專利名稱：通過x射線揀選從含碳酸鈣的巖石中分離礦物雜質(zhì)的方法
通過χ射線揀選從含碳酸鈣的巖石中分離礦物雜質(zhì)的方法本發(fā)明涉及從諸如石灰石、白堊和大理石的沉積和變質(zhì)成因的碳酸鈣巖石中分離伴生礦物雜質(zhì)的方法。天然碳酸鹽由于其眾多應(yīng)用而在世界經(jīng)濟(jì)中具有極大重要性。根據(jù)其不同用途， 諸如碳酸鈣在紙張和涂料工業(yè)中的用途，最終產(chǎn)品具有難以滿足的嚴(yán)格質(zhì)量規(guī)范。因此，需要有效的、理想地是自動的技術(shù)來揀選并分離礦物雜質(zhì)，所述礦物雜質(zhì)通常包含作為在碳酸鈣巖石內(nèi)的散粒、團(tuán)塊、層或作為側(cè)巖(side rock)的含變化量的白云石和氧化硅的巖石或礦物，諸如燧石或石英形式的氧化硅、長石、閃巖、云母片巖和偉晶巖。諸如采礦或廢物工業(yè)的許多領(lǐng)域中的目標(biāo)是獲得自動揀選材料混合物的有效方法。在這方面，自動顆粒揀選是指基于通過諸如照相機(jī)、X射線傳感器和檢測線圈的電子傳感器測量的檢測到的顆粒性質(zhì)來分離顆粒本體流。根據(jù)顆粒的特性來選擇合適的技術(shù)。因此，有許多種不同的揀選技術(shù)，然而，它們大部分視具體顆粒性質(zhì)而具有非常有限的適用性。例如，光學(xué)揀選需要顆粒的足夠顏色對比度，密度分離僅在顆粒的比重差足夠的情況下才有可能，且選擇性開采關(guān)于時間和成本幾乎無效。在待揀選的顆粒不具有允許自動化的可靠特性的情況下，不得不使用人工揀選。特別在采礦領(lǐng)域，用于粗糙且塊度材料的高通量自動揀選器的可利用性改善了采礦和研磨二者的總效率。通過使用自動巖石揀選以便預(yù)富集，開采具有較低平均品位、但具有高品位的局部剖面、帶或礦脈的非均質(zhì)礦床是有可能的。通過在研磨前預(yù)揀選礦塊，可以顯著降低總研磨成本。用于礦物加工應(yīng)用的光學(xué)揀選器依賴于使用一種或多種顏色線性掃描照相機(jī)和來自專門設(shè)計的光源的照明。通過照相機(jī)，可以檢測到許多獨(dú)特性質(zhì)，包括形狀、面積、亮度、顏色、均質(zhì)性等。典型的應(yīng)用涉及各種基礎(chǔ)金屬和貴金屬礦石、諸如石灰石和寶石石料的工業(yè)礦物。光學(xué)揀選器常用來揀選碳酸鈣巖石。然而，如所提到的，一旦顏色對比度不夠高， 分離就會變得困難。例如，燧石可為灰色、褐色或黑色，但在一些采石場，其也像白堊一樣白，使得光學(xué)揀選器不能將其從白堊中除去。此外，即使在存在足夠顏色對比度的情況下， 巖石的表面也常常必須潤濕或清潔以增強(qiáng)顏色對比度和顏色穩(wěn)定性。然而，在例如白堊 (其非常軟且多孔)的情況下，洗滌或甚至潤濕是不可能的。因此，需要提供與主要基于顏色對比度的常用技術(shù)不同的揀選技術(shù)來從含碳酸鈣的巖石中分離所述礦物雜質(zhì)。X射線揀選器對于粉塵、水分和表面污染不靈敏且揀選直接基于巖屑的平均原子序數(shù)之差發(fā)生。即使沒有可見的電學(xué)或磁性差別，許多材料仍然可以用X射線揀選來富集。然而，迄今為止，X射線揀選器特別用于揀選廢金屬、建筑廢物、塑料、煤炭和含金屬的巖石和礦物，但沒有用于從碳酸鈣巖石中除去所述礦物雜質(zhì)，這主要是由于所述雜質(zhì)與碳酸鈣之間的平均原子密度差小。
