專利名稱：分選開采的、待開采的或堆存的材料以獲得具有提高的經(jīng)濟(jì)價值的提高等級的材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分選開采的材料。
開采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(shù)語“開采的材料”在此被理解為包括被開采且之后被輸送以便根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行處理的材料；以及被開采且堆存并且隨后被輸送以便根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行處理的材料。
本發(fā)明具體地但決不排他地涉及分選鐵礦石。
背景技術(shù)：
在來自礦梯段的大塊礦石中開采鐵礦石是已知的。通常，礦石塊是相當(dāng)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鉆孔取得的礦石樣品進(jìn)行化學(xué)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)基于平均質(zhì)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)取決于許多因素且可根據(jù)開采以及在不同的開采段中變化。當(dāng)完成分析時， 準(zhǔn)備段的草擬設(shè)計圖。該設(shè)計圖在段的平面圖上確定鉆孔的樣品。(a)高等級、(b)低等級或(c)廢料的區(qū)域通過樣品分析(例如化學(xué)分析和/或礦物/材料類型分布量)來確定并標(biāo)在設(shè)計圖上，標(biāo)記的邊界分隔出不同的區(qū)域。邊界也關(guān)于其它因素例如地質(zhì)學(xué)因素來選擇。區(qū)域限定了隨后開采的塊。每塊礦石利用炸藥來爆炸且從礦坑拾取并從礦坑輸送。根據(jù)每個塊的等級確定而在礦坑內(nèi)和外對礦石進(jìn)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于與高等級礦石混合，且高等級礦石根據(jù)需要進(jìn)一步處理以形成可銷售產(chǎn)品。
高等級礦石的進(jìn)一步處理涉及從簡單破碎和篩選到標(biāo)準(zhǔn)尺寸范圍直到對鐵礦石進(jìn)行精選或提高等級的處理。上述處理可以是濕處理或干處理。
相當(dāng)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(jīng)被分類為低等級礦石的大的已開采的礦石的儲料堆，盡管礦石具有低等級，但其仍具有可能明顯的經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是分選開采的材料(包括堆存的開采材料)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，則例如基于等級來分離材料。
術(shù)語“能提高等級的”在此被理解為指的是材料為能夠被干分選以提高材料的實際或潛在經(jīng)濟(jì)價值的材料。
決定材料(包括待開采的材料和堆存的材料)是否是能提高等級的標(biāo)準(zhǔn)不限于等級且可包括與具體的開采相關(guān)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(shù)語“能提高等級的”在此可以被理解為指的是存在構(gòu)成待開采的一定量的材料中的材料(例如上述類型的塊)的各個顆粒的等級范圍，其中一些顆粒比其它顆粒等級高，且將有益于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(shù)語“能提高等級的”在此還可以被理解為指的是在開采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范圍，其中一些顆粒比其它顆粒等級高，且這將有益于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(shù)語“能提高等級的”在此還可以被理解為指的是材料在待開采的一定量的材料內(nèi)或在儲料堆內(nèi)包含“雜質(zhì)”顆粒。例如，在煤的背景下，雜質(zhì)可能包括頁巖和硅石以及其它灰組分中的任何一種或多種。
此處使用的術(shù)語“等級”被理解為指的是在給定量的開采的材料例如礦石的顆粒內(nèi)所選成分的平均量，其表示為百分比，且等級計算基于按重量計的量。在鐵礦石的背景下，等級涉及客戶認(rèn)為重要的鐵礦石與其它礦石成分的重量百分比。例如，其它成分包括硅石、鋁和磷。
根據(jù)本發(fā)明，提供了分選開采的材料如鐵礦石的方法，該方法包括 (a)確定一定量的待開采的材料是否為如這里描述的能提高等級的且開采該一定量的材料，或者確定開采材料的儲料堆中的一定量的材料是否為如這里描述的能提高等級的；以及 (b)干分選被確定為能提高等級的開采的或堆存的材料，并生產(chǎn)提高等級的開采材料。
術(shù)語“干分選”在此被理解為不需要為了實現(xiàn)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采的材料如鐵礦石中回收價值，其否則將如上面描述的基于質(zhì)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(zhì)”顆粒而從諸如煤的開采材料中回收價值，其包含頁巖和硅石顆粒或其它“雜質(zhì)”。
