開采作業(yè)中的分選的制作方法
【專利摘要】公開了一種開采方法。該開采方法包括根據(jù)礦山平面圖在礦山中開采材料，所述礦山平面圖設(shè)計為使在礦山的開采作業(yè)的財務(wù)業(yè)績最大化。所述礦山平面圖基于至少生產(chǎn)以下的開采：(i)回收品位礦石，其是有價值的和適于回收處理的，且在回收處理礦石之前分選礦石時沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或(ii)廢石材料，其是廢石且在分選材料中沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或(iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前分選礦石時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】開采作業(yè)中的分選
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及在開采材料的方法中使用分選機(jī)。特別是，盡管不是專有的，本發(fā)明涉及在開采方法中使用干式分選機(jī)。更特別地，本發(fā)明涉及將已開采的材料選擇性地供應(yīng)到干式分選機(jī)，以便在開采方法中使由干式分選機(jī)提供的經(jīng)濟(jì)效益最大化。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)站 Kennecott Utah Copper 在以下方面描述了 Binghamton Canyon Mine 礦山的開米作業(yè):
[0003]“在世紀(jì)交接時期發(fā)明的露天開采方法今天仍然在使用。但是，隨著技術(shù)發(fā)展設(shè)備在尺寸上變大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。今天，巨大的拖運卡車能每次裝載240-320噸。礦山用大型電鏟具有56立方碼的鏟斗，該鏟斗能一次鏟起85噸的材料。計算機(jī)建模幫助開采規(guī)劃，并且先進(jìn)的通訊系統(tǒng)監(jiān)控所有的卡車和鏟的操作。采礦工程師使用由地質(zhì)人員收集的信息來制定基于每天、每周、每月、每年和多年的復(fù)雜的開采計劃。該開采計劃將礦山分為礦石區(qū)域和廢石區(qū)域。礦石是能開采和處理而獲利的材料。廢石，或表土層，是處理成本高且必須被去除以露出礦石的材料。因此，在經(jīng)濟(jì)上確定什么是礦石，和什么是廢石?！?br> [0004]從以上網(wǎng)址摘錄的內(nèi)容明顯地是,來自Binghamton Canyon Mine礦山的已開采的礦石分為基于“能開采和處理而獲利的材料”的“礦石”流和基于“處理成本高”的材料的“廢石”流。術(shù)語“礦石”流和“廢石”流在這里理解為具有這些含義。礦石流在下游的回收設(shè)備中被處理以便從礦石回收銅。
[0005]礦山(包括Binghamton Canyon Mine礦山)的關(guān)鍵問題是低品位但高投資和運營成本的不經(jīng)濟(jì)地運營。
[0006]上面提到的【背景技術(shù)】和下面提及的【背景技術(shù)】(特別是圖1的描述)不是承認(rèn)該技術(shù)形成本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識的一部分。上面提到的內(nèi)容也不用于限制這里公開的設(shè)備和方法的申請。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及將分選機(jī)，例如干式分選機(jī)，結(jié)合到開采材料的方法和對已開采的材料的下游處理，以利用最經(jīng)濟(jì)的方式從已開采的材料中回收有價值材料。
[0008]本發(fā)明也延伸至將分選方法結(jié)合到處理已被開采和儲存的材料的方法中。在這里，提到的“已開采的材料”包括儲存的已開采的材料。
[0009]在開采方法或儲存礦物處理方法中引入分選機(jī)需要適當(dāng)考慮使用分選機(jī)以通過分選機(jī)向開采方法提供最佳的經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(即，改進(jìn)的財務(wù)業(yè)績)的礦山處理流。
[0010] 申請人:意識到明確提高采礦作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是可行的，如果(除了將要開采的材料識別為“礦石”流或“廢石”流之外)礦山平面圖也:
[0011](a)考慮已開采的材料的范圍，所述已開采的材料適于分選以生產(chǎn)已開采的材料的升級流，該升級流能基于經(jīng)濟(jì)因素而被處理，和[0012](b)控制開采作業(yè)以生產(chǎn)已開采的材料的“礦石”流、“廢石”流和“可分選”流，并從分選的供給材料生產(chǎn)“升級”流。
[0013] 申請人:意識到應(yīng)由分選機(jī)分選的材料的任何評估應(yīng)考慮相比于不分選礦石，分選礦石的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)濟(jì)效益由分選一定體積的材料的“分選凈價值”(這里也稱為“分選的凈經(jīng)濟(jì)效益”)確定。術(shù)語“分選凈價值”被理解為表示“分選凈效益”減去“沒有分選的凈效益”，其中凈效益考慮了稅收和成本。基本地，僅在“分選凈價值”是正的情況下，分選是經(jīng)濟(jì)上可行的。