例如，WO 2005/065848 Al涉及借助于提供有位于輸送帶和X射線源下游的下降段的吹出噴嘴的吹出裝置、計算機(jī)控制的評價設(shè)備和至少一個傳感器設(shè)備分離或揀選松散材料(bulk materials)的裝置和方法。WO 2005/065848 Al中提到的松散材料為待分離的礦石和廢物顆粒，諸如來自瓶罐玻璃或通常不同玻璃類型的玻璃陶瓷。GB 2，285，506也描述了基于X射線輻射分級物質(zhì)的方法和設(shè)備。在所述方法中， 將顆粒用相應(yīng)第一能級和第二能級的電磁輻射、通常X輻射照射。由各顆粒得出表示輻射衰減的第一值和第二值。隨后得出作為第一值與第二值之差或之比的第三值，且根據(jù)第三值是否指示特定物質(zhì)的顆粒的存在而將顆粒分級。在該方法的一種應(yīng)用中，其用以將含金剛石的角礫云橄巖分級成由含金剛石的角礫云橄巖顆粒組成的粒級和由無用的角礫云橄巖顆粒組成的粒級。US 5339962和US 5，738，224描述了分離具有不同電磁輻射吸收和穿透特性的材料的方法。通過該方法分離的材料是與玻璃材料分離的塑料材料、與非金屬分離的金屬、彼此分離的不同塑料。所公開的方法在分離具有不同化學(xué)組成的物品諸如含金屬、塑料、紡織物、紙張的混合物和/或在城市固體廢物回收工業(yè)中和在二次材料回收工業(yè)中出現(xiàn)的其它這樣的廢料方面特別有效。WO 2006/094061 Al和WO 2008/017075 A2涉及包括光學(xué)揀選器的揀選裝置，且揀
選器具有X射線管、雙能檢測器陣列、微處理器和空氣噴射器陣列。所述裝置感應(yīng)X射線感應(yīng)區(qū)域中樣品的存在并引發(fā)鑒別和揀選樣品。在特定時間下鑒別并分級樣品的種類之后， 所述裝置啟動位于特定位置的空氣噴射器陣列以將樣品置于適當(dāng)收集倉中。通過該裝置揀選的材料是金屬，諸如重量較輕的金屬如鋁和其與來自重量較重的金屬如鐵、銅和鋅及其
I=Iη iοEP 0064810 Al描述了礦石揀選設(shè)備，其中選擇待揀選的礦石以便根據(jù)其原子輻射吸收進(jìn)行揀選。使礦石顆粒行進(jìn)到X射線管下面，同時承載在輸送帶上。穿過礦石顆粒的X射線撞擊熒光屏。在熒光屏上形成的圖像通過掃描照相機(jī)掃描以根據(jù)由礦石顆粒吸收的輻射量提供揀選控制信號。特別檢查的礦石為鎢礦，已經(jīng)證明其尤其難以使用已知檢測技術(shù)分離，但其對于通過在特定情況下X射線的吸收率的測量進(jìn)行的揀選特別敏感。RU 2131780涉及錳礦的浮選和揀選，其包括破碎礦石，根據(jù)大小將其分成幾個粒級，磁分離細(xì)粒粒級和X射線/輻射分離粗粒粒級。錳含量小于2 %的礦石送去垃圾場且具有大于2%錳的礦石經(jīng)受X射線/發(fā)光分離，提供成功實(shí)現(xiàn)由礦石富集錳的簡化工藝方法。因此，存在如何將一種材料與另一材料分離的許多可能性。然而，迄今為止，沒有發(fā)現(xiàn)從含碳酸鈣的巖石中的碳酸鈣中揀選并分離礦物雜質(zhì)的有效技術(shù)，這是由于該技術(shù)需要待揀選材料具有十分不同的特性，諸如密度和顏色，對于含碳酸鈣的巖石中所含的許多雜質(zhì)來說，這是成問題的。因此，仍然需要從巖石的剩余組分中揀選并分離所述非所要的礦物雜質(zhì)(也包含硬質(zhì)、研磨性的和/或著色礦物或巖石)的備選技術(shù)，即使在碳酸鈣和所述雜質(zhì)之間沒有不同的顏色對比度。因此，本發(fā)明的目的在于提供將非所要的伴生礦物雜質(zhì)與諸如石灰石、白堊和大理石的沉積和變質(zhì)成因的含碳酸鈣的巖石中的碳酸鈣有效分離開并除去的方法，特別是如果巖石中的顏色對比度低或顆粒的表面性質(zhì)不允許產(chǎn)生或增強(qiáng)顏色對比度所需的調(diào)整(即洗滌、潤濕)。本發(fā)明的目的通過如獨(dú)立權(quán)利要求定義的方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施方案源自子權(quán)利要求及以下描述。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，使用雙能量X射線透射技術(shù)的裝置能夠有利地用于將非所要的礦物雜質(zhì)與含碳酸鈣的巖石中的碳酸鈣分離開并除去。該發(fā)現(xiàn)是令人驚訝的，因?yàn)橥ǔ射線技術(shù)需要待分離的材料的密度具有一定差別，對于諸如碳酸鈣和白云石或燧石之類的預(yù)計不能通過χ射線揀選來分離的材料卻不是這樣。