該方法還使得能獲取所開采的材料或堆存的材料，以及在目前的開采實踐下，使材料經(jīng)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(chǎn)品顆粒尺寸分布，并且隨后干分選(與濕分選相反)處于需要的產(chǎn)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采的材料或堆存的材料并使材料經(jīng)受顆粒尺寸減小，且隨后干分選大于需要的產(chǎn)品尺寸分布的篩上部分并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采的礦山的一段或特定礦山的特征的任何合適的尺寸。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)可包括在開采材料之前從一定量的待開采的材料例如上述類型的礦石塊中獲取多個樣品，例如鉆孔樣品，并例如通過確定每個樣品的等級來分析樣品，并且
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，并例如通過確定每個樣品的等級來分析樣品，并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(shù)量將取決于涉及特定礦山或待開采的礦山的段的因素。
可用任何合適的技術(shù)在分析步驟(a)中分析樣品。
干分選步驟(b)可基于任何合適的分析技術(shù)。
在分析步驟(a)中所用的分析技術(shù)和干分選步驟(b)之間存在關(guān)聯(lián)。
一種合適的分析技術(shù)是雙能量χ射線分析。例如，其它分析技術(shù)包括χ射線熒光技術(shù)、輻射測量技術(shù)、電磁技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和光度測量技術(shù)。這些(或其它)技術(shù)中的任何一種或多種的應(yīng)用將取決于涉及特定礦山礦石或待開采的礦山的段的因素。
術(shù)語“雙能量χ射線分析”此處被理解為指的是基于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(shù)據(jù)的分析。這樣的處理使得能最小化檢測數(shù)據(jù)的非成分因素的效果，使得數(shù)據(jù)提供關(guān)于組分、類型或材料形式的較清楚的信息。
干分選步驟(b)可包括基于材料的顆粒等級的干分選。
就方法涉及具有產(chǎn)品所需的顆粒尺寸分布并因此在干分選步驟(b)之前不需要顆粒尺寸減小的(例如儲料堆中的)材料而言，盡管不是唯一的可能，但是干分選步驟(b) 的一種選擇可包括例如基于第一等級確定的第一干分選步驟和對于在第一分選步驟中選擇出的材料的進(jìn)一步的干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后續(xù)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，這種干分選選擇使得能在第一分選步驟中分離“廢”材料與“有價值”材料且隨后在進(jìn)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(yīng)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(chǎn)例如具有目標(biāo)鐵濃度的混合的可銷售材料的機(jī)會。
就方法涉及包括對于產(chǎn)品來說過大的材料的堆存的開采材料中的或開采的一定量的材料中的材料而言，盡管不是唯一的可能，但是干分選步驟(b)的一種選擇可包括 (i)開采的或堆存的材料的顆粒尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產(chǎn)生尺寸減小的材料；以及(ii)分離過大材料和作為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)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，例如基于等級的干分選步驟可對具有需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布的材料進(jìn)行。可選地，在這種選擇中，例如基于等級的干分選步驟可在對于需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布來說過大的材料上進(jìn)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)并且之后如上述進(jìn)行處理。
更具體地，干分選步驟(b)可包括(i)開采的或堆存的材料的尺寸減小步驟， 例如破碎步驟，以產(chǎn)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，其中篩上部分為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布；以及(iii)對于來自尺寸分離步驟的例如基于等級選擇的篩上部分的干分選步驟。
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后時的篩上部分。可選地，篩上部分可包括在兩個或多于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，篩上部分為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)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(jìn)一步的尺寸分離步驟，篩上部分為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)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。干分選步驟(b)可對具有需要的顆粒尺寸分布的篩下部分進(jìn)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(jié)合為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布，而步驟(iii)可包括例如基于等級來分選每種尺寸部分。