[0014]在廣義上，本發(fā)明提供開采方法，該方法包括根據(jù)礦山平面圖在礦山中開采材料，所述礦山平面圖設(shè)計為使在礦山的開采作業(yè)的財務(wù)業(yè)績最大化，所述礦山平面圖基于至少生產(chǎn)以下的開采:
[0015](i)回收品位礦石，其是有價值的和適于回收處理的，且在回收處理礦石之前分選礦石時沒有分選凈價值，即，沒有分選凈經(jīng)濟(jì)效益；或
[0016](ii)廢石材料，其是廢石且在分選礦石中沒有分選凈價值，即，沒有分選凈經(jīng)濟(jì)效益；或
[0017](iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前分選礦石時沒有分選凈價值，即，沒有分選凈經(jīng)濟(jì)效益。
[0018]本發(fā)明還提供一種開采方法，其包括:
[0019](a)考慮利用分選機(jī)分選材料的成本，準(zhǔn)備礦山平面圖，和包括將礦山中的材料識別為:
[0020](i)有價值和適合回收處理且在回收處理礦石之前分選碎石時沒有分選凈價值，即，沒有分選凈經(jīng)濟(jì)效益的回收品位礦石；或
[0021](ii)廢石材料，其為廢石且對礦石分選沒有分選凈價值，即，沒有分選凈經(jīng)濟(jì)效益；或
[0022](iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前分選礦石時具有分選凈價值，即，分選凈經(jīng)濟(jì)效益；
[0023](b)根據(jù)礦山平面圖開采材料以生產(chǎn)回收品位礦石流、廢石材料的廢石流和可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石的可分選流；和
[0024](C)通過在相對較高品位和相對較低品位的礦石碎片之間進(jìn)行區(qū)分而分選在可分選流中的礦石碎片，以生產(chǎn)適于回收處理的相對較高品位的礦石碎片的升級流。
[0025]分選步驟可是干式分選步驟。
[0026]術(shù)語“干式分選”在這里被理解為表示為了有效分離和生產(chǎn)“升級”流和“拒絕”流的目的不需要增加濕氣的任何分選處理。術(shù)語“升級”流表示較高的經(jīng)濟(jì)價值。典型地，較高的品位等于較高的經(jīng)濟(jì)價值。但是，術(shù)語“升級”不限于較高的品位。
[0027]在礦山中將材料識別為回收品位礦石或廢石材料或可分選礦石的步驟可包括在開采材料之前對材料取樣和分析材料。例如，該方法可包括在開采材料之前取樣并隨后分析礦石樣本。
[0028]在礦山中將材料識別為回收品位礦石或廢石材料或可分選礦石的步驟可包括在開采材料之后對材料取樣和分析材料。例如，在采礦以鉆孔和爆破模式作業(yè)的情況下，該方法可包括在材料已經(jīng)被爆破和落入礦井后取樣并隨后分析材料樣本。[0029]在礦山中將材料識別為回收品位礦石或廢石材料或可分選礦石可包括考慮材料的經(jīng)濟(jì)元素的品位。
[0030]在礦山中將材料識別為回收品位礦石或廢石材料或可分選礦石包括考慮材料的經(jīng)濟(jì)元素的平均品位。
[0031]是回收品位礦石的材料可是具有不僅高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的材料的預(yù)定部分的材料。在任一給定情況下，“預(yù)定部分”的價值和“預(yù)定品位”的價值取決于許多因素，包括礦山中的開采成本和有價值材料的經(jīng)濟(jì)價值。
[0032]是廢石材料的材料可是具有不僅在每一體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的材料的預(yù)定部分的材料。
[0033]是回收品位礦石的材料可是具有不僅在給定體積中高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的材料的預(yù)定部分的材料，并且是廢石材料的材料是具有不僅在給定體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的材料的預(yù)定部分的材料。
[0034]礦山平面圖可以是冶金地質(zhì)采區(qū)模型。
[0035]塊可是任意合適的幾何形狀和尺寸。
[0036]步驟(b)可包括在礦山中開采材料和將礦物分選為回收品位礦石流、廢石次材料流和可分選礦石流。
[0037]步驟(b)可包括在礦山中開采材料和將礦物分選為回收品位礦石流、廢石材料流，以及從廢石材料流分離可分選礦石流。
[0038]該方法可包括在分選機(jī)中分選該流之前，將可分選礦石流粉碎成期望顆粒尺寸的分布。
[0039]分選機(jī)可是體積分選機(jī)或者顆粒分選機(jī)或者體積分選機(jī)和顆粒分選機(jī)的組合。
[0040]分選機(jī)可使用任何合適的技術(shù)，以便確定將分選機(jī)中正在處理的材料進(jìn)行分選的基礎(chǔ)。
[0041]一種合適的技術(shù)基于電磁輻射的應(yīng)用，如微波輻射或者射頻輻射。更具體地，分選礦石的步驟(C)包括:
[0042](a)將礦石碎片暴露于電磁福射，
[0043](b)在礦石碎片暴露于電磁輻射后，檢測礦石碎片之間的溫度差；和
[0044](C)基于礦石碎片之間的檢測到的溫度差，將礦石碎片物理區(qū)分為至少更高品位流和另一流。
[0045]該技術(shù)可基于使材料熱點定位的檢測，例如在巖石的表面或材料的巖屑上。該技術(shù)可不需要檢測整個巖石或材料的巖屑的平均溫度增加例如2-3°C。
[0046]通過在下面的國際公開中的實例，上述基于電磁輻射的技術(shù)已被描述，并且在這些國際公開中的內(nèi)容通過交叉參考在這里被合并:
[0047]W02007/051225,W02008/017120, W003/102250。