這是迄今為止X射線揀選為何主要用于分離密度差別足夠大的材料的原因，諸如用于分離輕金屬和重金屬，例如將鋁和鎂與富含諸如銅、青銅、鋅和鉛的重金屬的部分分離開，和將塑料材料與玻璃材料分離開、將金屬與非金屬分離開或使不同的塑料彼此分離。從X射線源發(fā)射的X射線穿透原料并根據(jù)所掃描材料的平均原子質(zhì)量和粒度而被吸收。安裝在X射線源對面的X射線檢測器檢測透射的X射線并根據(jù)X射線強(qiáng)度將其轉(zhuǎn)化為電信號。為了消除所掃描材料的粒度的影響，雙能量技術(shù)使用單一X射線源和兩個X射線檢測器來掃描巖石。一個X射線檢測器測量未濾光的X射線強(qiáng)度；第二檢測器被金屬濾光器覆蓋且因此測量降低的X射線強(qiáng)度。通過形成測量的未濾光的X射線強(qiáng)度與濾光的X 射線強(qiáng)度的商，可以消除粒度的影響。所計算的X射線信號可與所掃描材料的平均原子質(zhì)量相關(guān)，因此可以根據(jù)它們的平均原子質(zhì)量檢測并揀選不同原料。隨著X輻射穿透巖石，還有效檢測并揀選了相關(guān)顆粒。因此，本發(fā)明的目的通過從含碳酸鈣的巖石中分離伴生礦物雜質(zhì)的方法來實(shí)現(xiàn)， 所述方法通過以下步驟進(jìn)行-將碳酸鈣巖石粉碎并分級為lmm-250mm的粒度；-通過借助于下游檢測區(qū)和通過計算機(jī)控制的評價設(shè)備隨著由穿透所述顆粒流的輻射產(chǎn)生的傳感器信號而可控制地除去包含不同于碳酸鈣的組分的顆粒來分離碳酸鈣顆粒，所述輻射由X射線源發(fā)射并在至少一個傳感器設(shè)備中被捕獲，其中允許所述X輻射穿過與彼此不同的能譜有關(guān)的至少兩個濾光器裝置，所述至少兩個濾光器裝置安置在所述至少一個傳感器設(shè)備和傳感器線路的上游，所述傳感器線路具有傳感器設(shè)備，傳感器線路為所述至少兩個濾光器中的每一個而提供。分離步驟有利地在根據(jù)WO 2005/065848的裝置中進(jìn)行，該專利的公開內(nèi)容明確包括在本發(fā)明中。特別開發(fā)其中描述的裝置和方法以提供安全配置，該安全配置不僅可以可靠地檢測諸如螺釘和螺母的小金屬零件，而且容許將其從流經(jīng)緊隨觀測位置之后的吹出噴嘴的剩余本體材料中可靠分離。然而，沒有跡象表明所述裝置和方法也可以用于含礦物材料，如含碳酸鈣的巖石。如上所述，所述裝置的特點(diǎn)在于使用針對不同能級的兩個X射線濾光器，在每種情況下，都使X射線濾光器在傳感器前面，以使得可以得到關(guān)于顆粒的不同信息。或者，濾光器可直接在X射線源之后，或其可由具有不同發(fā)射能量的X射線源制成。優(yōu)選地，用于分離碳酸鈣顆粒的設(shè)備為吹出噴嘴，其吹出除碳酸鈣外的顆粒。如果顆粒積聚在一起，則可能可以使用下落段，其中分離設(shè)備位于檢測區(qū)下游的該下落段上。通過雙通道系統(tǒng)的特定傳感器上游的X輻射的適當(dāng)濾光，首先產(chǎn)生光譜選擇性。 傳感器線路的配置則容許獨(dú)立濾光，使得可以實(shí)現(xiàn)給定分離功能的最佳選擇性。傳感器線路各自包含多個檢測器設(shè)備。用于本發(fā)明的合適檢測器設(shè)備例如為裝備有用于將X輻射轉(zhuǎn)化為可見光的閃爍器的光電二極管陣列。典型陣列帶有具有0.4或0.8mm像素光柵的64個像素(成一排)。作為材料流向的結(jié)果而由揀選產(chǎn)品首先切割的線路被推遲，直到數(shù)據(jù)與隨后的切割線路的數(shù)據(jù)(具有另一能譜)準(zhǔn)同時得到。因此，與時間相關(guān)的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化并傳輸?shù)皆u價電子設(shè)備。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的揀選為單顆粒法，所以顆粒中的每一個不得不單獨(dú)存在并與其它顆粒具有足夠的距離。