干分選步驟(b)可包括一個或多于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(xù)的步驟可逐漸地剔除相對于需要的顆粒尺寸分布來說過小的材料且僅基于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(chǎn)量而言是有利的。
典型地，上述連續(xù)步驟中最后的分選步驟對具有用于產(chǎn)品的需要的顆粒尺寸范圍的篩上部分進(jìn)行。
最后的篩下部分，一般為細(xì)顆粒部分，可被輸送到作為廢產(chǎn)品的儲料堆或通過其它濕的或干的汰選方法進(jìn)行處理。
上述干分選步驟產(chǎn)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濕的或干的汰選方法進(jìn)行處理。
例如，尺寸分離能在(a) +/-160mm、+/_75mm、+/"32mm和+/_8mm直徑顆粒下進(jìn)行， 其中-8mm材料形成細(xì)顆粒且產(chǎn)品尺寸在8-32mm的范圍內(nèi)。
如果在上述順序步驟中最后的分選步驟中選擇出的材料的進(jìn)一步分離是需要的， 則所選出的材料(其在需要的產(chǎn)品尺寸范圍內(nèi))可在選擇礦石的另一分選步驟中例如基于等級而進(jìn)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(jìn)行進(jìn)一步分離步驟以例如基于等級進(jìn)一步選擇材料。因此，該進(jìn)一步的干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(jī)執(zhí)行。
尺寸分離步驟可利用篩進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種開采材料的方法，包括 (a)確定一定量的待開采的材料是否是如這里定義的能提高等級的； (b)開采該一定量的材料；以及 (c)干分選被確定為能提高等級的開采的材料，并生產(chǎn)提高等級的材料。
干分選步驟(C)可包括基于等級進(jìn)行干分選。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種開采材料的方法，包括 (a)確定儲料堆中的一定量的材料是否是如這里定義的能提高等級的；以及 (b)干分選被確定為能提高等級的堆存的材料。
干分選步驟(b)可基于等級進(jìn)行。
該方法可包括將分選的提高等級的材料與開采的材料混合。
可通過任何合適的開采方法和設(shè)備來開采材料。例如，可通過從礦坑鉆取和爆炸礦石塊并通過卡車和/或輸送機(jī)從礦坑輸送開采的礦石來開采材料。通過進(jìn)一步的示例， 可通過在礦坑面上移動的露天開采機(jī)來開采材料并通過卡車和/或輸送機(jī)從礦坑運(yùn)輸材料。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種將材料例如鐵礦石混合以生產(chǎn)具有目標(biāo)濃度的混合產(chǎn)品的方法，包括(a)將材料進(jìn)給到分選機(jī)并基于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于目標(biāo)濃度的礦石的較低等級流，而另一股流為包括超過目標(biāo)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(jié)合在一起， 或者單獨(dú)地或者與其它材料的流組合，并生產(chǎn)具有目標(biāo)濃度的產(chǎn)品流。


參考附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，在附圖中 圖1是在常規(guī)開采操作中一段礦山的草擬設(shè)計圖的示例；以及 圖2-10是示出若干個根據(jù)本發(fā)明的分選礦石的方法的實施方式(盡管不唯一) 的一系列流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的描述是在鐵礦石形式的開采材料的背景下進(jìn)行的。注意，本發(fā)明不限于鐵礦石且延伸到包含有價值的組分的其它開采材料。
圖1是作為常規(guī)礦山操作的露天開采的鐵礦山中的礦梯段的一段51的草擬設(shè)計圖。該設(shè)計圖顯示了已經(jīng)被鉆孔以獲得樣品的一系列鉆孔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(shè)計圖還顯示了被分析且其用一系列邊界55來標(biāo)記，該一系列邊界陽基于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)基于礦石等級的廢料。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于一系列因素且可根據(jù)礦山和在不同的礦山段中變化。礦石的每個塊57利用炸藥被爆炸并被從礦坑拾取且從礦坑輸送出來。礦石根據(jù)每個塊的等級確定而在礦坑內(nèi)部和外部進(jìn)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于與高等級礦石混合，而高等級礦石根據(jù)需要被進(jìn)一步處理以形成可銷售的產(chǎn)品。處理能為濕處理或干處理。
在常規(guī)開采操作中，低等級礦石塊通常不與其它礦石混合，而是被堆存并且不被銷售，且因此展現(xiàn)了重要的經(jīng)濟(jì)價值損失。但是，這些塊中的一些或全部可適合于根據(jù)本發(fā)明提高等級并根據(jù)參考圖2-10的流程圖通過示例所描述的本發(fā)明進(jìn)行處理。