[0048]分選機(jī)的另一合適的技術(shù)是雙能X射線分析。Technological ResourcesPtyLimited名義下的國際申請PCT/AU2009/001179 (國際公開W02010/025528)描述了用于已開采材料的雙能X射線分析的方法和裝置。術(shù)語“雙能X射線分析”在這里被理解為表示基于以不同的光子能量獲得的、經(jīng)過每個顆粒的整個厚度傳遞的被檢測的處理數(shù)據(jù)的分析。該過程使非成分因素在檢測數(shù)據(jù)上的影響的最小化成為可能，以便數(shù)據(jù)提供更清晰的材料的成分、類型或形式的信息。該國際申請的說明書中公開的內(nèi)容在這里通過交叉參考被合并。
[0049]另一合適的技術(shù)是尺寸分離步驟，例如使用合適的篩，以將材料分離為可分選礦石流。該技術(shù)在以下情況下可是有用的，即，在已開采的材料的特定顆粒尺寸中存在較高濃度的有價值的材料。例如，可以是這樣的情況，其中細(xì)顆粒相比于已開采的材料的更大顆粒具有更高濃度的有價值的材料。因此，可分選流能被篩分以從大顆粒分離細(xì)顆粒。細(xì)顆粒將成為升級流。根據(jù)可分選流的特性，來自篩的更大顆粒然后被進(jìn)一步分選，例如通過上述的基于電磁輻射的技術(shù)或雙能X射線分析技術(shù)，以生產(chǎn)進(jìn)一步的升級流和拒絕流。兩個升級流能結(jié)合并傳遞到下游處理操作。
[0050]通過實例，其他技術(shù)包括X射線熒光、放射測定、光學(xué)和影像技術(shù)。
[0051]該材料可以是含銅礦石。
[0052]回收處理可以是用于生產(chǎn)銅精礦的選銅器。
[0053]本發(fā)明也提供開采方法中的分選機(jī)的最佳應(yīng)用，其中:
[0054](a)在回收處理之前在分選礦石時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效益的可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石通過在相對較高品位和相對低品位的礦石碎片之間進(jìn)行區(qū)分而在分選機(jī)中能被分選，以便生產(chǎn)被輸送以進(jìn)行回收處理的相對較高品位礦石碎片的升級流；
[0055](b)適于回收處理的在回收處理之前分選礦石時沒有任何凈經(jīng)濟(jì)效益的回收品位礦石不經(jīng)分選被輸送以進(jìn)行回收處理；和
[0056](c)作為廢石在分選材料時沒有任何凈經(jīng)濟(jì)效益的廢石材料被送到廢石堆或廢石料堆。
[0057]本發(fā)明還提供一種采礦作業(yè)，其包括:
[0058](a)礦山，
[0059](b)開采材料并將以開采的材料分成以下的設(shè)備:⑴回收品位礦石，其是有價值的和適合回收處理的且在回收處理礦石之前在通過分選使礦石品位升級時沒有任何凈經(jīng)濟(jì)效益；或(ii)廢石材料，其為廢石且在通過分選使廢石材料升級時沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或
(iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前在分選礦石以提高礦石品位時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效益，即，正的凈價值；
[0060](C)分選機(jī)，其用于分選可分選礦石流，以及生產(chǎn)升級流和拒絕流，
[0061](d)用于將回收品位礦石和升級流輸送到礦山處或遠(yuǎn)離礦山的位置的下游處理操作，和
[0062](e)礦山控制系統(tǒng)，其用于根據(jù)礦山平面圖控制采礦作業(yè)，礦山平面圖設(shè)計為使在礦山的開采作業(yè)的財務(wù)業(yè)績最大化，礦山平面圖基于至少生產(chǎn)已開采的材料的回收品位礦石流、廢石流和可分選流的開采。
[0063]礦山可以是露天礦或地下礦。
[0064]礦山可以是銅礦。
[0065]下游處理操作可以是選銅機(jī)。
[0066]采礦作業(yè)可包括多種礦山。
[0067]本發(fā)明還提供一種從根據(jù)上述的開采方法已經(jīng)開采的材料中回收有價值材料例如有價值金屬的方法，所述方法包括處理來自分選步驟(C)的材料的升級流和從升級材料中回收有價值材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0068]盡管存在(可落入
【發(fā)明內(nèi)容】
中所闡述的設(shè)備和方法的范圍內(nèi)的)任何其他形式，但現(xiàn)在僅借助實例，參考附圖來描述【具體實施方式】，在附圖中:
[0069]圖1是示出已知開采方法的示意圖；
[0070]圖2a是一部分礦山的豎直剖面示意圖，其示出了描述廢石材料體積和用于礦物回收處理的礦石體積的簡單的礦山模型；
[0071]圖2b是Bingham Canyon mine礦山的俯視圖,其示出了呈采區(qū)模型的形式的更復(fù)雜的礦山模型；
[0072]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的開采方法的一個實施例的示意圖；
[0073]圖4是多塊含銅礦石的銅濃度(單位為wt.%)與每一塊的質(zhì)量百分比的曲線圖；
[0074]圖5a是圖4中的塊A的分選和下游處理選擇的圖表；
[0075]圖5b是圖4中的塊B的分選和下游處理選擇的圖表；
[0076]圖5c是圖4中的塊C的分選和下游處理選擇的圖表；
[0077]圖6是分選多塊含銅礦石的凈價值與礦石的銅當(dāng)量品位的曲線圖；