為了實(shí)現(xiàn)該顆粒的個體化，可以使用兩種基本類型的揀選器a) “帶式”揀選器，其中進(jìn)料存在于典型速度為2-5m/s的帶子上(根據(jù)WO 2005/065848)或b) “斜槽型(或重力)”揀選器，其中顆粒在滑下斜槽時被個體化并被加速。檢測在斜槽上或在帶子上進(jìn)行。雖然通常優(yōu)選斜槽型揀選器，但是對于根據(jù)本發(fā)明使用X射線揀選從含碳酸鈣的巖石中成功分離雜質(zhì)來說，這兩種類型基本都適用。優(yōu)選地，對應(yīng)于顆粒流寬度的傳感器線路由諸如光電二極管陣列的排列起來的檢測器設(shè)備形成，其有源表面可用熒光紙或其它合適的屏覆蓋。濾光器優(yōu)選為不同能級的X輻射經(jīng)其透射的金屬箔。然而，濾光器也可由晶體形成，所述晶體反射X輻射成相互不同的能級，特別是在不同立體角在不同能量范圍內(nèi)的X輻射。通常，覆蓋了較高能譜和較低能譜。對于較高能譜來說，使用高通濾光器，其大大衰減具有較低能量含量的較低頻率。高頻以有限衰減而透射。為此目的，使用諸如0.45mm 厚銅箔的較高密度類別金屬的金屬箔是可能的。對于較低能譜來說，在給定傳感器上游使用濾光器作為抑制特定較高能量波長范圍的吸收濾光器。其經(jīng)設(shè)計以使得吸收緊密接近于較高密度元素。為此目的，使用諸如0. 45mm厚鋁箔的較低密度類別金屬的金屬箔是可能的?？晒潭V光器的空間配置以使得通過移動顆粒，有可能產(chǎn)生合適濾光器-在X輻射的反射之后，例如，在對于在本體材料流上前進(jìn)的顆粒在不同時間記錄的兩個測量結(jié)果相關(guān)的情況下，通過晶體反射X輻射到檢測器線路或排上。優(yōu)選將所述至少兩個濾光器安置在顆粒流下方和傳感器上游，且產(chǎn)生軔制輻射譜的X射線管安置在顆粒流上方。通過上游放置濾光器，有可能在其攻擊顆粒之前限制X輻射到就以廣譜發(fā)射的X 射線源而言的特定能級上。在本體材料顆粒和下游傳感器之間則不需要其它濾光器。在所述裝置的另一變體中，也可能用兩個傳感器來工作，它們彼此橫向沿顆粒流放置且例如定位在顆粒流下方。通過合適的數(shù)學(xué)延遲回路，則有可能使相繼獲得的圖像信息與各個本體材料顆粒結(jié)合且在數(shù)學(xué)評價后，使用其來控制吹出噴嘴。優(yōu)選所述至少兩個濾光器包括以多個能級使用的多個濾光器。穿過本體材料顆粒的X輻射的濾光優(yōu)選在通過使用用于位置分辨性地捕獲X輻射
7的金屬箔濾光的至少兩種不同光譜中發(fā)生，所述X輻射在預(yù)定能量范圍內(nèi)穿過整合在至少一個線路傳感器中的本體材料顆粒。這可在使用傳感器設(shè)備(由許多個別檢測器形成的長線路)時通過穿過不同濾光器或連續(xù)捕獲透射輻射或優(yōu)選通過具有(在每種情況下)不同濾光器的兩個傳感器線路來發(fā)生，所述濾光器容許不同光譜穿過，其一方面傾向于具有軟(低能量)特性，且另一方面傾向于具有硬(高能量)特性。優(yōu)選進(jìn)行圖像區(qū)域的Z-分級和標(biāo)準(zhǔn)化以便基于在至少兩個傳感器線路中捕獲的不同能譜的X射線光子的傳感器信號確定原子密度類別。Z-變換由雙通道的不同光譜成像η類平均原子密度的強(qiáng)度(縮寫成Ζ)產(chǎn)生，其結(jié)合基本與X射線透射無關(guān)，因此與材料厚度無關(guān)。一種或多種所選的代表性材料的平均原子密度值的標(biāo)準(zhǔn)化使得在標(biāo)準(zhǔn)曲線的兩側(cè)上不同地分類圖像區(qū)域成為可能。校準(zhǔn)，其中在被捕獲光譜上以非線性方式產(chǎn)生背景 (context)，使得能夠“褪去”設(shè)備的影響。在標(biāo)準(zhǔn)化到特定Z(元素的原子序數(shù)或更一般來說材料的平均原子密度)期間產(chǎn)生的原子密度類別形成參與材料的典型密度。與此同時，計算另一通道以在整個光譜上提供所得平均透射。