如土地填築使用。
上述流程圖的關鍵特徵是圖2中的等級分選步驟僅對處於需要的產品顆粒尺寸分布(即8-32mm尺寸部分)的礦石進行。該部分是來自產品篩的篩上部分且不是細顆粒的礦石分選。
參考圖3，該流程圖和圖2流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別在圖3流程圖的等級分選步驟中。
具體地，圖3流程圖包括兩個礦石分選機17、19，而不是圖2流程圖的單個礦石分選機15，這兩個礦石分選機17、19基於礦石等級來分選來自產品篩13的篩上部分。如上面關於圖2流程圖提到的，該篩上部分是需要的產品顆粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具體地，礦石分選機17作為「粗選機」分選機的形式且將礦石流分成具有高於第一等級閾值(例如50-55wt. % Fe)的鐵濃度的第一流和在圖中被稱為「不合格物」的第二流，該第二流具有低於第一等級閾值的鐵濃度。第一流被輸送到礦石分選機19。
9 礦石分選機19作為「清選機」分選機的形式且將第一礦石流(包括至少50wt. % 1 的礦石)分離成具有高於第二等級閾值(例如63wt. %Fe)的鐵濃度且在圖中被稱為 「塊」流的第一流以及具有低於第二等級閾值的鐵濃度且在圖中被稱為「不合格物」的第二流。
來自礦石分選機19的第一「塊」流就顆粒尺寸分布和組分來說為需要的鐵礦石產品。
包括處於第一等級閾值和第二等級閾值之間(即處於50_63wt. % Fe之間)的礦石的第二「不合格物」，即來自礦石分選機17的「不合格物」，可以被堆存且用於與較高等級流混合。
上述的礦石分選機17、19的組合使得能以高生產量最大化來自產品篩13的 8-32mm尺寸部分的較高等級(即+63wt. % Fe)產品的回收。較高等級產品在此被描述為需要的鐵礦石產品。
參考圖4，該流程圖與圖1、圖2流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別是在圖4流程圖的等級分選步驟中。該分選步驟的主要目的是在第一分選步驟中生產高等級流。
具體地，圖4流程圖包括兩個礦石分選機17、21，這兩個礦石分選機17、21基於礦石等級來分選來自產品篩13的篩上部分。如上面關於圖2和圖3流程圖提到的，篩上部分是需要的產品顆粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具體地，礦石分選機17作為「粗選機」分選機的形式，且將篩上部分分成具有處於或高於產品等級閾值(例如63wt. %Fe)的鐵濃度的第一流23和具有低於產品等級閾值的鐵濃度的第二流25。就顆粒尺寸分布和組分而言，產品流23為需要的鐵礦石產品。
礦石分選機21作為「選池」分選機的形式以識別並分離第二流25中的處於或高於上述產品等級閾值的任何礦石顆粒。礦石分選機21捕獲流27中的這樣的礦石並將該流與流23結合。就顆粒尺寸分布和組分而言，該結合的流23和27構成需要的鐵礦石產品。 來自分選機21的其它流31為「不合格物」流。
參考圖5，該流程圖與圖2流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別是在圖5流程圖的尺寸減小和分離步驟中。
具體地，圖5流程圖包括三個破碎階段而圖2流程圖只包括兩個破碎階段。
來自粗粒篩5的篩下部分被輸送到下遊產品流11，該下遊產品流11將礦石分離成 32-75mm的篩上部分和-32mm的篩下部分。
來自產品篩11的篩上部分被輸送到第三破碎機31，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自粗粒篩5的篩下部分。
來自產品篩11的篩下部分被輸送到下遊產品篩13，下遊產品篩13基於顆粒尺寸將礦石分離成8-32mm的篩上部分和_8mm的篩下部分。
來自產品篩13的篩下部分為被輸送用於進一步處理的細顆粒流。
至少就顆粒尺寸分布而言，來自產品篩13的篩上部分為產品流。來自產品篩13 的篩上部分被輸送到礦石分選機15且如上面關於圖2流程圖描述的基於礦石等級進行分選以形成需要的鐵礦石產品。