在本發(fā)明中，在鐵礦石的背景下，關(guān)于礦石是否是“能提高等級的”的評估是基于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于或低于閾值等級的顆粒流。能提高等級的礦石包括具有高于閾值等級的離散顆粒和低于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(xì)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(yùn)輸?shù)街髌扑闄C(jī)3并在破碎機(jī)中破碎的礦石的背景下描述。注意，本發(fā)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(jī)3破碎的礦石被供應(yīng)到粗粒篩5，例如振動篩形式的粗粒篩 5，該粗粒篩5基于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(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自主破碎機(jī)3的流。
來自粗粒篩5的篩下部分被輸送到下游粗粒篩9，例如振動篩形式的粗粒篩9，該粗粒篩9基于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(xì)顆粒流，該細(xì)顆粒流被輸送以進(jìn)一步濕處理或干處理。
來自粗粒篩9的篩上部分被輸送到產(chǎn)品篩11，例如振動篩形式的產(chǎn)品篩11。產(chǎn)品篩11基于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(chǎn)品篩11的篩上部分被輸送到第二破碎機(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自主破碎機(jī)3的流。
來自產(chǎn)品篩11的篩下部分被輸送到下游產(chǎn)品篩13，下游產(chǎn)品篩13基于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(chǎn)品篩13的篩下部分為細(xì)顆粒流，其被輸送用于與來自粗粒篩9的篩下部分一起進(jìn)一步處理。
來自產(chǎn)品篩13的篩上部分至少就顆粒尺寸分布而言為產(chǎn)品流。
來自產(chǎn)品篩13的篩上部分被輸送到礦石分選機(jī)15，且顆粒基于顆粒的礦石等級 (即平均組分)而被分選為兩股流。分選機(jī)15 (以及此處描述的其它礦石分選機(jī))可以為使用雙χ射線分析或任何其它合適的分析技術(shù)以確定礦石等級的分選機(jī)。圖中被稱為“塊” 的來自礦石分選機(jī)15的一股流包括具有高于閾值礦石等級(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(chǎn)品流，且形成可銷售產(chǎn)品或形成能與其它礦石流混合以產(chǎn)生可銷售產(chǎn)品的產(chǎn)品。圖中被稱為“不合格物”的來自礦石分選機(jī)15 的其它流包括具有低于閾值礦石等級(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筑使用。
上述流程圖的關(guān)鍵特征是圖2中的等級分選步驟僅對處于需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布(即8-32mm尺寸部分)的礦石進(jìn)行。該部分是來自產(chǎn)品篩的篩上部分且不是細(xì)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(biāo)記描述相同特征。
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(jī)17、19，而不是圖2流程圖的單個礦石分選機(jī)15，這兩個礦石分選機(jī)17、19基于礦石等級來分選來自產(chǎn)品篩13的篩上部分。如上面關(guān)于圖2流程圖提到的，該篩上部分是需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具體地，礦石分選機(jī)17作為“粗選機(jī)”分選機(jī)的形式且將礦石流分成具有高于第一等級閾值(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，該第二流具有低于第一等級閾值的鐵濃度。第一流被輸送到礦石分選機(jī)19。
9 礦石分選機(jī)19作為“清選機(jī)”分選機(jī)的形式且將第一礦石流(包括至少50wt. % 1 的礦石)分離成具有高于第二等級閾值(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于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(jī)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(chǎn)品。
包括處于第一等級閾值和第二等級閾值之間(即處于50_63wt. % Fe之間)的礦石的第二“不合格物”，即來自礦石分選機(jī)17的“不合格物”，可以被堆存且用于與較高等級流混合。
上述的礦石分選機(jī)17、19的組合使得能以高生產(chǎn)量最大化來自產(chǎn)品篩13的 8-32mm尺寸部分的較高等級(即+63wt. % Fe)產(chǎn)品的回收。較高等級產(chǎn)品在此被描述為需要的鐵礦石產(chǎn)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(biāo)記描述相同特征。
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(chǎn)高等級流。
具體地，圖4流程圖包括兩個礦石分選機(jī)17、21，這兩個礦石分選機(jī)17、21基于礦石等級來分選來自產(chǎn)品篩13的篩上部分。如上面關(guān)于圖2和圖3流程圖提到的，篩上部分是需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布，即8-32mm尺寸部分。