通過計算機(jī)輔助組合原子密度類別與到像素的透射間隔(Tmin、Tmax)，可以分配可用于材料區(qū)分的特征類別。有利地，實(shí)施特征類別形成的分段，以基于在被所述至少兩個傳感器線路捕獲的不同X射線能譜中檢測到的本體材料顆粒的平均透射以及通過Z-標(biāo)準(zhǔn)化獲得的密度信息來控制吹出噴嘴。根據(jù)本發(fā)明的含碳酸鈣的巖石選自包含沉積和變質(zhì)成因的巖石的集合，諸如石灰石、白堊和大理石。通常，碳酸鈣巖石包含作為在碳酸鈣巖石內(nèi)的散粒、團(tuán)塊、層或作為側(cè)巖的變化量的雜質(zhì)，例如其它礦物組分，諸如白云石和含氧化硅的巖石或礦物諸如燧石或石英形式的氧化硅、長石、閃巖、云母片巖和偉晶巖，它們可以根據(jù)本發(fā)明的有效且選擇性方式與碳酸鈣分離開。例如，可將燧石與白堊分離，將白云石與方解石分離或?qū)ゾr與方解石分離。然而，本發(fā)明也涉及含混合碳酸鹽的巖石，諸如白云巖，從其中分離出含氧化硅的礦物。在進(jìn)行揀選和分離之前，將巖石在例如顎式、錐形或滾筒破碎機(jī)的任何合適裝置中粉碎并任選例如在篩子上分級以獲得l_250mm的粒度。優(yōu)選所述含碳酸鈣的巖石被粉碎到5mm-120mm、優(yōu)選10-100mm、更優(yōu)選20_80mm、 特別35-70mm、例如40_60mm的粒度?？蛇M(jìn)一步有利地提供一種或數(shù)種不同粒度的粒級，將它們各自進(jìn)料到上述X射線揀選裝置并根據(jù)它們的X射線透射性質(zhì)進(jìn)行揀選。粒級內(nèi)最小粒度/最大粒度的典型比率例如為1 4，優(yōu)選為1 3，更優(yōu)選為 1 2，或者甚至更低，例如粒級內(nèi)的粒度可為10-30mm、30-70mm或60-120mm。比率越低，對檢測和射出之間的延遲時間的調(diào)節(jié)、壓縮空氣推動檢測到的雜質(zhì)從其初始軌道的成功偏轉(zhuǎn)、以及平均原子密度對揀選的粒度范圍的限定分類就越好。因此，通過根據(jù)本發(fā)明的方法，可以將非所要的礦物雜質(zhì)與含碳酸鈣的巖石中的碳酸鈣分離開并除去。例如，可除去20-100wt %、更通常30-95wt %或40_90wt %、例如 50-75或60-70wt%的所含的非所要的巖石。在如上所述揀選之后，使提純的碳酸鈣例如白堊、石灰石或大理石優(yōu)選經(jīng)受干式或濕式粉碎步驟。為此目的，可將顆粒進(jìn)料到濕式或干式破碎或研磨階段，例如錐形破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、錘式研磨機(jī)、滾筒研磨機(jī)、滾磨機(jī)如自磨機(jī)、球磨機(jī)或棒磨機(jī)。在粉碎之后，可以使用另一分級步驟(例如在篩子上，在空氣分級器、旋流分離器、離心機(jī)中)來生產(chǎn)最終產(chǎn)品。與純碳酸鈣顆粒分離開的顆粒通常在開采場所回填或作為副產(chǎn)物銷售。如下所述的附圖
和實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)用來說明本發(fā)明，且不應(yīng)該以任何方式限制本發(fā)明。附圖描述圖Ia和Ib示出了根據(jù)實(shí)驗(yàn)1用白堊原料的10_35mm粒級(圖la:揀選出的產(chǎn)品， 圖Ib 廢料)進(jìn)行的X射線揀選試驗(yàn)的結(jié)果。圖加和2b示出根據(jù)實(shí)驗(yàn)1用白堊原料的10_35mm粒級(圖加揀選出的產(chǎn)品， 圖2b 廢料)進(jìn)行的X射線揀選試驗(yàn)的結(jié)果。圖3a和北示出了來自用根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的等級2(圖3a)和等級3(圖3b) (35_63mm 粒級)的白堊進(jìn)行的X射線揀選試驗(yàn)的廢料。