BR112012030449A2

BR112012030449A2 - separar material extraído

Info

Publication number: BR112012030449A2
Application number: BR112012030449-6A
Authority: BR
Inventors: John Clarence Box; Carly Louise Painter
Original assignee: Technological Resources Pty. Limited
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2020-09-01
Also published as: ZA201209228B; BR112012030449B1; CA2800854A1; US9010543B2; AU2011261171B2; US20130134076A1; PE20130911A1; CN102933320A; AU2011261171C1; WO2011150464A1; AU2011261171A1; CL2012003359A1; CA2800854C

Abstract

  SEPARAR MATERIAL EXTRAÍDO. Um método de separar um material extraído que compreende avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um limiar da qualidade. Um aparelho é também descrito.

Description

SEPARAR MATERIAL EXTRAÍDO A presente invenção se refere a um método e um aparelho para identificar e separar material extraído de forma a granel.

A presente invenção se refere particularmente, embora por nenhum meio exclusivamente, para um método e um aparelho para identificar e separar material extraído de forma a granel e em seguida separar os segmentos selecionados do material extraído em uma base de partícula.

O material extraído pode ser material metalífero ou não metalífero. Os minérios contendo ferro e contendo cobre são exemplos de materiais metalíferos. O carvão é um exemplo de um material não metalífero.

O termo "material extraído" é entendido aqui para incluir (a) material que é extraído e depois disso transferido para ser processado de acordo com a invenção, e (b) material que foi extraído e em seguida armazenado e depois disso transferido para ser processado de acordo com a invenção. ; | A presente invenção se refere ao material extraído a partir das minas subterrâneas e de corte aberto. A descrição que segue da invenção foca na mineração de corte aberto. No entanto, a invenção é igualmente aplicável à mineração subterrânea.

A presente invenção se refere particularmente, embora por nenhum meio exclusivamente, a um método e um aparelho para separar minério de ferro. ' É conhecida a mina de minério de ferro em grandes blocos do minério a partir dos bancos. Esta operação convencional de mineração, caracteristicamente, os blocos de

2/26 ' minério são substanciais, por exemplo, 40 m de comprimento por 20 m de profundidade por 10 m de altura e contém 8000 toneladas de minério. Caracteristicamente, uma seção de um banco é testada por meio de amostras quimicamente analisadas de minério, tomadas a partir de uma série de furos perfurados na seção para determinar se o minério é o material (a) de elevada qualidade, (b) de baixa qualidade ou (c) com resíduos em uma base de massa média. Os cortes entre as elevadas e as baixas qualidades e entre o material com resíduos e os de baixa qualidade são dependentes em uma faixa de fatores e podem variar de mina para mina e em diferentes seções das minas. Quando à análise é concluída, um plano de bloqueio da seção é preparado. O plano localiza as amostras perfuradas em um mapa de plano da seção. As regiões do material (a) de elevada qualidade, (b) baixa qualidade ou (c) com resíduos são determinadas por meio da análise da amostra ' (tal como, ensaio químico e/ou abundâncias tipo minerais/materiais) e são marcadas na usina, com limites marcados separando diferentes regiões. Os limites são também selecionados levando em consideração outros fatores, tais como, fatores geológicos. As regiões definem os blocos a ser subsequentemente —"* extraídos. Os blocos de minério são destruídos empregando explosivos e são retirados de um poço da mina e transportados do poço da mina.

O minério é processado dentro e fora do poço da mina dependendo da determinação da qualidade para cada bloco. Por exemplo, o minério residual é empregado como terraplanagem de mina, o minério de baixa qualidade é armazenado ou empregado para se misturar com minério de elevada qualidade, e oO minério de elevada qualidade é processado também como necessário para formar um produto comercializável.

O processamento ádicional do minério de elevada qualidade varia de peneiragem e de britagem simples para uma faixa de tamanho padrão através dos processos que beneficiam ou valorizam o minério de ferro para produzir um produto de uma especificação requerida pelo cliente.

O processamento pode ser úmido ou seco.

Uma proporção significante de minério de baixa qualidade pode permanecer como minério armazenado.

Como uma consequência, existem grandes reservas de minério extraído que foram classificados como minério de baixa qualidade que tenham valor econômico potencialmente significante, não obstante a qualidade elevada do minério.