參考圖6，該流程圖與圖2流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別是在產品篩11之後礦石的處理。
具體地，在圖6流程圖中，來自產品篩11的篩上部分(即32_75mm部分)被輸送到礦石分選機33並基於等級被分離成兩股流35、37。流35包括具有高於閾值的鐵濃度(例如40wt% Fe)的礦石顆粒，且流37包括具有低於閾值的鐵濃度的礦石。流37被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自主破碎機3的流。來自礦石分選機 33的流35為「不合格物」流。
來自產品篩11的篩下部分(即-32mm部分)被輸送到產品篩13。
來自產品篩13的篩下部分為細顆粒流，其被輸送用於與來自粗粒篩9的篩下部分一起處理。
就流顆粒尺寸分布和組分而言，來自產品篩13的篩上部分為需要的鐵礦石產品。 該流程圖適用於其中僅有小比例的初始進給材料處於需要的產品尺寸分布(即8-32mm)的情形。
參考圖7，該流程圖與圖6流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別是在來自產品篩13的礦石的篩下部分的處理中。具體地， 在圖7流程圖中，僅就顆粒尺寸分布而言而不是就礦石等級而言，來自產品篩13的篩上部分為產品流。篩上部分被輸送到礦石分選機15且基於礦石等級(即平均組分)被分選成兩股流，如上面關於圖2流程圖描述的，以形成需要的鐵礦石產品。
參考圖8，該流程圖與圖5流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
流程圖之間的主要差別是在來自礦石分選機四的流37的處理中，該流37具有高於閾值的礦石等級，例如50wt. %狗。具體地，在圖8流程圖中，流37被輸送到第三破碎機 31，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自粗粒篩5的篩下部分。
參考圖9，該流程圖與上述其它流程圖之間存在明顯類似，且因而使用相同的附圖標記描述相同特徵。
圖9流程圖的關鍵特徵是將6_32mm的產品尺寸部分分成兩股產品流且單獨地分選這些流。
參考圖9，來自主破碎機3的破碎的礦石被供應到例如振動篩形式的粗粒篩5，該粗粒篩5基於顆粒尺寸將礦石分離成+75mm的篩上部分和-75mm的篩下部分。
來自粗粒篩5的篩上部分被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自主破碎機3的流。
來自粗粒篩5的篩下部分被輸送到例如振動篩形式的下遊粗粒篩9，其基於顆粒尺寸將礦石分離成6-75mm的篩上部分和_6mm的篩下部分。
來自粗粒篩9的篩下部分為被輸送用於進一步溼處理或幹處理的細顆粒流。
來自粗粒篩9的篩上部分被輸送到例如振動篩形式的粗粒篩11。粗粒篩11基於顆粒尺寸將礦石分成32-75mm的篩上部分和-32mm的篩下部分。
來自粗粒篩11的篩上部分被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後被輸送回到來自主破碎機3的流。
來自粗粒篩11的篩上部分被輸送到例如一系列振動篩形式的產品篩13。產品篩 13基於顆粒尺寸將礦石分成15-32mm和6_15mm的篩上部分和_6mm的篩下部分。
來自產品篩13的篩下部分為細顆粒流，其被輸送以與來自粗粒篩9的篩下部分一起進一步處理。
至少就顆粒尺寸分布而言，來自產品篩13的篩上部分為產品流。
來自產品篩13的篩上部分被輸送到相應的礦石分選機15、17，且顆粒基於顆粒的礦石等級(即平均組分)而在每種分選機中被分選為兩股流。來自礦石分選機15、17的在圖中被稱為「塊產品」的兩股流包括具有高於閾值礦石等級(例如63wt. % Fe)的鐵濃度的礦石。這些流就顆粒尺寸分布和組分而言為需要的產品流，且形成可銷售產品或形成能與其它礦石流混合以產生可銷售產品的產品。來自礦石分選機15、17的在圖中被稱為「不合格物」的其它兩股流包括具有低於閾值礦石等級(例如63wt. % Fe)的鐵濃度的礦石。這些流被輸送到儲料堆以用作例如土地填築。