[0078]圖7是圖7中特定銅當(dāng)量品位范圍內(nèi)的塊的分選和下游處理選擇的圖表；
[0079]圖8是根據(jù)本發(fā)明的開采方法的另一實施例的示意性圖表，特別集中于干式分選機(jī)在開采方法中的應(yīng)用；和
[0080]圖9是根據(jù)本發(fā)明的干式分選機(jī)的一個實施例的透視圖。
【具體實施方式】
[0081]在上下文中以從低品位含銅礦石(其中銅存在于含銅材料中例如黃銅礦，并且該礦石也包含礦渣)回收有價值的金屬(呈銅的形式)的方法來描述如圖所示的本發(fā)明的實施例。
[0082]應(yīng)該注意，本發(fā)明不局限為含銅礦石，且延伸至其它含有有價值材料(如經(jīng)濟(jì)元素)的已開采的材料。本發(fā)明通常延伸至是含金屬材料或不含金屬的材料的已開采的材料。除了含銅礦石，含鐵和含鎳的礦石是含金屬材料的實例。煤是不合金屬材料的實例。
[0083]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的開采方法的一般步驟的流程圖。
[0084]參考圖1，已知方法的第一步是為礦山開發(fā)礦山模型。根據(jù)礦山材料的冶金地質(zhì)檢測開發(fā)礦山模型。對于任何礦山能計算已開采的材料的邊際品位(開采低于邊際品位是不經(jīng)濟(jì)的)并且隨后處理已開采的材料以回收材料中有價值的材料。礦山模型將(被認(rèn)為是有被處理以便回收的價值)的礦石識別為有價值的元素和不處理的廢石材料。
[0085]礦山中的材料根據(jù)基于礦山模型和其他因素的礦山平面圖，例如通過常規(guī)的鉆探和爆破方法(或任何合適的開米技術(shù))隨后被開米。礦石中的已開米的材料通過開米設(shè)備運輸，如挖掘機(jī)、運輸機(jī)，被輸送到初碎機(jī)，并被粉碎成通常10-25厘米(0.5-3英寸)的粒度。
[0086]被粉碎的礦石被輸送到礦物回收處理設(shè)備以提取礦山中有價值的元素。礦石可包括被儲存以用于進(jìn)一步處理的低品位礦石和直接傳送到礦物回收處理設(shè)備的高品位礦石。廢石被開采并作為廢石流送至廢石堆(或廢石料堆)。
[0087]礦石的進(jìn)一步的礦物回收處理的范圍從包括粉碎和篩分成標(biāo)準(zhǔn)尺寸范圍的簡單的干式處理，到選礦或升級礦石的回收處理?；厥仗幚砜砂袷交蚋墒?。回收處理可包括浸出(包括堆浸)，和生產(chǎn)精礦的浮選以及熔煉精礦。
[0088]圖2(a)示出用于礦山的小一部分的已知的簡單礦山模型。該礦山模型識別廢石材料的體積和礦石體積，以用于礦物回收處理。
[0089]圖2(b)示出了整個礦山的更復(fù)雜的礦山模型。該礦山模型是采區(qū)模型，其中礦山以采區(qū)的形式按材料的體積形成模型。每一采區(qū)被賦予了由例如冶金地質(zhì)檢測或金融建模確定的屬性。在一個實例中，圖2(b)中采區(qū)的陰影表示了不同的銅品位，并且更具體地，更暗的陰影表示具有更高銅品位的采區(qū)。已知的是，從礦床開采大塊(即，大的預(yù)定體積)的礦石。典型地，盡管不是經(jīng)常性的，礦石塊大體是例如40米長20米深20米高，并且對于含銅礦石來說，在20米長20米深20米寬的鐵礦石的情況下包含8000噸礦石。典型地，礦床的一部分通過化學(xué)分析礦石樣本來化驗，該樣本取自在該部分中的一系列鉆孔，以確定是否礦將借助礦石流還是廢石流被處理。礦石流和廢石流之間的邊際依賴于很多因素，且根據(jù)礦山與礦山的不同和礦山的不同部分而改變。當(dāng)分析已經(jīng)完成時，準(zhǔn)備該部分的采區(qū)模型。平面圖將鉆孔的樣本定位在平面圖的該部分上。通過樣本分析(如化學(xué)化驗和/或礦物/材料類型豐度)確定以下區(qū)域:區(qū)域(a)高品位礦石，(b)低品位礦石，或(c)廢石材料，并用分開不同區(qū)域的明顯的邊界將這些區(qū)域標(biāo)記在平面圖上。也考慮其他因素如地質(zhì)因素來選擇邊界。區(qū)域確定隨后要開采的塊。每塊礦石利用炸藥被爆破，從礦井撿起，并從礦井運輸。根據(jù)每一塊的確定的品位，礦石在礦井的內(nèi)部和外部被處理。例如，廢礦石用于礦山充填，低品位礦石被儲存或者用于與高品位礦石混合，并且高品位礦石按需要被進(jìn)一步處理以形成可銷售的產(chǎn)品。
[0090]下面的描述將“塊”表示為作為一定體積的材料的實例。在上下文中，需要注意的是，術(shù)語“塊”不局限為特定的幾何形狀或特定體積。
[0091]圖3示出根據(jù)本發(fā)明開采方法的一個實施例。開采方法包括在圖1中示出的已知的開采方法中的多個相同的步驟。這些步驟包括冶金地質(zhì)檢測和礦山模型的開發(fā)、根據(jù)礦山模型在礦山中開采材料、和考慮其他因素、以及生產(chǎn)呈礦石流(在圖中描述為“回收品位礦石流”)和廢石流的形式的處理流，以及在礦物回收處理設(shè)備中處理礦石流以便在礦石中取出有價值的元素并將廢石流輸送到廢石堆(或廢石料堆)。在含銅礦石的情況下，回收處理設(shè)備可包括選銅機(jī)。
[0092]圖3示出該開采方法還包括生產(chǎn)可干式分選流的形式的處理流。在下面論述選擇用于可干式分選流的已開采的材料的基礎(chǔ)。圖3示出該開采方法還包括在干式分選機(jī)中分選可干式分選流，以生產(chǎn)“接受”流和“拒絕”流，并在礦物回收處理設(shè)備中處理該接受流，以取出有價值物。
[0093]在使用時，圖3的方法中使用的干式分選機(jī)基于礦石碎片的品位將礦石碎片分選為接受流和拒絕流。接受流也指“升級”礦石碎片流。也就是說，關(guān)于本實施例，接受流中的礦石碎片的平均品位高于(該可干式分選流被“升級”)由干式分選機(jī)接收的可干式分選流中的礦石碎片的平均品位。存在與操作干式分選機(jī)和將礦石碎片輸送到礦石分選機(jī)運入以及從礦石分選機(jī)輸送礦石碎片的相關(guān)成本。干式礦石分選機(jī)的特定實施例參考圖8被描述。