O minério de ferro de baixa qualidade que ainda não foi extraído e o minério de baixa qualidade que foi extraído e está nas reservas, é um material potencial de alimentação para a produção do minério melhorado que fornece tonelagem do produto adicional de uma mina.

O minério de baixa qualidade pode estar estritamente associado com ambos, o minério de elevada qualidade e o material com resíduos, nas minas.

Como é indicado acima, nas minas de operação, os limites entre os blocos de minério de elevada qualidade, minério de baixa qualidade, e material com resíduos são determinados através da análise das amostras do buraco para explosão.

A necessidade de esboçar os planos de bloqueio de levar em conta os fatores, tal como, a maximização da eficiência da mineração, significa que a classificação dos blocos não é limitada às qualidades do material nos blocos.

Além disso, a elevação durante a explosão e os fatores geológicos, tais como, imersão desfavorável ou duplicação podem levar a outra diluição, isto é, material com resíduos ou minério de baixa qualidade a ser incorporado no minério que foi classificado como minério de elevada qualidade e material de elevada qualidade perdido no minério classificado como baixa qualidade ou residual. Estes efeitos podem resultar na perda de reservas e variabilidade inesperada na qualidade da alimentação.

Os recursos do minério de ferro de baixa qualidade, incluindo o minério a ser extraído e o minério armazenado, podem ser melhorados empregando diagramas da usina de separação à seco e concentração úmida. A produção do produto destas usinas de beneficiamento é altamente dependente da qualidade da alimentação e das características de liberação dos minérios. os custos operacionais e o capital resultante para estas usinas tendem a ser elevados e os custos podem limitar o uso destas opções de diagrama.

A descrição acima não é para ser tomada como uma admissão do conhecimento geral comum na Austrália e em outros lugares.

A presente invenção fornece um método e um aparelho para identificar e em seguida separar um material extraído que produz o material melhorado por meio de um aparelho e método diferente para os diagramas da usina de separação a seco e concentração úmida conhecida pelo requerente que são mencionados acima.

A presente invenção fornece o método de separar um material extraído como descrito aqui que compreende: (a) avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e

(b) separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um limiar da qualidade ou uma categoria que está abaixo do limiar da qualidade.

A presente invenção também fornece o método de separar um material extraído como descrito aqui que compreende: (a) avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e (b) separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um primeiro limiar de qualidade ou uma categoria que está abaixo do primeiro limiar de qualidade.

O método descrito acima dos segmentos de separar O material extraído é um método diferente para os métodos de separar material extraído que são baseados na avaliação da qualidade das partículas individuais que são conhecidos pelo requerente.

O termo "segmento" é entendido aqui significar qualquer quantidade de volume, isto é, a pluralidade das partículas, de um material extraído. Existe outra discussão do que é entendido pelo termo "segmentos" nas seções posteriores da especificação.

Neste contexto, o termo "partícula" é entendido em um amplo sentido incluir, a título de exemplo, qualquer uma ou mais das grandes e pequenas rochas, grandes e pequenas pedras, e partículas que podem ser descritas como pó. As partículas podem ser de qualquer tamanho que pode ser processado pelo método e pelo aparelho.

O método pode também compreender uma etapa (c) das partículas de separação a seco de pelo menos um segmento e produção de material melhorado.

A combinação descrita acima das etapas (a), (b), e (c) é o método de separar material extraído em forma a granel e em seguida a separação selecionada dos segmentos do material extraído em uma base de partícula. Isto é um método diferente para os métodos de separar material extraído que são baseados somente na avaliação da qualidade das partículas individuais que são conhecidas pelo requerente. Mais particularmente, o método é baseado em uma realização do requerente de que uma combinação do produto a granel e então a separação de partícula é um método eficaz de separar o material extraído, particularmente quando é necessário separar grandes volumes do material extraído em uma produtividade elevada e custo eficaz.

O termo "separação a seco" é entendido aqui qualquer processo de valorização que não necessita de umidade adicionada para o propósito de efetuar a separação.

O termo "qualidade" é entendido aqui para significar a concentração de um elemento de interesse em um recurso de minério.

