[发明专利]分选开采的、待开采的或堆存的材料以获得具有提高的经济价值的提高等级的材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及分选开采的材料。

开采的材料可以是含金属材料或不含金属材料。含铁和含铜矿是含金属材料的示例。煤是不含金属材料的示例。

术语“开采的材料”在此被理解为包括被开采且之后被输送以便根据本发明进行处理的材料；以及被开采且堆存并且随后被输送以便根据本发明进行处理的材料。

本发明具体地但决不排他地涉及分选铁矿石。

背景技术

在来自矿梯段的大块矿石中开采铁矿石是已知的。通常，矿石块是相当大的，例如40m长，20m深，10m高且包括8000吨矿石。一般地，通过对从矿梯段的一段中的一系列钻孔取得的矿石样品进行化学分析来分析矿梯段的这一段，以确定矿石是(a)高等级、(b)低等级或是(c)基于平均质量来说是废料。高等级和低等级之间以及低等级和废料之间的级别(cut-off)取决于许多因素且可根据开采以及在不同的开采段中变化。当完成分析时，准备段的草拟设计图。该设计图在段的平面图上确定钻孔的样品。(a)高等级、(b)低等级或(c)废料的区域通过样品分析(例如化学分析和/或矿物/材料类型分布量)来确定并标在设计图上，标记的边界分隔出不同的区域。边界也关于其它因素例如地质学因素来选择。区域限定了随后开采的块。每块矿石利用炸药来爆炸且从矿坑拾取并从矿坑输送。根据每个块的等级确定而在矿坑内和外对矿石进行处理。例如，废矿石被用作矿填充材料，低等级矿石被堆存或用于与高等级矿石混合，且高等级矿石根据需要进一步处理以形成可销售产品。

高等级矿石的进一步处理涉及从简单破碎和筛选到标准尺寸范围直到对铁矿石进行精选或提高等级的处理。上述处理可以是湿处理或干处理。

相当大比例的低等级矿石没有被混合而是作为堆存的矿石保留。因此，存在已经被分类为低等级矿石的大的已开采的矿石的储料堆，尽管矿石具有低等级，但其仍具有可能明显的经济价值。

发明内容

本发明是分选开采的材料(包括堆存的开采材料)例如铁矿石的方法，该方法包括评估一定量的材料是否是能提高等级的，且如果能提高等级，则例如基于等级来分离材料。

术语“能提高等级的”在此被理解为指的是材料为能够被干分选以提高材料的实际或潜在经济价值的材料。

决定材料(包括待开采的材料和堆存的材料)是否是能提高等级的标准不限于等级且可包括与具体的开采相关的因素，例如材料的特性，且可包括诸如材料的市场需求等的其它因素。材料特性可包括例如通过颗粒尺寸减小而能提取材料的有价值成分的程度、矿物分布量和材料类型。

在某些情形中，术语“能提高等级的”在此可以被理解为指的是存在构成待开采的一定量的材料中的材料(例如上述类型的块)的各个颗粒的等级范围，其中一些颗粒比其它颗粒等级高，且将有益于将一定量的材料分成较高等级组分和较低等级组分。

在某些情形，术语“能提高等级的”在此还可以被理解为指的是在开采的材料的储料堆中存在被分类为低等级材料的材料颗粒的材料等级范围，其中一些颗粒比其它颗粒等级高，且这将有益于将堆存的材料分离成较高等级组分和较低等级组分。

在其它情形，术语“能提高等级的”在此还可以被理解为指的是材料在待开采的一定量的材料内或在储料堆内包含“杂质”颗粒。例如，在煤的背景下，杂质可能包括页岩和硅石以及其它灰组分中的任何一种或多种。

此处使用的术语“等级”被理解为指的是在给定量的开采的材料例如矿石的颗粒内所选成分的平均量，其表示为百分比，且等级计算基于按重量计的量。在铁矿石的背景下，等级涉及客户认为重要的铁矿石与其它矿石成分的重量百分比。例如，其它成分包括硅石、铝和磷。

根据本发明，提供了分选开采的材料如铁矿石的方法，该方法包括：

(a)确定一定量的待开采的材料是否为如这里描述的能提高等级的且开采该一定量的材料，或者确定开采材料的储料堆中的一定量的材料是否为如这里描述的能提高等级的；以及

(b)干分选被确定为能提高等级的开采的或堆存的材料，并生产提高等级的开采材料。

术语“干分选”在此被理解为不需要为了实现分离的目的而添加水分的任何分选方法。

上述方法使得能从开采的材料如铁矿石中回收价值，其否则将如上面描述的基于质量平均被分选成低等级材料或废料。这是特别的情形，其中低等级材料或废料的颗粒包括阈值等级之上的一组离散的颗粒和阈值等级之下的另一组离散颗粒。

该方法还使得能通过分离煤颗粒和“杂质”颗粒而从诸如煤的开采材料中回收价值，其包含页岩和硅石颗粒或其它“杂质”。