[0094] 申請人:意識到，干式分選特定塊的礦石碎片不必然總是在經(jīng)濟(jì)方面有效益的，因而，重要的是對于在干式分選機(jī)中引導(dǎo)礦石以進(jìn)行分選具有清楚的基礎(chǔ)。其實現(xiàn)不局限于干式分選，并且延伸到通常的分選。更具體地，且在通常的方面， 申請人:已經(jīng)意識到哪一個塊應(yīng)該被分選的任何評估應(yīng)該考慮分選材料相對于不分選材料的經(jīng)濟(jì)效益。如上所述的，這能被表示為塊的“分選凈價值”，其中該術(shù)語被理解為表示“分選凈效益”減去“不分選凈效益”，這些術(shù)語被如下地理解:
[0095](a) “分選凈效益”表示收入(開采和分選和下游處理，即，回收)減去成本；和
[0096](b) “不分選凈效益”表示收入(開采和下游處理，即，回收)減去成本。
[0097]基本上，術(shù)語“分選凈價值”表示下面的(a)與(b)之差，其中(a)是當(dāng)已開采的材料被分選時收入減去成本，(b)是當(dāng)已開采的材料不被分選時收入減去成本。換句話說，術(shù)語“分選凈價值”表示:相比于不分選材料，通過分選至少一些已開采的材料而獲得的經(jīng)濟(jì)效益(特別是考慮所有成本后的額外的現(xiàn)金流)。
[0098]在考慮“分選凈價值”的上下文中， 申請人:意識到:如果被分選已開采的材料的方法拒絕的那部分已開采的材料以固定價值隨機(jī)設(shè)定并且不考慮經(jīng)濟(jì)因素，那么就可能獲得小、于最佳經(jīng)濟(jì)價值的價值。更特別地， 申請人:意識到:當(dāng)用分選方法處理的材料塊基于每塊材料的低于經(jīng)濟(jì)的邊際品位的部分被選擇時，更可能獲得最佳經(jīng)濟(jì)價值。在任何給定的礦山，該部分將取塊于采礦、分選和下游處理(即，回收)、與礦山相關(guān)的成本、和礦山中有價值材料的經(jīng)濟(jì)價值。
[0099]在塊中具有均勻分布的銅的情況下，塊不值得分選。
[0100]當(dāng)是不均勻的塊時，極端情況下，當(dāng)塊中所有材料低于經(jīng)濟(jì)的邊際品位時，塊不值得分選。分選機(jī)將簡單地將所有碎片分選為拒絕，不產(chǎn)生分選利益，同時產(chǎn)生操作分選機(jī)的相關(guān)成本。類似地，塊不均勻的情況下，當(dāng)塊中所有材料高于經(jīng)濟(jì)邊際品位時，塊不值得分選。分選機(jī)將簡單將所有碎片分選為接受，不產(chǎn)生分選利益，同時產(chǎn)生與操作分選機(jī)相關(guān)的成本。
[0101]使用分選機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益能通過分選最低品位的礦石塊的和最高品位的廢石塊而被優(yōu)化。這通過圖4-8被示出。
[0102]圖4包括來自礦山的不同塊石礦中的每一塊的質(zhì)量百分比與銅濃度(單位wt.%)的多個分開的曲線。圖4是確認(rèn)具有分選凈價值的已開采的材料塊的一個實例。邊際品位低于0.1%的銅由水平邊際品位線表示。如上所示，這不是所有礦山的絕對價值，并將隨不同的礦而改變。該價值還可在礦山的壽命過程中被改變。多個塊的品位分布由圖中相應(yīng)的品位分布線表示。
[0103]根據(jù)圖4中示出的本發(fā)明的實施例中，已開采的材稠被分析以評估是否材料塊在開采后被分選是具有經(jīng)濟(jì)效益的。該評估通過以下確定:獲得要被開采的每塊材料的足夠的礦石樣本，分析樣本以確定樣本的銅品位，然后確定每塊材料的低于礦山的預(yù)定的經(jīng)濟(jì)的邊際品位的部分。要注意的是，材料的分析可在材料已被開采之后進(jìn)行。例如，礦山以鉆探和爆破方式作業(yè)的情況下，樣本可在材料已經(jīng)被爆破和落至礦井內(nèi)之后被取來和分析。在任何給定的情況下，需要的樣本總數(shù)將隨著已經(jīng)被爆破的材料的量和其它因素如礦山的特定部分的品位的變化而變化?？赡艽嬖谶@樣的情形，樣本在開采之前被取出和分析以及在開米之后樣本被取出和分析。
[0104]實際上，分析的目的是基于在圖中被描述為“分選是經(jīng)濟(jì)的”的塊的質(zhì)量，確定是否塊處于15%至85%的百分比帶之中或之外。在圖4中分析的礦山樣本的上下文中，品位分布線與15%的百分比和85%的百分比之間的帶中的邊際品位線相交的情況下，存在干式分選塊的正凈價值。也就是說，在塊中多于15%是低于邊際品位的但塊中不超過85%是低于邊際品位的情況下，在干式分選塊時具有正的凈價值。落在這種定義中的塊具有與百分之15和百分之85之間的邊際品位相交的品位分布線，如用“分選是經(jīng)濟(jì)的”的標(biāo)記表示的。標(biāo)為A的塊的品位分布線是這樣的一個情況，其中從塊中分選碎片被認(rèn)為是具有正的凈價值的。
[0105]帶的下端表示:對于具有小于0.1wt.%的銅濃度的部分占塊的總質(zhì)量不到15%的塊進(jìn)行分選且隨后在下游處理是不經(jīng)濟(jì)的，這類似于沒有分選步驟而直接處理。也就是說，對于塊的很大部分高于邊際品位的塊，更經(jīng)濟(jì)地是簡單地處理所有塊，而不是將塊分選成分離的碎片。如果該塊的碎片被分選，則很少的碎片被拒絕，這對于避免分選成本且使塊的碎片被直接輸送以進(jìn)行下游處理是有經(jīng)濟(jì)意義的。標(biāo)記B的塊的品位分布線是這樣的情況，其中從塊中分選碎片被認(rèn)為是沒有任何正的凈價值的，更合適地是直接將礦送去礦物回收處理。
