起見(jiàn)，具有低有價(jià)值物料含量且具有對(duì)電磁輻射敏感的物料的這些顆粒將被稱為“熱”貧瘠顆粒?！盁帷必汃ゎw粒的高的熱信號(hào)使得它們能夠與“熱”顆粒以及“冷”顆粒區(qū)分開(kāi)來(lái)，并且因此使得它們能夠從其他顆粒中分選出。
[0079]在一種形式中，激發(fā)輻射是微波能。然而，應(yīng)理解，除其他因素之外，激發(fā)輻射基于待加工的礦石以及基于建立一個(gè)足以用于分選的熱差異來(lái)選擇。關(guān)于后者，該熱差異對(duì)于熱檢測(cè)器區(qū)別“熱”顆粒、“冷”顆粒以及“熱”貧瘠顆粒是足夠的。因此，激發(fā)輻射可以是X輻射或其他合適的電磁輻射。
[0080]微波輻射以在顆粒內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)功率密度的水平施加，該功率密度低于誘導(dǎo)顆粒中的微細(xì)裂縫所需的功率密度水平。無(wú)論如何，暴露14的微波頻率以及微波強(qiáng)度以及顆粒暴露時(shí)間以及其他操作參數(shù)在已考慮了所要求的信息后選擇。所要求的信息是在將特定采出物料分類用于分選和/或下游加工顆粒方面有幫助的信息。在任何給定情況下，將存在諸如等級(jí)、礦物學(xué)特征、硬度、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)完整性以及多孔性等特性的特定組合，這將提供做出關(guān)于顆粒的分選和/或下游加工的知情決策(例如適合特定下游加工選項(xiàng)的分選標(biāo)準(zhǔn))的必要信息。
[0081]然而，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于以避免顆粒的微細(xì)裂縫的方式應(yīng)用電磁輻射。
[0082]然后使大量礦石顆粒經(jīng)受分配器裝置(呈分配器站16的形式)，其空間地分配這些顆粒以備用于分選。分配的顆粒然后傳到分選裝置18，該分選裝置鑒定并將“冷”顆粒與“熱”顆粒以及“熱”貧瘠顆粒分開(kāi)，從而產(chǎn)生“冷”流18a以及“熱”顆粒和“熱”貧瘠顆粒的流18b。然而，應(yīng)理解，根據(jù)下游加工操作加工不同礦石等級(jí)的顆粒的適合性和實(shí)用性，這些顆?？梢员环诌x成多于兩個(gè)流。
[0083]分選裝置的一個(gè)實(shí)例示于圖2中。具體來(lái)說(shuō)，已被初次破碎機(jī)(未示出)破碎至10-25cm的粒度的礦石顆粒形式的進(jìn)料經(jīng)由一個(gè)進(jìn)料組件20供應(yīng)到傳送帶22上，并且該傳送帶22將顆粒運(yùn)送通過(guò)一個(gè)暴露14臺(tái)，該臺(tái)呈一個(gè)微波輻射處理組件24的形式，該微波輻射處理組件包括一個(gè)暴露腔26。
[0084]傳送帶22上的顆粒在移動(dòng)通過(guò)微波輻射處理組件24的暴露腔26時(shí)，逐個(gè)顆粒地暴露于微波福射。微波福射可以處于連續(xù)福射或脈沖福射的形式。
[0085]顆粒離開(kāi)暴露腔26并且通過(guò)傳送帶22遞送到一個(gè)斜槽28中，該斜槽將顆粒引導(dǎo)至一個(gè)分布板30上。顆粒通過(guò)分布板30的動(dòng)作而相對(duì)均勻地散布。分布板作為振動(dòng)板操作，這使得顆粒彼此散布開(kāi)來(lái)，并且使得顆粒從該斜槽的一個(gè)出口行進(jìn)到與該出口相反的板30的一個(gè)掉落邊緣32。
[0086]均勻分布的顆粒從分布板30落到另一個(gè)傳送帶34上，該傳送帶將顆粒遞送至分選裝置100的一個(gè)熱分析臺(tái)18上。
[0087]當(dāng)在傳送帶34上行進(jìn)時(shí)，顆粒經(jīng)受熱分析。在此實(shí)施例中，來(lái)自顆粒的輻射通過(guò)高分辨率、高速紅外成像儀66來(lái)檢測(cè)，該成像儀捕獲顆粒的熱圖像。雖然一個(gè)熱成像儀就足夠了，但可以使用兩個(gè)或更多個(gè)熱成像儀用來(lái)完全覆蓋顆粒表面。