更具體地，礦石分選機(jī)17作為“粗選機(jī)”分選機(jī)的形式，且將篩上部分分成具有處于或高于產(chǎn)品等級閾值(例如63wt. %Fe)的鐵濃度的第一流23和具有低于產(chǎn)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(chǎn)品流23為需要的鐵礦石產(chǎn)品。
礦石分選機(jī)21作為“選池”分選機(jī)的形式以識別并分離第二流25中的處于或高于上述產(chǎn)品等級閾值的任何礦石顆粒。礦石分選機(jī)21捕獲流27中的這樣的礦石并將該流與流23結(jié)合。就顆粒尺寸分布和組分而言，該結(jié)合的流23和27構(gòu)成需要的鐵礦石產(chǎn)品。 來自分選機(jī)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(biāo)記描述相同特征。
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游產(chǎn)品流11，該下游產(chǎn)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(chǎn)品篩11的篩上部分被輸送到第三破碎機(jī)31，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自粗粒篩5的篩下部分。
來自產(chǎn)品篩11的篩下部分被輸送到下游產(chǎn)品篩13，下游產(chǎn)品篩13基于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(chǎn)品篩13的篩下部分為被輸送用于進(jìn)一步處理的細(xì)顆粒流。
至少就顆粒尺寸分布而言，來自產(chǎn)品篩13的篩上部分為產(chǎn)品流。來自產(chǎn)品篩13 的篩上部分被輸送到礦石分選機(jī)15且如上面關(guān)于圖2流程圖描述的基于礦石等級進(jìn)行分選以形成需要的鐵礦石產(chǎn)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(biāo)記描述相同特征。
流程圖之間的主要差別是在產(chǎn)品篩11之后礦石的處理。
具體地，在圖6流程圖中，來自產(chǎn)品篩11的篩上部分(即32_75mm部分)被輸送到礦石分選機(jī)33并基于等級被分離成兩股流35、37。流35包括具有高于閾值的鐵濃度(例如40wt% Fe)的礦石顆粒，且流37包括具有低于閾值的鐵濃度的礦石。流37被輸送到第二破碎機(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自主破碎機(jī)3的流。來自礦石分選機(jī) 33的流35為“不合格物”流。
來自產(chǎn)品篩11的篩下部分(即-32mm部分)被輸送到產(chǎn)品篩13。
來自產(chǎn)品篩13的篩下部分為細(xì)顆粒流，其被輸送用于與來自粗粒篩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(chǎn)品篩13的篩上部分為需要的鐵礦石產(chǎn)品。 該流程圖適用于其中僅有小比例的初始進(jìn)給材料處于需要的產(chǎn)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(biāo)記描述相同特征。
流程圖之間的主要差別是在來自產(chǎn)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(chǎn)品篩13的篩上部分為產(chǎn)品流。篩上部分被輸送到礦石分選機(jī)15且基于礦石等級(即平均組分)被分選成兩股流，如上面關(guān)于圖2流程圖描述的，以形成需要的鐵礦石產(chǎn)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(biāo)記描述相同特征。
流程圖之間的主要差別是在來自礦石分選機(jī)四的流37的處理中，該流37具有高于閾值的礦石等級，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(jī) 31，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后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(biāo)記描述相同特征。
圖9流程圖的關(guān)鍵特征是將6_32mm的產(chǎn)品尺寸部分分成兩股產(chǎn)品流且單獨(dú)地分選這些流。
參考圖9，來自主破碎機(jī)3的破碎的礦石被供應(yīng)到例如振動篩形式的粗粒篩5，該粗粒篩5基于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(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自主破碎機(jī)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游粗粒篩9，其基于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于進(jìn)一步濕處理或干處理的細(xì)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基于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(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后被輸送回到來自主破碎機(jī)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(chǎn)品篩13。產(chǎn)品篩 13基于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(chǎn)品篩13的篩下部分為細(xì)顆粒流，其被輸送以與來自粗粒篩9的篩下部分一起進(jìn)一步處理。