A etapa de separar a seco (c) pode compreender as partículas de separação a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de qualidade e produção de material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade. Esta etapa de separar a seco pode ser apropriada, por exemplo, em que existem grandes quantidades do material de baixa qualidade e menores quantidades de material de qualidade mais elevada que são adequados para as especificações dos clientes e não é uma opção eficaz, por exemplo, em uma base de custo e/ou uma base de produtividade, para separar a seco todo o material ou o material abaixo do primeiro limiar de qualidade em uma base de partícula. A etapa inicial de separar por volume identifica os segmentos do material que são provavelmente para ter o material de qualidade mais elevada e em seguida foca a etapa de separação a seco com base na partícula nestes segmentos selecionados e produz o material melhorado. O separador a seco opera para limpar o material de elevada qualidade do material abaixo do segundo limiar de qualidade.

O método descrito no parágrafo anterior pode compreender os segmentos de processamento que estão abaixo do primeiro limiar de qualidade por meio das etapas de processamento diferente da separação a seco em uma base de partícula, tal como, por meio das etapas de concentração úmida, e produção de material melhorado.

A etapa de separar a seco (c) pode compreender as partículas de separação a seco de pelo menos um segmento que está abaixo do primeiro limiar de qualidade e a produção do material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade. Esta etapa de separar a seco pode ser apropriada, por exemplo, onde existem grandes quantidades do meio pará o material de elevada qualidade e menores quantidades do material de baixa qualidade e não é uma opção eficaz, por exemplo, em uma base de custo e/ou uma base de produtividade, para separar a seco todo o material ou o material acima do primeiro limiar de qualidade em uma base de partícula. A etapa inicial de separar por volume identifica os segmentos do material que são provavelmente para ter o meio para oO material de qualidade mais elevada os quais são de qualidades adequadas para as especificações do cliente. O método em seguida foca a etapa de separação a seco com base na partícula nos segmentos de mais baixa qualidade e produz O material melhorado que, por exemplo, tem qualidades adequadas para as especificações do cliente. O separador a seco recupera o material de elevada qualidade a partir do material de baixa qualidade.

A etapa de separar a seco (c) pode compreender as partículas de separação a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de qualidade e partículas de separação a seco separadamente de pelo menos um segmento que está abaixo do primeiro limiar de qualidade e, em cada caso, a produção de material melhorado. Em cada caso, o material melhorado pode estar acima de um segundo limiar de qualidade.

Os primeiros e os segundos limiares de qualidade podem ser os limiares adequados levando em consideração os fatores relevantes para o material extraído. Os fatores relevantes podem incluir a mineralogia do material extraído, os custos da mineração, os custos da separação (tal como, a separação a seco), e os custos a jusante, incluindo os custos de processamento para produzir um produto comercializável a partir do material extraído que satisfaz as especificações do cliente em termos de qualidade e outras características, tal como, tamanho de partícula, e também incluindo os custos para o transporte do produto para os clientes. O primeiro limiar de qualidade pode ser uma qualidade que satisfaz uma especificação do cliente em termos de qualidade.

O segundo limiar de qualidade pode ser mais elevado do que o primeiro limiar de qualidade.

Os primeiros e os segundos limiares de qualidade podem ser da mesma qualidade.

A avaliação da qualidade da etapa (a) pode ser uma avaliação direta da qualidade ou uma avaliação indireta da qualidade com base na informação detectada que fornece uma indicação da qualidade.

A etapa de avaliar (a) pode compreender a avaliação da qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído quando o material extraído é transportado ao longo de uma série de reações.

O método pode compreender o transporte do material extraído ao longo da série de reações em uma esteira rolante ou outro sistema adequado de apresentação para facilitar a etapa de avaliar (a).

O método pode compreender o transporte do material extraído na esteira rolante e formando um fundo de material na correia.

O material extraído pode ser o material que foi extraído e processado, tal como, por meio da redução do tamanho, antes de ser fornecido pelo método. O material extraído pode ser o material que foi extraído na superfície (isto é, de corte aberto) ou nas operações subterrâneas. O material extraído pode ser o material que foi extraído por meio de operações de perfuração e de explosão ou por meio do material de escavação das mineradoras de superfície de um pavimento do poço. O material extraído pode estar na forma de partículas tendo tamanhos que variam dependendo do tipo de mineração, as etapas de redução de tamanho, os materiais manipulando as capacidades do equipamento em uma mina, e O tipo de material (tal como, minério de ferro ou outro minério). Como indicado acima, o termo "partículas" é entendido aqui em um amplo sentido e inclui o material que pode ser descrito como qualquer uma ou mais do que uma das rochas e pedras e pó. O tamanho de partícula pode variar de tamanhos extremamente pequenos até tamanhos grandes da ordem de 2 a 3 m. Os segmentos podem ser de qualquer distribuição adequada de tamanho de partícula.

