意識到交變磁場可以在采出物料顆粒中間接地誘導(dǎo)電場，這又在顆粒中的導(dǎo)電物料中誘導(dǎo)渦流形式的電流，這些電流根據(jù)焦耳第一定律(即，指定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量(Q)等于電流的平方(I2)乘以顆粒中物料的電阻(R)與時間段)引起顆粒中導(dǎo)電物料的充足的選擇性歐姆加熱，以便使得有可能確定在采出物料中是否存在有價值物料。因此，交變磁場實現(xiàn)僅基于顆粒中有價值物料諸如有價值礦物的諸如導(dǎo)電率以及透入深度的特性的采出物料顆粒中物料的加熱的選擇性的增加。由該交變磁場誘導(dǎo)的渦流與顆粒中物料的導(dǎo)電率直接相關(guān)，并且因此顆粒中僅導(dǎo)電物料(諸如黃銅礦)被加熱，而顆粒中非導(dǎo)電或?qū)щ娦暂^低的物料(諸如粘土和石英)完全未被加熱或至少未被加熱至相同程度。此處存在兩種機制。首先，有價值物料必須是導(dǎo)電的以便與大的電流相關(guān)聯(lián)。第二，重要的是有價值物料不是極度好的導(dǎo)體，因為物料將不會生成充分的歐姆熱。另外，采出物料的尺寸越小，體積加熱將越好。如果采出物料是磁性的(例如鐵磁性的，諸如磁鐵礦)，顆粒被強烈加熱，功率損耗與導(dǎo)磁率成正比。誘導(dǎo)的渦流的幅度與磁場強度、磁場頻率以及導(dǎo)電率成正比。
[0042]間接加熱的益處是，僅在采出物料顆粒中有導(dǎo)電性的物料中生成能量(其隨頻率而改變)，例如黃銅礦具有20-1000S/m的導(dǎo)電率而石英具有1e 14S/m的導(dǎo)電率，這展示了通常在含銅采出物料中共同出現(xiàn)的這兩種物料(一種有價值，另一種不那么有價值)的幅度差異的數(shù)量級，這可以用于分離含有不同量的這些物料的顆粒。換句話說，本發(fā)明使得有可能區(qū)別特定金屬硫化物礦物并且選擇性地鑒定含有特定礦物的顆粒。如上所述，本發(fā)明不局限于含銅采出物料，并且適用于大范圍的物料，其中物料的有價值組分與無價組分的導(dǎo)電率差異使得有可能區(qū)別這些組分。
[0043]由于導(dǎo)電率以及因此透入深度(或在顆粒中誘導(dǎo)的電流的深度)隨著磁場頻率改變，因此可針對采出物料中每種有價值物料或其他有價值組成物料確定最佳頻率，以便使得有可能相較于采出物料中的非有價值物料選擇性地加熱采出物料。在為絕緣體的物料中，未誘導(dǎo)出渦流。在高導(dǎo)電性的物料中，誘導(dǎo)出渦流，但根據(jù)焦耳第一定律在物料中不存在足夠的電阻來產(chǎn)生熱。因此，選擇磁場頻率來最佳化采出物料中有價值物料的加熱是重要的。選擇可以包括在多個磁場頻率下操作。
[0044]因此，通過歐姆加熱加熱的碎片可以根據(jù)導(dǎo)電物料的量、物料的導(dǎo)電性以及導(dǎo)電物料中碎片的深度而被加熱至不同程度。因此，熱分析以及后續(xù)分選能夠基于溫度差異鑒定并將用于下游加工的碎片與其余碎片分離。
[0045]該方法可以進一步包括選擇該交變磁場以在該采出物料中的任何有價值物料中誘導(dǎo)電流從而引起有價值物料的加熱，以及將該采出物料暴露于所選擇的交變磁場以及加熱任何有價值物料。
[0046]該方法可以進一步包括選擇該交變磁場的頻率以相比該采出物料中的非有價值物料，促進該采出物料中有價值物料的加熱。
[0047]根據(jù)該分選標準物理分離碎片的步驟可以包括:在一個分選臺中分離一個類別的碎片，將剩余的碎片送至至少一個另外的分選臺用于分離一個或多個另外類別的碎片。
[0048]確定每個碎片的溫度可以包括確定該碎片的一部分的溫度。
[0049]步驟(b)可以進一步包括確定每個碎片的溫度上升速率，并且該熱分析可以涉及對比該碎片溫度或結(jié)合該碎片溫度評定該速率。
[0050]本發(fā)明的另一個方面提供一種從采出物料回收有價值物料的方法，該方法包括:(a)如上所述基于對電磁輻射的敏感性分選采出物料以獲得含有該有價值物料的采出物料以及貧瘠采出物料，以及(b)使該含有該有價值物料的采出物料經(jīng)受下游加工以回收該有價值物料。
[0051]在另一個方面，本發(fā)明提供一種用于分選采出物料碎片的裝置，該采出物料包括有價值物料和非有價值物料，其中一些碎片比其他碎片含有更多的有價值物料或更多的非有價值，該裝置包括:
[0052](a) 一個處理站，該處理站用于通過加熱這些碎片中的所選擇物料而加熱采出物料碎片；
[0053](b) 一個熱分析組件，該熱分析組件用于分析碎片的熱響應(yīng)；以及
[0054](c) 一個分選組件，該分選組件被配置用于基于該熱分析物理分選采出物料碎片以將具有由在一個上限溫度與一個下限溫度之間的范圍限定的一個溫度帶之內(nèi)的溫度的碎片與在該溫度帶之外的碎片分開；并且
[0055]其中該上限溫度和該下限溫度被選擇用于基于由加熱引起的碎片溫度將碎片鑒定為含有一定量的其提取在經(jīng)濟上可行的有價值物料。