至少就顆粒尺寸分布而言，來自產(chǎn)品篩13的篩上部分為產(chǎn)品流。
來自產(chǎn)品篩13的篩上部分被輸送到相應(yīng)的礦石分選機(jī)15、17，且顆粒基于顆粒的礦石等級(即平均組分)而在每種分選機(jī)中被分選為兩股流。來自礦石分選機(jī)15、17的在圖中被稱為“塊產(chǎn)品”的兩股流包括具有高于閾值礦石等級(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(chǎn)品流，且形成可銷售產(chǎn)品或形成能與其它礦石流混合以產(chǎn)生可銷售產(chǎn)品的產(chǎn)品。來自礦石分選機(jī)15、17的在圖中被稱為“不合格物”的其它兩股流包括具有低于閾值礦石等級(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筑。
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(biāo)記描述相同的特征。
圖10流程圖的關(guān)鍵特征是在礦石分選機(jī)33中處理的礦石的處理。
具體地，在圖7流程圖中，來自產(chǎn)品篩11的篩上部分(即32_75mm部分)被輸送到礦石分選機(jī)33且基于等級被分成兩股流35、37。流35包括具有高于閾值(即63wt. % Fe 的產(chǎn)品等級閾值)的鐵濃度的礦石顆粒，而流37包括具有低于閾值的鐵濃度的礦石。流37 被輸送到第二破碎機(jī)7，且在破碎機(jī)中減小尺寸之后，被輸送回到來自主破碎機(jī)3的流。來自礦石分選機(jī)33的流35被輸送到分離的第二破碎機(jī)41至第二破碎機(jī)7并被破碎，且之后被輸送到產(chǎn)品流43。產(chǎn)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(jī)41用于進(jìn)一步破碎。-32mm尺寸部分被輸送到產(chǎn)品篩45 且被分離成+8mm尺寸部分和細(xì)顆粒部分。+8mm尺寸部分處在需要的產(chǎn)品尺寸范圍且與來自礦石分選機(jī)15的產(chǎn)品流結(jié)合。
上述實施方式為根據(jù)本發(fā)明的用于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(jù)特定開采操作的要求可能是適當(dāng)?shù)奶囟ㄌ卣鳌Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明延伸到尺寸減小和干分選步驟的其它結(jié)合的實質(zhì)范圍。
在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能對上面關(guān)于圖2-8描述的本發(fā)明的實施方式進(jìn)行許多修改。
例如，盡管實施方式包括在流程圖中使用粗粒篩和產(chǎn)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(xiàn)且不限于使用篩。
此外，盡管實施方式提到特定的尺寸部分，但是本發(fā)明不如此限制而是延伸到將礦石分離成用于特定礦和開采操作以及下游銷售需要的任何合適的尺寸部分。具體地，要注意的是，本發(fā)明不限于生產(chǎn)關(guān)于實施方式描述的8-32mm和6_32mm的尺寸部分。
另外，盡管實施方式提到特定的等級，包括產(chǎn)品等級，但是本發(fā)明不如此限制且延伸到用于給定市場的任何合適的等級。
權(quán)利要求
1.一種分選材料的方法，包括(a)確定一定量的待開采的材料是否是如這里定義的能提高等級的，并開采該一定量的材料，或者確定所開采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)干分選被確定為是能提高等級的開采的或堆存的材料，并生產(chǎn)提高等級的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中分析步驟(a)包括在開采材料之前從一定量的待開采的材料中獲取多個樣品，且分析樣品并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(quán)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， 且分析樣品并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(quán)利要求中任一項所述的方法，包括使用雙能量χ-射線分析作為干分選步驟(b)的基礎(chǔ)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中干分選步驟(b)包括基于等級進(jìn)行干分選。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，對于方法涉及具有產(chǎn)品所需的顆粒尺寸分布且因此不需要在干分選步驟(b)之前減小尺寸的儲料堆中的材料而言，其中干分選步驟 (b)包括基于第一等級確定來選擇材料的第一干分選步驟和對在第一干分選步驟中選擇出的材料的進(jìn)一步的干分選步驟或一系列這樣的干分選步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中用于所述第一干分選步驟的等級級別低于用于所述第二干分選步驟以及每個后續(xù)的分選步驟的等級級別。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中用于所述第一干分選步驟的等級級別高于用于后續(xù)的分選步驟以及每個后續(xù)的分選步驟的等級級別。