參考圖10，在流程圖與其它上述流程圖之間存在明顯類似，且因此使用相同的附圖標記描述相同的特徵。
圖10流程圖的關鍵特徵是在礦石分選機33中處理的礦石的處理。
具體地，在圖7流程圖中，來自產品篩11的篩上部分(即32_75mm部分)被輸送到礦石分選機33且基於等級被分成兩股流35、37。流35包括具有高於閾值(即63wt. % Fe 的產品等級閾值)的鐵濃度的礦石顆粒，而流37包括具有低於閾值的鐵濃度的礦石。流37 被輸送到第二破碎機7，且在破碎機中減小尺寸之後，被輸送回到來自主破碎機3的流。來自礦石分選機33的流35被輸送到分離的第二破碎機41至第二破碎機7並被破碎，且之後被輸送到產品流43。產品流43將礦石分成+32mm的篩上部分和_32mm的篩下部分。+32mm 尺寸部分被輸送回到第二破碎機41用於進一步破碎。-32mm尺寸部分被輸送到產品篩45 且被分離成+8mm尺寸部分和細顆粒部分。+8mm尺寸部分處在需要的產品尺寸範圍且與來自礦石分選機15的產品流結合。
上述實施方式為根據本發明的用於分選礦石的多種可能實施方式的示例。每種實施方式具有根據特定開採操作的要求可能是適當的特定特徵。對本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明延伸到尺寸減小和幹分選步驟的其它結合的實質範圍。
在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，能對上面關於圖2-8描述的本發明的實施方式進行許多修改。
例如，儘管實施方式包括在流程圖中使用粗粒篩和產品篩，但是篩可以為任何合適的篩，而且需要的尺寸分離能通過任何合適的方式實現且不限於使用篩。
此外，儘管實施方式提到特定的尺寸部分，但是本發明不如此限制而是延伸到將礦石分離成用於特定礦和開採操作以及下遊銷售需要的任何合適的尺寸部分。具體地，要注意的是，本發明不限於生產關於實施方式描述的8-32mm和6_32mm的尺寸部分。
另外，儘管實施方式提到特定的等級，包括產品等級，但是本發明不如此限制且延伸到用於給定市場的任何合適的等級。
權利要求
1.一種分選材料的方法，包括(a)確定一定量的待開採的材料是否是如這裡定義的能提高等級的，並開採該一定量的材料，或者確定所開採材料的儲料堆中的一定量的材料是否是如本文定義的能提高等級的；以及(b)幹分選被確定為是能提高等級的開採的或堆存的材料，並生產提高等級的材料。
2.如權利要求1所述的方法，其中分析步驟(a)包括在開採材料之前從一定量的待開採的材料中獲取多個樣品，且分析樣品並評估所述一定量的材料中的材料是否是能提高等級的。
3.如權利要求1所述的方法，其中分析步驟(a)包括從堆存的材料中獲取多個樣品， 且分析樣品並評估所述堆存的材料中的材料是否是能提高等級的。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，包括使用雙能量χ-射線分析作為幹分選步驟(b)的基礎。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中幹分選步驟(b)包括基於等級進行幹分選。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，對於方法涉及具有產品所需的顆粒尺寸分布且因此不需要在幹分選步驟(b)之前減小尺寸的儲料堆中的材料而言，其中幹分選步驟 (b)包括基於第一等級確定來選擇材料的第一幹分選步驟和對在第一幹分選步驟中選擇出的材料的進一步的幹分選步驟或一系列這樣的幹分選步驟。
7.如權利要求6所述的方法，其中用於所述第一幹分選步驟的等級級別低於用於所述第二幹分選步驟以及每個後續的分選步驟的等級級別。
8.如權利要求6所述的方法，其中用於所述第一幹分選步驟的等級級別高於用於後續的分選步驟以及每個後續的分選步驟的等級級別。
9.如權利要求1-5中任一項所述的方法，對於方法涉及包括對於產品來說過大的材料的堆存的材料或一定量的開採的材料中的材料而言，其中幹分選步驟(b)包括(i)對開採的或堆存的材料的尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產生尺寸減小的材料；以及(ii)將尺寸減小的材料至少分離成過大尺寸的材料和為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布的材料的分離步驟。