Os segmentos do material extraído podem ser de quaisquer quantidades adequadas do material levando em consideração fatores relevantes para o material extraído. Os fatores relevantes podem incluir o tipo do material extraído, tal como, minério de ferro, minério contendo cobre, etc, e as capacidades da apresentação, análise da qualidade, e sistemas de separação para realizar o método.

Os segmentos do material extraído podem ser do mesmo tamanho ou de diferentes tamanhos.

O tamanho dos segmentos do material extraído pode ser determinado na base da massa dos segmentos. Por exemplo, no caso de minério de ferro, o tamanho dos segmentos pode ser de pelo menos 20 toneladas e caracteristicamente de pelo menos 100 toneladas. ! O tamanho dos segmentos do material extraído pode ser determinado na base da quantidade do material extraído que passa por um ponto de avaliação na série de reações em um determinado período de tempo. Por exemplo, no caso de minério de ferro, o período de tempo pode ser de 30 segundos, com o material extraído sendo movido para além do ponto de avaliação nas taxas de até 2500 a 3500 toneladas por hora.

O tamanho dos segmentos do material extraído pode ser determinado na base do tipo do equipamento de mineração a ser empregado para manipular o minério. Por exemplo, em uma situação em que uma mina opera em uma base de perfuração e explosão e o material é movido por meio de escavadeiras e caminhões, o tamanho dos segmentos pode ser determinado na base na capacidade de carga da escavadeira que carrega O minério extraído nos caminhões e/ou a capacidade de carga dos caminhões. A título de outro exemplo, em uma situação em que uma mina opera em uma base de mineração de superfície, com os mineiros escavando o material de um pavimento do poço e o transporte do material para as transportadoras do poço, O tamanho dos segmentos pode ser determinado na base do fornecimento das tremonhas para as transportadoras ou em alguma outra base.

Como é indicado acima, a etapa de separar (b) separa cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima do primeiro limiar de qualidade ou uma categoria que está abaixo do primeiro limiar de qualidade. Em um caso mais direto, isto envolve a separação dos segmentos em duas categorias. De qualquer modo, a presente invenção também se estende para as situações em que a etapa de separar (b) separa os segmentos em três ou mais categorias.

Por exemplo, a etapa de separar (b) pode separar os segmentos em três categorias de material de “elevada qualidade”, material “com resíduos” e material de: “qualidade misturada”, em que O material de elevada qualidade e o material de qualidade misturada estão acima do primeiro limiar de qualidade (em uma base de massa média para os segmentos) e o material com resíduos está abaixo do primeiro limiar de qualidade. Mais particularmente, o material misturado é entendido aqui ser o material que é nem o material principalmente de elevada qualidade nem o material principalmente de baixa qualidade, mas é uma mistura de ambos, material de elevada qualidade e material de baixa qualidade.

Por exemplo, o material de qualidade misturada pode compreender de 25 a 75 % em peso do material de elevada qualidade.

Nesta situação, consistente com a descrição acima das opções para a etapa de separar a seco (c), o método pode compreender separadamente a separação a seco de cada um do material de qualidade misturada e do material de elevada qualidade.

O método pode também compreender a separação a seco somente de um do material de qualidade misturada e do material de elevada qualidade.

Em ambos os casos, o método pode compreender a separação a seco do material com resíduos.

A etapa de separar (b) pode ser uma etapa de separação a seco.

A etapa de separar a seco para a etapa de separar (0) e a etapa de separar (b) pode empregar qualquer técnica analítica adequada para determinar a base para separar as partículas do material a ser processado na etapa de separação.

Uma técnica analítica adequada para a etapa de separar a secoéa dupla energia de análise de raio X das partículas, como descrito a título de exemplo no pedido Internacional acima mencionado PCT/AU2009/001179 (publicação Internacional WO 2010/025528) no nome do requerente.

O pedido Internacional descreve um método e um aparelho para dupla energia de análise de raio X de um material extraído.

O térmo "dupla energia de análise de raio X" é entendido aqui para significar a análise que é baseada no processamento dos dados dos raios X detectados transmitidos através de toda a espessura de cada partícula obtida em diferentes energias de fóton.