9.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，對于方法涉及包括對于產(chǎn)品來說過大的材料的堆存的材料或一定量的開采的材料中的材料而言，其中干分選步驟(b)包括(i)對開采的或堆存的材料的尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產(chǎn)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于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布的材料的分離步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中干分選步驟(b)的干分選對具有需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布的材料進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中干分選步驟(b)在對于需要的產(chǎn)品尺寸分布來說過大的材料上進(jìn)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(quán)利要求9所述的方法，其中干分選步驟(b)在對于需要的產(chǎn)品尺寸分布來說過大的材料上進(jìn)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并被進(jìn)一步分選。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中干分選步驟(b)包括(i)對于開采的或堆存的材料的尺寸減小步驟，例如破碎步驟，以產(chǎn)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，其中篩上部分為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布；以及(iii)對于來自尺寸分離步驟的篩上部分的干分選步驟。
14.如權(quán)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(quán)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后時的篩上部分。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中篩上部分包括在兩個或多于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(quán)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，篩上部分為用于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)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(jìn)一步的尺寸分離步驟，篩上部分為需要的產(chǎn)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(quán)利要求17所述的方法，其中干分選步驟(b)對具有需要的顆粒尺寸分布的篩下部分進(jìn)行。
19.如權(quán)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于產(chǎn)品的需要的產(chǎn)品顆粒尺寸分布，而步驟(iii)包括分選每個尺寸部分。
20.如權(quán)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于用于產(chǎn)品的需要的顆粒尺寸分布來說過小的材料，且僅基于等級來分選具有用于產(chǎn)品的需要的顆粒尺寸分布的材料。
21.一種開采鐵材料的方法，包括(a)確定一定量的待開采的材料是否是如這里定義的能提高等級的；(b)開采該一定量的材料；以及(c)干分選被確定為能提高等級的所開采的材料，并生產(chǎn)提高等級的材料。
22.—種開采材料的方法，包括(a)確定一定量的儲料堆中的材料是否是如這里定義的能提高等級的；以及(b)干分選被確定為能提高等級的堆存的材料，并生產(chǎn)提高等級的材料。
23.一種將材料混合以生產(chǎn)具有目標(biāo)濃度的混合產(chǎn)品的方法，包括(a)將材料進(jìn)給到分選機(jī)并基于濃度將材料分成若干流，其中一股流為包括目標(biāo)濃度之下的材料的較低等級流，而另一股流為包括目標(biāo)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(jié)合在一起，或者單獨(dú)地或者與其它的材料流組合，并生產(chǎn)具有目標(biāo)濃度的產(chǎn)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采的材料或一定量的堆存的材料是否是能提高等級以產(chǎn)生更大經(jīng)濟(jì)價值的材料供應(yīng)。如果確定是正面的，則干分選所述材料以提高等級或經(jīng)濟(jì)價值。確定通過從初始的一定量的材料中獲取多個樣品并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(jìn)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(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者約翰·克拉倫斯·博克斯, 特雷弗·霍伊爾 申請人:技術(shù)資源有限公司