圖4和4b示出了來自用根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的等級4(圖4a)和等級5(圖4b) (35_63mm 粒級)的白堊進(jìn)行的X射線揀選試驗(yàn)的廢料。圖如示出了進(jìn)料中存在的礦物組分偉晶巖、閃巖、白云石和方解石(從左至右)，圖恥示出了 X射線揀選之后的合格品，圖5C示出了根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的X射線揀選之后的廢料。實(shí)施例實(shí)施例1 將燧石與白堊分離將含有約0. 5-3wt%粘土和約3-9wt%的高燧石含量的白堊原料在顎式破碎機(jī)中預(yù)破碎并在IOmm和60mm下篩分。將所得顆粒以約2 1的質(zhì)量比分成10-35mm粒級和35_60mm粒級并進(jìn)料到 MogensenMikroSortsAQllOl X射線揀選器中。這兩個粒級通過每次用一種粒級進(jìn)料機(jī)寬的一半利用揀選器的半寬來各自進(jìn)行揀選。將進(jìn)料以通過電磁振動進(jìn)料器和傾斜斜槽產(chǎn)生的單一均質(zhì)層的方式輸送到掃描區(qū)域。從傾斜斜槽落下的巖石被掃描并以自由下落方式射出。顆粒被加速，因此在它們進(jìn)入自由下落之前被分開。在斜槽正下方，顆粒由瞄準(zhǔn)的X 射線源以約60°的張角照射。在X射線源的相對側(cè)為雙通道X射線傳感器，其測量兩種不同的X射線輸出。畫面數(shù)據(jù)的評價和各材料塊的分級通過高性能工業(yè)用計算機(jī)在幾毫秒內(nèi)進(jìn)行。實(shí)際材料廢棄是在檢測位置以下約150mm處的電磁閥單元來進(jìn)行，其通過發(fā)射壓縮空氣脈沖來引導(dǎo)不想要的顆粒經(jīng)分離板進(jìn)入材料料斗。最后，可分開輸送廢料流和合格材料流。噴射器組件由可在7巴壓力下操作的218個空氣噴嘴(直徑3_)組成。揀選試驗(yàn)對于10-35mm粒級在11. 5tph的標(biāo)稱通量下進(jìn)行，且對于35_60mm粒級在25tph的標(biāo)稱通量下進(jìn)行。為了確定揀選效率，對于各揀選試驗(yàn)通過手工揀選產(chǎn)品流和廢料流確定廢料中產(chǎn)品(白色巖石)的百分?jǐn)?shù)和揀選出的產(chǎn)品中有色巖石的量。從這些圖中，計算出有色巖石的回收率、白色巖石的揀選選擇性和損失(表1)。表 權(quán)利要求
1.從含碳酸鈣的巖石中分離伴生礦物雜質(zhì)的方法，其通過以下步驟進(jìn)行-將所述碳酸鈣巖石粉碎并分級為lmm-250mm的粒度，-通過借助于下游檢測區(qū)和通過計算機(jī)控制的評價設(shè)備隨著由穿透所述顆粒流的輻射產(chǎn)生的傳感器信號而可控制地除去包含不同于碳酸鈣的組分的顆粒來分離碳酸鈣顆粒，所述輻射由X射線源發(fā)射并在至少一個傳感器設(shè)備中被捕獲，其中允許所述X輻射穿過與彼此不同的能譜有關(guān)的至少兩個濾光器裝置，所述至少兩個濾光器裝置安置在所述至少一個傳感器設(shè)備和傳感器線路的上游，所述傳感器線路具有多個相對于顆粒流橫向安置的單獨(dú)像素作為傳感器設(shè)備，傳感器線路為所述至少兩個濾光器中的每一個而提供。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述顆粒在輸送帶(“帶式揀選器”)上傳輸或通過滑下斜槽(“斜槽型/重力揀選器”)傳輸。
3.權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的方法，其特征在于對應(yīng)于所述顆粒流的寬度的傳感器線路由線性布置的檢測器設(shè)備形成。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述至少兩個濾光器為經(jīng)其透射彼此不同能級的X輻射的金屬箔。