[0056]該上限溫度可以被選擇用于區(qū)別通過有價值物料加熱的碎片以及通過相比這些有價值物料對加熱更敏感的非有價值物料加熱的碎片。
[0057]該熱分析組件可以包括一個處理器，該處理器接收來自該熱分析組件的熱分析，并且應(yīng)用該上限溫度和該下限溫度來鑒定貧瘠碎片以及含有有價值物料的碎片。
[0058]該分選組件可以包括一個分離器，該分離器將該貧瘠碎片引導(dǎo)成一個流，并且將這些含有有機物料的碎片引導(dǎo)成另一個流。
[0059]該處理器可配置有該溫度帶，該溫度帶可以被選擇用于基于具有在該范圍之內(nèi)的溫度或溫度上升(因暴露于電磁輻射而引起)的碎片而將碎片鑒定為含有有價值物料，以及基于在該范圍之外的溫度或溫度上升而將碎片鑒定為貧瘠碎片。
[0060]該處理器以及該分離器可以被配置有該溫度帶以將含有一定量的提取在經(jīng)濟上可行的有價值物料的碎片引導(dǎo)成兩個或更多個分開的流。
[0061]該處理器以及該分離器可以被配置有該溫度帶以根據(jù)對于一個指定的下游加工選項的適合性，將這些含有有價值物料的碎片引導(dǎo)成兩個或更多個分開的流。
[0062]該適合性可以通過碎片內(nèi)有價值物料的含量來確定。
[0063]該處理站可以被適配用于生成電磁輻射并且將這些碎片暴露于該電磁輻射。
[0064]該處理站可以被適配用于生成一個交變磁場并且將這些碎片暴露于該交變磁場。
[0065]附圖詳述
[0066]盡管存在可能落入如概述中所述裝置和方法的范圍內(nèi)的任何其他形式，但現(xiàn)在將參考附圖僅通過舉例來描述具體實施例，在附圖中:
[0067]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一種分選礦石方法的一個實施例的流程圖。
[0068]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種用于分選采出物料的裝置的一個實施例的示圖。
[0069]圖3是覆加有熱分析以及分選流程的圖2的實施例的示圖。并且
[0070]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種方法的一個實施例的溫度帶分選的表示。
[0071]實施方式說明
[0072]實施例在一種從低等級含銅礦石中回收銅形式的有價值金屬的方法的背景中描述，在該低等級含銅礦石中銅存在于諸如黃銅礦的含銅礦物中，并且這些礦石還含有非有價值脈石。該實施例中的該方法的目標是鑒定高于某一等級的含有大量含銅礦物的顆粒形式的采出物料碎片，以及將這些顆粒從其他顆粒中分選，以及使用最有效且可行的選項來加工含銅顆粒以便從這些顆粒中回收銅。
[0073]應(yīng)注意，盡管以下描述并不集中于下游加工選項，但這些選項是從冶煉到浸提范圍內(nèi)的任何合適的選項。
[0074]還應(yīng)注意，本發(fā)明不局限于含銅礦石并且不局限于銅作為待回收的有價值物料。一般來說，本發(fā)明提供一種分選在暴露于電磁輻射時展現(xiàn)出不同加熱響應(yīng)的任何采出物料的方法。采出物料可以是金屬物料以及非金屬物料。含鐵礦石以及含銅礦石是金屬物料的實例。煤是非金屬物料的一個實例。
[0075]還應(yīng)注意，本發(fā)明不局限于使用溫度閾值(作為等級指示)作為用于分選顆粒的唯一依據(jù)，并且本發(fā)明延伸至考慮為顆粒對于下游回收工藝的適合性的指示的其他特性。
[0076]首先參照圖1，示出一種用于加工采出礦石的工藝的流程圖。具體來說，將大的礦石巖石和礫石在初次破碎機10中縮減尺寸，并且然后送至粉碎站12以將礦石進一步縮減為具有小于10mm的尺寸的顆粒。然后分選礦石顆粒以獲得含有尚有價值物料含量的礦石顆粒流以及含有低有價值物料含量的礦石顆粒流。
[0077]—般而目，大量礦石顆粒暴露14于被選擇以加熱有價值礦物的激發(fā)福射。具有尚有價值物料含量的礦石顆粒被加熱。方便起見，這些顆粒被稱為“熱”顆粒，即使它們的溫度僅稍微高于環(huán)境溫度。具有低有價值物料含量的一些礦石顆粒未被加熱至相同程度，并且方便起見稱其為“冷”顆粒。結(jié)果是在高有價值物料含量的礦石顆粒與低有價值物料含量的礦石顆粒之間產(chǎn)生熱差異。這種熱差異使得礦石顆粒能夠被分選。
[0078]然而，一些礦石顆粒具有低有價值物料含量，但含有對電磁輻射敏感的材料諸如粘土。這些材料在加熱顆粒中具有強大的影響，因為這些材料在顆粒中是相對豐富的，和/或它們含有具有結(jié)合水的礦物，該結(jié)合水對一些類型的電磁輻射(包括微波能)具有高敏感性。材料的豐富性意味著該材料可以形成顆粒表面的一部分。因此，顆粒的熱分析將寄存一個更高的熱信號，該熱信號高于以下情況中的顆粒:其中熱信號是從由電磁輻射激發(fā)的少量物料擴散通過顆粒的熱的產(chǎn)物。方便