[0088]另外，一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光相機(jī)(未示出)捕獲顆粒的可見(jiàn)光圖像以允許確定顆粒尺寸。根據(jù)所檢測(cè)熱點(diǎn)(像素)的數(shù)目、溫度、其分配模式以及其累積面積，相對(duì)于顆粒的尺寸，可以對(duì)所觀察巖石顆粒的等級(jí)做出評(píng)估。通過(guò)將該數(shù)據(jù)與先前建立的特定分級(jí)并設(shè)定尺寸的巖石顆粒的微波誘導(dǎo)熱特性之間的關(guān)系進(jìn)行比較，此估計(jì)可以得到支持和/或更多礦物含量可以定量。
[0089]應(yīng)注意，根據(jù)將顆粒分類用于分選和/或下游加工選項(xiàng)所要求的信息，在微波暴露腔內(nèi)和/或上游可以定位一系列其他傳感器(未示出)。這些傳感器可以包括以下傳感器中的任一個(gè)或不只一個(gè):(i)近紅外光譜(“NIR”)傳感器(針對(duì)組成)；(ii)光學(xué)傳感器(針對(duì)尺寸和質(zhì)地)聲波傳感器(針對(duì)浸提和磨削維度的內(nèi)部結(jié)構(gòu))；(iv)激光誘導(dǎo)光譜(“LIBS”)傳感器(針對(duì)組成)；以及(V)磁特性傳感器(針對(duì)礦物學(xué)特征和結(jié)構(gòu))；(Vi)X射線傳感器，用于測(cè)量非硫化物礦物和脈石組分，諸如鐵或頁(yè)巖。
[0090]由熱成像儀66和可見(jiàn)光傳感器(以及任何其他傳感器)收集的圖像例如使用配備有圖像處理軟件的一個(gè)計(jì)算機(jī)70來(lái)處理。該軟件被設(shè)計(jì)來(lái)處理傳感數(shù)據(jù)以將顆粒分類用于分選和/或下游加工選項(xiàng)。在任何給定情況下，該軟件被設(shè)計(jì)來(lái)根據(jù)與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的特性的相對(duì)重要性來(lái)加權(quán)不同的數(shù)據(jù)。
[0091]分選裝置18包括一個(gè)紅外相機(jī)形式的熱檢測(cè)器66。該檢測(cè)器66被校準(zhǔn)來(lái)確定給定顆粒是“熱”或“冷的”。使顆粒的溫度與顆粒中銅礦物的量相關(guān)。因此，具有給定尺寸范圍并且在給定條件下加熱的顆粒將溫度增加至高于一個(gè)下限閾值溫度“X”度的溫度，如果這些顆粒含有至少“y”重量％的銅的話。加熱至高于一個(gè)上限閾值溫度“Z”度的溫度的顆粒被稱為“熱”貧瘠顆粒。該上限閾值溫度可初始基于經(jīng)濟(jì)因素來(lái)選擇并且隨那些因素變化而調(diào)整。
[0092]熱分析18確定暴露14于微波處理組件24中的微波能所引起的顆粒溫度上升。
[0093]具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)熱成像相機(jī)20被定位來(lái)掃描進(jìn)入微波處理組件24的顆粒。該相機(jī)20確定顆粒的溫度，并且取此溫度作為參考溫度。將此參考溫度與通過(guò)第一次熱分析18獲得的顆粒溫度作對(duì)比，以確定每個(gè)顆粒由于暴露于微波能所引起的溫度上升(圖3中的“AT”)。然后將分選標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于每個(gè)顆粒的溫度上升以便確定這些顆粒如何分選。在此實(shí)施例中的分選標(biāo)準(zhǔn)包括在一個(gè)溫度帶內(nèi)的溫度上升，該溫度帶被選擇代表對(duì)于在下游操作中加工以回收銅金屬是經(jīng)濟(jì)的顆粒中的一個(gè)閾值銅含量。設(shè)定溫度上升是:TC至6°C，這樣使得具有小于3°C的溫度上升的顆粒被分類為“冷”顆粒，并且因此被指定為被一個(gè)分離器組件50拋棄。具有大于6°C的溫度上升的顆粒被分類為“熱”貧瘠顆粒，并且因此被指定為被該分離器組件50拋棄。具有在3°C與6°C之間的溫度上升的顆粒被分類為“熱”顆粒，并且因此被指定用于下游加工以便回收銅。然而，應(yīng)理解，該溫度帶可以根據(jù)工藝經(jīng)濟(jì)性而調(diào)整。