Tal processamento torna possível minimizar os efeitos dos fatores não composicionais nos dados detectados a fim de que os dados forneçam informação mais clara na composição, tipo, ou forma do material. A descrição na especificação do pedido Internacional é incorporada aqui por meio de referência cruzada.

Outras técnicas analíticas para a etapa de separar a seco incluem, a título de exemplo, técnicas de fluorescência de raio X, radiométrica, eletromagnética, óptica, e fotométrica.

A aplicabilidade de qualquer uma ou mais destas (e outras) técnicas dependerá de fatores relacionados a um minério da mina particular ou uma seção da mina a ser explorada.

O material extraído pode ser o material adequado. Por exemplo, o material extraído pode ser O material que foi classificado como um minério de elevada qualidade. Em uma tal situação, o propósito do método é separar o material com resíduos e o minério de baixa qualidade que dilui este minério de elevada qualidade. A título de outro exemplo, oO material extraído pode ser o material que foi classificado como um minério de baixa qualidade. Em uma tal situação, o propósito do método é separar o minério:de elevada qualidade que foi incorporado no minério de baixa qualidade a partir do minério de baixa qualidade.

O material extraído pode ser qualquer tipo adequado de material. Por exemplo, o material extraído pode ser o minério de ferro ou um minério contendo cobre. O material extraído também pode ser um material não metalífero, tal como, carvão.

O método pode compreender uma etapa de redução de tamanho, por exemplo, uma etapa de britagemy no material extraído antes de transportar o material de alimentação ao longo da série de reações.

A presente invenção também fornece um aparelho para separar um material extraído como descrito aqui que compreende: (a) um sistema de avaliação da qualidade para avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e (b) um sistema de separação para separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um limiar da qualidade ou uma categoria que está abaixo do limiar da qualidade.

A presente invenção também fornece um aparelho para separar um material extraído como descrito aqui que compreende: ' (a) um sistema de avaliação da qualidade para avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e (b) um sistema de separação para separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um primeiro limiar de qualidade ou uma categoria que está abaixo do primeiro limiar de qualidade.

O aparelho também pode compreender um separador a seco para as partículas de separação a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de Qualidade e produção de material melhorado.

O separador a seco pode ser capaz de produzir o material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade.

O aparelho pode compreender uma transportadora ou outro sistema de apresentação para o transporte do material extraído ao longo de uma série de reações que facilita a

15/26 . avaliação da qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído por meio do sistema de avaliação da qualidade.

A transportadora ou outro sistema de apresentação pode ser qualquer montagem adequada.

O sistema de avaliação da qualidade pode ser qualquer sistema adequado.

O sistema de separação pode ser qualquer sistema adequado. Por exemplo, o sistema de separação pode ser uma transportadora que pode ser movida horizontalmente a fim de que uma extremidade da descarga da transportadora seja posicionada acima das caixas de armazenamento para as categorias do material extraído.

O separador a seco pode ser qualquer separador a seco adequado, tal como descrito no pedido Internacional acima mencionado no nome do requerente.

A presente invenção também fornece um método de mineração que compreende: (a) minerar minério, e (b) separar os segmentos do minério extraído de acordo como método de mineração acima descrito.

O método também pode compreender os segmentos separados por separação a seco do minério extraído de acordo com o método de mineração acima descrito.

O método também pode compreender uma ou mais etapas de processamento a jusante para processar o material separado a seco separadamente e opcionalmente para produzir um produto que satisfaz uma especificação do cliente em termos de qualidade e outras características, tal como, tamanho de partícula. Estas outras etapas do método podem compreender as etapas de reduzir tamanho e/ou misturar.

A presente invenção é descrita ainda por referência aos desenhos anexos, dos quais: A Figura 1 é um diagrama de uma modalidade do método e do aparelho da invenção; A Figura 2 é um diagrama de outra modalidade do método e do aparelho da invenção; A Figura 3 é um diagrama de outra modalidade do método e do aparelho da invenção; A Figura 4 é um diagrama de outra modalidade do método e do aparelho da invenção; e A Figura 5 é um outro diagrama, se bem que não o outro, modalidade do método e do aparelho da invenção.

As modalidades da invenção mostradas nas Figuras de 1 a 5 são descritas aqui no contexto de um material extraído. na forma de minério de ferro. A invenção não está limitada ao minério de ferro e se estende aos outros materiais extraídos que contém o material de valor. A invenção também se estende para o processamento do material extraído produzido pela mineração subterrânea.