[0106]帶的上端表示:塊的85%到100%之間的百分比的部分(即，僅15%或更少的塊)含有大于0.1wt.%的銅濃度，對這樣的塊進(jìn)行分選且之后在下游被處理是不經(jīng)濟(jì)的，這類似于沒有分選步驟而直接處理塊。也就是說，塊的多于85%是低于邊際品位的。因此，對于塊中這么少是高于邊際品位的情況，更經(jīng)濟(jì)地是將礦石碎片廢棄。如果對該塊的碎片進(jìn)行分選，很少的碎片將被接受，避免分選成本是有經(jīng)濟(jì)意義的。標(biāo)記為“C”的塊的品位分布線是這樣的一個情況，其中從塊中分選碎片被認(rèn)為是沒有任何正的凈價值的，并優(yōu)選直接將塊廢棄。
[0107]圖5a、5b、5c是示意圖，示出了:塊A、B和C分別使它們的品位分布線與圖4中的曲線的帶中的邊際品位線相交，且塊A、B和C被分配到合理確定流，S卩，回收品位礦石流，可干式分選礦石流，和廢石材料流。
[0108]對于礦山中每塊材料，可能的是:材料塊中的低于邊際品位的部分是不同的。作為通常的主張，盡管不總是這樣，但塊的平均品位越高，材料塊中小于經(jīng)濟(jì)邊際品位的部分越小。塊的平均品位被表示為百分之50。圖4中塊A的質(zhì)量平均品位被表示為0.22wt.%。圖4中明顯地是，塊中銅濃度有很大變化并且塊內(nèi)銅的分布有很大變化。圖4中出現(xiàn)的重點是，能存在具有相同質(zhì)量平均銅品位但塊內(nèi)銅分布明顯不同的兩個塊，這兩個不同的銅分布對于干式分選在適應(yīng)性方面非常不同。塊內(nèi)不同的銅分布是因為其它因素，如塊中材料的礦物學(xué)。
[0109]然而，參考圖4描述的方法的替代性實施例包括:基于塊的質(zhì)量平均品位，將已開采的材料塊分配到回收品位礦石流、可干式分選礦石流、或廢石材料流中的一個流，如這里在下面參考圖6所述的。
[0110]圖6是分選含銅礦石塊的凈價值與礦石的銅當(dāng)量品位(其中“當(dāng)量”包括其它有價值礦物Mo，Au，Ag的價值)的曲線圖。該曲線表示:對于被評估的塊來說并考慮到在塊來源的特定礦山的開采條件，對于質(zhì)量平均銅當(dāng)量品位的范圍為0.1-0.7wt.%的塊，如上所述的，存在分選塊的正的凈價值。該曲線示出分選凈價值從0.1wt.%的品位處迅速增加到在0.3wt.%的品位處的最大值，然后快速下降，如銅品位迅速下降到在0.7wt.%處。應(yīng)該注意，在平均銅當(dāng)量品位大于0.7wt.%情況下，更經(jīng)濟(jì)地是簡單地處理所有塊，而不是將塊分選成低于邊際品位例如0.1wt.%的分開的碎片然后從選擇的碎片中回收銅。
[0111]圖7是示出具有圖6的曲線的帶中的質(zhì)量平均當(dāng)量品位的塊被分配到合理確定流(即，回收品位流、可干式分選流或廢石流)的視圖。
[0112]圖8示出概念上的根據(jù)本發(fā)明的開采方法的另一實施例，盡管不是唯一的其它可能。圖8集中于開采方法的干式分選步驟。該實施例能適用于下列情況:其中礦山中的材料具有:(a)細(xì)粒，其具有較高濃度的有價值材料，如銅；和(b)粗粒材料，其能適用于通過上述的基于電磁輻射的技術(shù)進(jìn)行分選。具有特征(a)、(b)的材料為可干式分選礦石流。如圖所示的干式分選機(jī)通過以下對已開采的材料的可干式分選礦石流進(jìn)行處理:開始將材料粉碎至需要的特定分布尺寸，然后篩分粉碎的材料以形成細(xì)粒流(在這種情況中小于0.12毫米)和粗粒流。細(xì)粒流是升級流。然后粗粒流被進(jìn)一步干式分選，例如通過上述的基于電磁輻射的技術(shù)(或通過雙能X射線分析技術(shù)或任何其它合適的技術(shù))，以生產(chǎn)其他升級流或拒絕流。這兩個升級流結(jié)合并被輸送至下游處理操作。
[0113]圖9示出 申請人:研制的干式分選機(jī)的一個實施例，該干式分選機(jī)適用于相對于圖3和8描述的開米方法中的干式分選步驟。干式分選機(jī)包括微波福射站3,微波福射站3包括:供料器，以用于將已開采的材料的碎片暴露于微波輻射；微波輻射源；和一個或多個用于將輻射從源傳遞到分料器的波導(dǎo)管。碎片的流被輸送經(jīng)過在合適的輸送帶組件5上的分料器。如圖8所示的，輸送帶5將材料從圖的左邊輸送到右邊。輸送帶組件5包括沿著干式分選機(jī)長度的多個分開的帶。干式分選機(jī)也包括:紅外檢測單元9，以用于檢測受到微波輻射的碎片的熱效應(yīng)；和控制單元(未示出)，其處理來自紅外檢測單元9的數(shù)據(jù)，并確定是否碎片應(yīng)被分選成接受類還是拒絕類。干式分選機(jī)還包括基于空氣射流的分選機(jī)15，其定位在紅外檢測單元9的下游，并能在輸送帶組件5的下游端的整個寬度上操作，以將碎片選擇性地投入接受箱11或拒絕箱13。
[0114]在通常意義上，在圖9中所示的干式分選機(jī)中干式分選已開采的材料的方法包括如下步驟:
[0115](a)在微波輻射站3中使已開采的材料的碎片暴露于微波輻射(或其它合適的電磁輻射，如射頻輻射)；
[0116](b)在材料已被微波輻射之后，利用紅外檢測單元9，檢測碎片的熱性質(zhì)(或其它合適的性質(zhì))；
[0117](C)評估碎片之間特性的差別；和
[0118](d)基于礦石碎片之間的檢測性質(zhì)的差別，借助基于空氣射流的分選機(jī)15將礦石碎片物理區(qū)分為至少較高品位接受流和低品位拒絕流。
[0119]用于不同類型的干式礦石分選機(jī)的被檢測的性質(zhì)可包括已開采礦物的下列特征中的任一個或多個:組成(包括有價值金屬的品位)、礦物學(xué)特性、硬度、孔隙度、結(jié)構(gòu)完整性、絕緣性和質(zhì)地。