[0094]雖然根據(jù)此實(shí)施例的參考溫度通過(guò)相機(jī)20來(lái)確定，但參考溫度可以以其他方式來(lái)確定。例如，這些顆?？梢员活A(yù)處理，這樣使得這些顆粒實(shí)現(xiàn)一個(gè)預(yù)先確定的參考溫度。因此，該參考溫度可以作為一個(gè)固定溫度記錄在計(jì)算機(jī)70中，而非被主動(dòng)地監(jiān)測(cè)。
[0095]一旦計(jì)算機(jī)70完成熱和可見(jiàn)光分析，并且每個(gè)顆粒被分類，這些顆粒就被分離器組件50分離，該分離器組件包括一個(gè)空氣噴射器陣列68，這些空氣噴射器以與傳送帶34的寬度大致相同的距離間隔開(kāi)。陣列68從一個(gè)壓縮空氣源諸如氣缸69進(jìn)料壓縮空氣。這些顆粒通過(guò)從傳送帶34的末端投射并且在顆粒沿自由落體軌跡從傳送帶34移動(dòng)時(shí)被壓縮空氣射流(或其他合適流體射流，諸如水射流)選擇性地打偏而被分離。因此這些顆粒被分選成兩個(gè)流，這兩個(gè)流被收集在斜槽52、54中。熱分析鑒定傳送帶34上的每個(gè)顆粒的位置，并且空氣射流在顆粒作為待被打偏的顆粒進(jìn)行分析后一個(gè)預(yù)先設(shè)定時(shí)間被激活。
[0096]在此情況下，主要分類標(biāo)準(zhǔn)是顆粒的溫度上升，其作為顆粒中銅等級(jí)的指示。閾值等級(jí)之外的顆粒(即，具有該溫度上升之外的溫度上升)作為流18a被分離到一個(gè)收集斜槽52中，并且高于閾值等級(jí)的顆粒(即，具有該溫度上升帶之內(nèi)的溫度上升)作為流18b被分離到另一個(gè)斜槽54中。送至斜槽54的有價(jià)值顆粒隨后進(jìn)行加工以從顆粒回收銅。例如，斜槽54中的有價(jià)值顆粒被轉(zhuǎn)移用于下游加工包括磨碎和浮選以形成一種濃縮物，然后加工該濃縮物以回收銅。
[0097]在一個(gè)替代性實(shí)施例中，分離器組件50可被校準(zhǔn)用于打偏“熱”顆粒并且允許“冷”顆粒繼續(xù)保持其原始軌跡。
[0098]流18a中的顆?？梢宰?yōu)楦碑a(chǎn)物廢物流并且以一種合適的方式進(jìn)行處置。然而，并非是總是這種情況。顆粒具有較低濃度的銅礦物，這些銅礦物對(duì)于通過(guò)替代性方法來(lái)回收是足夠有價(jià)值值的。在這種情況下，“冷”顆?？梢员晦D(zhuǎn)移至一種合適的回收工藝，諸如浸提。
[0099]由分選裝置18應(yīng)用的溫度帶被選擇用于將含有有價(jià)值物料的顆粒與貧瘠顆粒分開(kāi)。應(yīng)用于含銅礦石的分選標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)實(shí)例的圖形表示示于圖4中。溫度帶被選擇用于將具有設(shè)定范圍內(nèi)的溫度上升的顆粒(即，具有溫度帶內(nèi)的溫度的顆粒)與其他顆粒分開(kāi)。在此情況下，設(shè)定范圍是由暴露于電磁輻射所致的，相比暴露前顆粒溫度為3°C至6°C的溫度上升。
[0100]分選標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的上限閾值和下陷閾值是將盡可能多的貧瘠采出物料與有價(jià)值物料(在此情況下是黃銅礦)分開(kāi)所必要的。
[0101]根據(jù)圖4將理解，包含顆粒的原始物料將影響顆粒的溫度上升。具體來(lái)說(shuō)，“冷”石英顆粒通常記錄一個(gè)比“冷”二長(zhǎng)巖顆粒低的溫度上升，當(dāng)兩者都經(jīng)受相同的微波能時(shí)。效果是，含有非常少的黃銅礦的二長(zhǎng)巖顆?？梢员话ㄔ谟涗浟嗽?TC至6°C范圍內(nèi)的溫度上升的顆粒之中。具有較高有機(jī)物料含量的石英顆粒將記錄一個(gè)類似的溫度上升。因此，重要的是選擇產(chǎn)生對(duì)于在下游回收操作中加工是經(jīng)濟(jì)的采出物料輸出流的上限閾值和下陷閾值。
[0102]雖然已描述了多個(gè)具體裝置和方法實(shí)施例，應(yīng)理解裝置和方法可以以許多其他形