O método da presente invenção compreende avaliar o grau de cada segmento sucessivo de um material extraído, caracteristicamente de pelo menos 5 toneladas por segmento, que está sendo transportado ao longo de uma série de reações, tal como, em uma esteira rolante ou outro sistema adequado de apresentação em forma a granel, e separar os segmentos com base na avaliação da qualidade. Os segmentos separados podem cair em qualquer uma das categorias que seguem: material com resíduos, um produto, e material adequado para o processamento à jusante para produzir um produto. Esta avaliação do volume do material extraído contrasta com outros métodos de separação, tais como, os métodos de separação a seco, os quais são com base somente nas partículas individuais de separação.

As modalidades do método da presente invenção compreendem a transferência dos segmentos selecionados para uma usina de processamento a jusante.

Um exemplo de uma usina de processamento a jusante é uma usina de beneficiamento.

Outro exemplo de uma usina de processamento a jusante é um separador a seco. Mais particularmente, as modalidades do método da presente invenção compreendem outra separação selecionada, em alguns casos todos os segmentos do material. Esta subsequente etapa de separação compreende o uso de um separador a seco que separa os segmentos em uma base de partícula. Dependendo das circunstâncias, os. segmentos selecionados podem ser os segmentos que estão acima de um limiar da qualidade. Em outras situações, os segmentos selecionados podem ser os segmentos que estão abaixo do limiar da qualidade. Em outras situações, todos os segmentos podem ser separados a seco em uma base de partícula, com os critérios para a separação sendo diferentes para os segmentos acima e abaixo do limiar da qualidade. Esta combinação de volume e em seguida a separação de pártícula é um método eficaz de separação quando é necessário para separar grandes volumes de material em uma elevada produtividade e custo eficaz.

O método da presente invenção fornece oportunidades para (a) rejeitar a diluição do material com resíduos e da diluição do minério de baixa qualidade em um produto ou uma alimentação para uma usina de processamento a jusante, tal como, uma usina de beneficiamento (tal como, um separador a seco) e (b) recuperar o minério de elevada qualidade que foi deslocada no minério de baixa qualidade ou o material com resíduos. Ambas as oportunidades podem aplicar ao remanejamento das reservas de baixa qualidade existentes ou ao material quando é extraído.

O material de alimentação para o método pode ser extraído por meio de qualquer equipamento e método de mineração adequado. Por exemplo, o material pode ser extraído por meio de blocos de perfuração e explosão de minério de um poço e transportando o minério extraído do poço por caminhões e/ou transportadoras. A título de outro exemplo, o material pode ser extraído por mineiros de superfície movendo-se sobre um pavimento do poço e transportado do poço por caminhões e/ou transportadoras. O material extraído pode ser o material extraído que foi triturado. A separação também poderia ser feita no poço em conjunto com uma usina de britagem no poço, antes do material a ser transportado do poço.

Em termos mais gerais, o método da presente invenção compreende avaliar o material extraído de alimentação em termos de qualidade e outros critérios, configurando as aplicações para a separação por volume e opcionalmente as etapas de separar a seco levando em consideração a avaliação, e em seguida o processamento do material através da separação por volume e opcionalmente as etapas de separar a seco e produzir o material melhorado.

Dois critérios para o material de alimentação que são importantes, se bem que não essenciais, para a etapa de separar por volume das modalidades mostradas nas Figuras são como segue:

* O material de alimentação contém material deslocado o bastante para o método de separação criar o valor. Neste contexto, material "deslocado" significa o material que seria de outra forma classificado como material com resíduos ou material de baixa qualidade.

* O minério é heterogêneo para uma qualidade que permite a separação com base nos segmentos do material para eficazmente separar o material deslocado.

Em relação à Figura 1, minério de ferro extraído ou armazenado é triturado em um circuito 3 de britagem primária de alta qualidade (HGPC). O circuito 3 de britagem primária pode ser um circuito no poço ou um circuito que está fora do poço.