[0120]基于是否碎片處于或超過邊際品位還是低于邊際品位，干式分選機(jī)可在選擇的塊中分選碎片。該邊際品位還可由其它條件確定，如塊中的銅分布(其與選擇干式分選機(jī)的操作參數(shù)有關(guān))。
[0121 ] 可使用的基于微波的干式分選機(jī)的實例可在名稱為“確定材料內(nèi)的礦物的存在的方法”的未決的國際申請PCT/AU2006/001561中被描述，該申請也在這里通過參考被并入?；谏漕l的干式分選機(jī)的實例在名稱為“分選已開采的材料”的未決國際申請PCT/AU2010/001712中描述，該申請也在這里通過參考被合并。
[0122]在上下文中描述了使用干式分選機(jī)的實施例，該干式分選是碎片分選機(jī)，該碎片分選機(jī)用電磁輻射來幫助識別材料的較高銅濃度碎片。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不局限于用這種類型的干式分選機(jī)，且延伸為使用任一其他選擇部件來提供已開采的材料的特性信息，這使得基于碎片的可知品位來分離碎片是可能的。
[0123]對這里描述的本發(fā)明的實施例可做出很多變型，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。已開采的材料包括被儲存的已開采的材料。
[0124]還應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不局限為含銅礦石和作為有價值材料被回收的銅。特別地， 申請人:特別關(guān)注含銅礦石，其中銅存在于作為硫化物(如黃銅礦或輝銅礦)的碎片中。但是，僅通過實例， 申請人:還關(guān)注含鎳礦石，其中鎳存在作為硫化物的礦石碎片中、含硫化鐵礦石和含鈾礦石中。
[0125]還應(yīng)當(dāng)注意，這里使用的表述“碎片”和“顆?！本哂邢嗤暮x。
[0126]在接下來的權(quán)利要求中，以及前述的描述中，除了上下文由于明確的語言或必要的含義所要求的其他情況，表述“包括”和其他如“包含”、“含有”的變型用于包含性的含義，即，詳細(xì)說明所述特征的存在，而是不排除這里公開的設(shè)備和方法的各實施例中的其他特征的存在或增加。
【權(quán)利要求】
1.一種開米方法，其包括: (a)考慮利用分選機(jī)分選材料的成本，準(zhǔn)備礦山平面圖，和包括將礦山中的材料識別為: (i)有價值和適合回收處理且在回收處理礦石之前分選礦石時沒有凈經(jīng)濟(jì)效益的回收品位礦石；或 (ii)廢石材料，其為廢石且對材料分選沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或 (iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前分選礦石時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效.、M ; (b)根據(jù)礦山平面圖開采材料以生產(chǎn)回收品位礦石流、廢石材料的廢石流和可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石的可分選流；和 (c)通過在相對較高品位和相對較低品位的礦石碎片之間進(jìn)行區(qū)分而分選在可分選流中的礦石碎片，以生產(chǎn)適于回收處理的相對較高品位的礦石碎片的升級流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中分選步驟(c)包括干式分選礦石。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其包括:將礦山中的材料識別為回收品位礦石、廢石材料或可分選礦石包括考慮材料中經(jīng)濟(jì)元素的品位。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中將礦山中的材料識別為回收品位礦石、廢石材料或可分選礦石包括考慮 材料中經(jīng)濟(jì)元素的平均品位。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中作為回收品位礦石的材料是這樣的材料，其具有材料的高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
6.如權(quán)利要求3-5中任一項所述的方法，其中作為廢石材料的材料是這樣的材料，其具有材料的在每一體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
7.如權(quán)利要求1-2所述的方法，其中作為回收品位礦石的材料是這樣的材料，其具有材料的在給定體積中高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分，并且作為廢石材料的材料是這樣的材料，其具有材料的在給定體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中礦山平面圖是冶金地質(zhì)采區(qū)模型。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中分選礦石的步驟(c)包括: (a)將礦石碎片暴露于電磁福射， (b)在礦石碎片暴露于電磁輻射后，檢測礦石碎片之間的溫度差；和 (C)基于礦石碎片之間的檢測到的溫度差，將礦石碎片物理區(qū)分為至少更高品位流和另一流。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其包括處理材料升級流以及從來自分選步驟(C)的升級材料中回收有價值的材料。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述材料是含銅材料。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述回收處理包括在選銅機(jī)中處理材料。