5.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述至少兩個濾光器安置在所述顆粒流下方和所述傳感器上游，且產(chǎn)生軔制輻射譜的X射線管安置在所述顆粒流上方。
6.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述至少兩個濾光器包括以多個能級使用的多個濾光器。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于將穿過所述顆粒的所述X輻射濾光成通過使用用于位置分辨性地捕獲所述X輻射的金屬箔濾光成的至少兩種不同光譜，其已經(jīng)在預(yù)定能量范圍內(nèi)穿過整合在用于濾光器的至少一個傳感器線路中的所述顆粒。
8.權(quán)利要求7的方法，其特征在于存在圖像區(qū)域的Z-分級和標(biāo)準(zhǔn)化以便基于在至少兩個傳感器線路中捕獲的不同能譜的X射線光子的傳感器信號確定原子密度類別。
9.權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，存在特征類別形成的分段，以便基于在通過所述至少兩個傳感器線路捕獲的不同X射線能譜中檢測到的所述本體材料的所述顆粒的平均透射和通過Z-標(biāo)準(zhǔn)化獲得的密度信息來控制吹出噴嘴。
10.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述含碳酸鈣的巖石選自包含沉積和變質(zhì)成因的巖石的集合，諸如石灰石、白堊、大理石和白云石。
11.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述礦物雜質(zhì)選自包含作為在所述碳酸鈣巖石內(nèi)的散粒、團(tuán)塊、層或作為側(cè)巖的含變化量的白云石和氧化硅的巖石或礦物的集合，諸如燧石或石英形式的氧化硅、長石、閃巖、云母片巖和偉晶巖。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述含碳酸鈣的巖石被粉碎到 5mm-120mm、優(yōu)選10-100mm、更優(yōu)選20_80mm、尤其是；35-70讓、例如40_60mm的粒度。
13.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于使被粉碎的顆粒的一種或數(shù)種不同粒級經(jīng)受分離步驟。
14.權(quán)利要求13的方法，其特征在于，粒級內(nèi)最小粒度/最大粒度的比率為1 4，優(yōu)選為1 3，更優(yōu)選為1 2。
15.權(quán)利要求13或14中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，粒級內(nèi)的粒度在10-30mm范圍內(nèi)， 優(yōu)選在30-70mm范圍內(nèi)，更優(yōu)選在60_120mm范圍內(nèi)。
16.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在所述分離步驟之后，所述碳酸鈣顆粒經(jīng)受粉碎步驟。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在所述粉碎步驟之后，所述碳酸鈣顆粒經(jīng)受分級步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過將含碳酸鈣的巖石粉碎到粒度為1mm-250mm、借助于雙能量X射線透射揀選裝置分離碳酸鈣顆粒來從含碳酸鈣的巖石中分離礦物雜質(zhì)的方法。
文檔編號B07C5/36GK102256712SQ200980150752
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者B·塔瓦克里, M·雷辛格, T·曼格爾博格 申請人:Omya發(fā)展股份公司