O minério triturado é transferido do circuito 3 de britagem primária como um material de alimentação para uma reunião da avaliação da qualidade 5. A reunião da avaliação da qualidade 5 compreende — uma esteira rolante de transferência que transporta um fundo do minério de ferro juntamente com à correia para uma extremidade da descarga e um sistema de detecção da qualidade posicionado para avaliar a qualidade do minério de ferro em um local juntamente com o comprimento da correia. Nesta modalidade específica, O sistema de detecção da qualidade continuamente detecta a qualidade do minério de ferro em toda a profundidade e através da largura do leito de minério na esteira rolante de transferência quando a correia passa o local de detecção. O sistema de detecção da qualidade avalia a qualidade média dos segmentos sucessivos do minério de ferro na esteira rolante de transferência. Nesta modalidade específica, os segmentos sãoas quantidades de minério de ferro que passam no local de detecção em cada período de 30 segundos.

A invenção não é limitada a este período de tempo e a esta base para a seleção do tamanho de um segmento.

A quantidade de minério de ferro em cada segmento é uma função da velocidade da correia e da quantidade de minério em cada parte da esteira rolante de transferência juntamente com o comprimento da correia que passa pelo local da detecção no período de 30 segundos.

O sistema de detecção da qualidade avalia se a qualidade média de cada segmento sucessivo do minério de ferro está acima ou abaixo de um valor do primeiro limiar de qualidade.

O sistema de detecção da qualidade pode ser qualquer sistema adequado.

Uma faixa de opções para a detecção da qualidade tem sido avaliada pelo requerente.

Estas opções caem em duas categorias. * aquelas que analisam a profundidade total do leito do minério. * aquelas que analisam a superfície do leito de minério de ferro apenas.

Estes dois grupos são significantes em termos de selecionar o sistema de detecção mais apropriado.

Uma opção da detecção da qualidade é Análise por Ativação com Nêutrons de Raios Gama Pronto (PGNAA), pelas seguintes razões: * comercialmente disponível, minimizando o risco e. as necessidades de desenvolvimento. * comprovadas as operações de minério de ferro. * elevada probabilidade do tamanho triturado da partícula do minério primário de detecção satisfatória e profundidade do leito transportador.

* análise elementar em vez de análise mineralógica/de fase alinha bem métodos atuais de controle de qualidade e permite a simples análise dos dados e lógica de controle.

O minério de ferro que é descarregado da esteira rolante de transferência da reunião da avaliação da qualidade 5 é transferido para um separador 7 na forma de um sistema fracionador que dirige os segmentos do minério de ferro que estão em ou acima do primeiro limiar de qualidade em uma primeira calha de transporte (não mostrada) e segmentos de minério de ferro que estão abaixo do limiar da qualidade em uma segunda calha de transporte (não mostrada).

O material na primeira calha de transporte é mostrado na Figura 1 como uma alimentação "Aceita". Este material pode ser uma especificação do produto ou uma alimentação para uma usina de processamento a jusante, tal como, uma usina de beneficiamento, tal como, uma usina de processamento úmido ou uma usina de processamento seco, para produzir um produto. O material na segunda calha de transporte é mostrado na Figura 1 como um material "Rejeita" que é transportado fora do separador 7 e armazenado ou empregado como aterro.

Uma modalidade do sistema fracionado (não mostrada) são duas calhas de transporte de transferência estendendo-se de uma única cavidade que recebe o minério de ferro que é descarregado da esteira rolante de transferência. Esta é montada em um sistema de trilho, e o fracionador pode ser movido por uma série de bate-estacas hidráulicos de dupla ação para desviar o fluxo de minério em cada calha de transporte. As transportadoras de alimentação para os refugos e a alimentação do separador a seco situam-se abaixo de cada calha de transporte.

Outra, se bem que não apenas outra, modalidade do sistema fracionado é uma esteira rolante que está posicionada abaixo da extremidade da descarga da esteira rolante de transferência para receber um minério de ferro desta correia e pode ser movida horizontalmente a fim de que uma extremidade de descarga da transportadora esteja posicionada acima das caixas de armazenamento para os refugos e a alimentação do separador a seco.

A título de exemplo, condutores para o projeto do separador 7 incluem os fatores que seguem: * é preferível que a velocidade do movimento seja rápida o bastante para permitir que o destino seja alterado com extravio mínimo. Isto significa que o tempo ao longo da alteração deve ser igual a ou menor do que o tempo considerado para o minério viajar do detector para o sistema fracionado.

* no caso de minério de ferro, é preferível que o sistema fracionado seja forte o bastante para manipular até 2000 toneladas/hora do material primário triturado com necessidade de manutenção (tempo médio entre falhas e tempo médio para reparos) melhor do que os requisitos para oO sistema transportador e britador primário existente.