10.如權利要求9所述的方法，其中幹分選步驟(b)的幹分選對具有需要的產品顆粒尺寸分布的材料進行。
11.如權利要求9所述的方法，其中幹分選步驟(b)在對於需要的產品尺寸分布來說過大的材料上進行，等級級別之上的材料被破碎且被返回到尺寸分離步驟(ii)。
12.如權利要求9所述的方法，其中幹分選步驟(b)在對於需要的產品尺寸分布來說過大的材料上進行，等級級別之下的材料被破碎且被返回到尺寸分離步驟(ii)，而等級級別之上的材料被破碎並被進一步分選。
13.如權利要求9所述的方法，其中幹分選步驟(b)包括(i)對於開採的或堆存的材料的尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產生尺寸減小的材料；(ii)將尺寸減小的材料至少分離成篩上部分和篩下部分的尺寸分離步驟，其中篩上部分為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布；以及(iii)對於來自尺寸分離步驟的篩上部分的幹分選步驟。
14.如權利要求9-13中任一項所述的方法，其中尺寸分離步驟(ii)包括一系列接連的尺寸分離步驟。
15.如權利要求14所述的方法，其中篩上部分包括在尺寸分離步驟的最後時的篩上部分。
16.如權利要求14所述的方法，其中篩上部分包括在兩個或多於兩個尺寸分離步驟中的每個尺寸分離步驟時的篩上部分。
17.如權利要求14所述的方法，其中所述一系列接連的尺寸分離步驟包括將尺寸減小的材料分離成篩上部分和篩下部分的尺寸分離步驟，篩上部分為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布的下限之上的材料；將篩上部分分離成篩上部分和篩下部分的進一步的尺寸分離步驟，篩上部分為需要的產品顆粒尺寸分布的上限之上的材料，而篩下部分為需要的顆粒尺寸分布。
18.如權利要求17所述的方法，其中幹分選步驟(b)對具有需要的顆粒尺寸分布的篩下部分進行。
19.如權利要求13所述的方法，其中尺寸分離步驟(ii)包括將尺寸減小的材料分離成至少兩種不同的尺寸部分，尺寸部分的組合為用於產品的需要的產品顆粒尺寸分布，而步驟(iii)包括分選每個尺寸部分。
20.如權利要求14所述的方法，其中所述一系列尺寸分離步驟逐漸地剔除相對於用於產品的需要的顆粒尺寸分布來說過小的材料，且僅基於等級來分選具有用於產品的需要的顆粒尺寸分布的材料。
21.一種開採鐵材料的方法，包括(a)確定一定量的待開採的材料是否是如這裡定義的能提高等級的；(b)開採該一定量的材料；以及(c)幹分選被確定為能提高等級的所開採的材料，並生產提高等級的材料。
22.—種開採材料的方法，包括(a)確定一定量的儲料堆中的材料是否是如這裡定義的能提高等級的；以及(b)幹分選被確定為能提高等級的堆存的材料，並生產提高等級的材料。
23.一種將材料混合以生產具有目標濃度的混合產品的方法，包括(a)將材料進給到分選機並基於濃度將材料分成若干流，其中一股流為包括目標濃度之下的材料的較低等級流，而另一股流為包括目標濃度之上的材料的較高等級流；以及將來自較低等級流和較高等級流的材料的部分結合在一起，或者單獨地或者與其它的材料流組合，並生產具有目標濃度的產品流。
全文摘要
一種分選材料的方法，包括確定一定量的待開採的材料或一定量的堆存的材料是否是能提高等級以產生更大經濟價值的材料供應。如果確定是正面的，則幹分選所述材料以提高等級或經濟價值。確定通過從初始的一定量的材料中獲取多個樣品並且分析材料以確定材料是否能夠提高等級來完成。確定能夠通過x射線分析進行。提高等級能包括尺寸減小步驟。
文檔編號B07B13/00GK102187059SQ200980141359
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月16日 優先權日2008年10月16日
發明者約翰·克拉倫斯·博克斯, 特雷弗·霍伊爾 申請人:技術資源有限公司