13.—種從根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法開采的材料回收有價值材料如有價值金屬的方法，所述方法包括:處理來自分選步驟(c)的材料的升級流并從升級材料中回收有價值材料。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述材料是含銅材料。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述回收處理包括在選銅機(jī)中處理材料。
16.—種開采方法中的分選機(jī)的最佳應(yīng)用，其中: (a)在回收處理之前在分選礦石時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效益的可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石通過在相對較高品位和相對低品位的礦石碎片之間進(jìn)行區(qū)分而在分選機(jī)中能被分選，以便生產(chǎn)被輸送以進(jìn)行回收處理的相對較高品位礦石碎片的升級流； (b)適于回收處理的在回收處理之前分選礦石時沒有任何凈經(jīng)濟(jì)效益的回收品位礦石不經(jīng)分選被輸送以進(jìn)行回收處理；和 (c)作為廢石在分選材料時沒有任何凈經(jīng)濟(jì)效益的廢石材料被送到廢石堆或廢石料堆。
17.如權(quán)利要求16所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其包括干式分選礦石。
18.如權(quán)利要求16或17所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其包括將礦山中的材料識別為回收品位礦石、廢石材料或可分選礦石，所述識別步驟包括考慮材料中經(jīng)濟(jì)元素的品位。
19.如權(quán)利要求18所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中將礦山中的材料識別為回收品位礦石、廢石材料或可分選礦石包括考慮材料中經(jīng)濟(jì)元素的平均品位。
20.如權(quán)利要求18或19所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中作為回收品位礦石的材料是這樣的材料，其具有材料的高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
21.如權(quán)利要求18-20中任一項所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中作為廢石材料的材料是這樣的材料，其具有材料的在每一體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
22.如權(quán)利要求16或17所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中作為回收品位礦石的材料是這樣的材料，其具有材料的在給定體積中高于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分，并且作為廢石材料的材料是這樣的材料，其具有材料的在給定體積中低于經(jīng)濟(jì)元素的預(yù)定品位的預(yù)定部分之外的部分。
23.如權(quán)利要求16-22中任一項所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中所述礦山平面圖是冶金地質(zhì)采區(qū)模型。
24.如權(quán)利要求16-23中任一項所述的分選機(jī)的應(yīng)用，其中從分選機(jī)出來的相對較低品位礦石碎片被輸送到廢石堆或廢石儲存庫。
25.如權(quán)利要求16-24中任一項所述的分選機(jī)的應(yīng)用,其中所述分選包括: (a)將礦石碎片暴露于電磁福射， (b)在礦石碎片暴露于電磁輻射后，檢測礦石碎片之間的溫度差；和 (C)基于礦石碎片之間的檢測到的溫度差，將礦石碎片物理區(qū)分為至少更高品位流和另一流。
26.一種開采方法，其包括根據(jù)礦山平面圖在礦山中開采材料，所述礦山平面圖設(shè)計為使在礦山的開采作業(yè)的財務(wù)業(yè)績最大化，所述礦山平面圖基于至少生產(chǎn)以下的開采: (i)回收品位礦石，其是有價值的和適于回收處理的，且在回收處理礦石之前分選礦石時沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或 (ii)廢石材料，其是廢石且在分選材料中沒有凈經(jīng)濟(jì)效益；或 (iii)可經(jīng)濟(jì)地分選的礦石，其中在回收處理礦石之前分選礦石時具有正的凈經(jīng)濟(jì)效Mo
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其包括干式分選礦石。
28.如權(quán)利要求25或26所述的方法，其中所述材料是含銅材料。
29.如權(quán)利要求27所述 的方法，其中所述回收處理包括在選銅機(jī)中處理材料。
【文檔編號】B07B13/00GK103827445SQ201280034076
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】D·哈丁, C·施托伊貝爾 申請人:技術(shù)信息有限公司