A modalidade mostrada na Figura 2 é semelhante, em alguns aspectos, à modalidade mostrada na Figura 1 e os mesmos numerais de referência são empregados para descrever as mesmas características.

A principal diferença entre as modalidades é que a Figura 2 inclui uma usina de processamento a jusante específica para a alimentação "Aceita" do separador 7.

Como mostrado na Figura 2, o material na alimentação "Aceita" do separador 7 é fornecido para uma usina de processamento a jusante na forma de um separador a seco 9, e as partículas são separadas a seco com base na qualidade do minério, isto é, composição média, das partículas em duas frações.

Mais particularmente, o separador a seco 9 separa o material extraído em cada segmento selecionado que torna o material na primeira calha de transporte em uma partícula de base de partícula.

O separador a seco 9 determina se cada partícula está acima ou abaixo de um segundo limiar da qualidade e separa as partículas em uma das duas frações com base nesta avaliação.

Dependendo das circunstâncias, a segunda qualidade pode ser mais elevada do que ou à mesma como o primeiro limiar de qualidade para a etapa de separação por volume.

O separador a seco 9 pode ser qualquer separador a seco adequado.

Um separador a seco adequado é um separador que usa análise de raio X duplo ou qualquer outra técnica analítica adequada para determinar a qualidade do minério.

Uma fração compreende o minério que tem uma concentração de ferro acima do segundo limiar da qualidade, por exemplo, 63% em peso de Fe.

Esta fração é uma fração do produto necessário, nos termos da composição, e forma uma base para um produto comercializável ou um produto que pode ser misturado com outros fluxos de minério para produzir um produto comercializável.

A outra fração compreende o minério que tem uma concentração de ferro abaixo do segundo limiar da qualidade do minério, por exemplo, 63% em peso de Fe.

Esta fração é transferida para uma reserva a ser empregada, por exemplo, como aterro.

« , 24/26 Como mostrado nas Figuras 1 e 2, o material na segunda calha de transporte do separador 7 é transferido para o separador 7 como um material "Rejeita". O material pode ser armazenado ou empregado como aterro.

Dependendo de uma faixa de fatores, incluindo as características físicas e a mineralogia das partículas, o material "Rejeita" nas Figuras 1 e 2 pode ser adequado para valorizar eficazmente o custo através de uma opção de processamento diferente da separação a seco no separador a seco 9. A título de exemplo específico, o material pode ser adequado para a valorização através de um processo de concentração úmida. Neste caso, ao invés de ser classificado como um material com resíduos, o material pode ser processado em um circuito de concentração úmida para produzir o material melhorado que é de uma qualidade adequada para uma especificação do cliente.

A modalidade mostrada na Figura 3 é semelhante em alguns aspectos às modalidades mostrada na Figura 2 e os mesmos numerais de referência são empregados para descrever as mesmas características.

Em relação à Figura 3, a qualidade do material "Aceita" na primeira calha de transporte do separador 7 é de uma qualidade adequada para uma especificação do cliente e é transferido para ser processado também quando pode ser necessário ser adequado para um produto para satisfazer uma especificação do cliente. O processamento adicional pode incluir a redução de tamanho e/ou mistura com outro material. O grau do material "Rejeita" na segunda calha de transporte do separador 7 está abaixo de uma qualidade para uma especificação do cliente. O material é transferido para um

. ' 25/26 separador a seco 9 do mesmo tipo como descrito acima em relação à Figura 2 e é separado para produzir um material melhorado, esse adequado em termos de qualidade para uma especificação do cliente.

A modalidade mostrada na Figura 4 é semelhante em alguns aspectos a cada uma das modalidades mostradas nas Figuras 1 e 2 e os mesmos numerais de referência são empregados para descrever as mesmas características.

A modalidade da Figura 4 é uma combinação das modalidades das Figuras 2 e 3 em que O material das calhas de transporte do separador 7 é transferido para separar oOS separadores a seco 9. Nesta modalidade, os critérios de separação dos separadores a seco 9 são diferentes, se bem que em cada caso os separadores a seco produzem um material melhorado.

A modalidade mostrada na Figura 5 é semelhante em alguns aspectos a cada uma das modalidades mostrada nas Figuras de 1 a 3 e os mesmos numerais de referência são empregados para descrever as mesmas características.

A modalidade da Figura 5 compreende um separador 7 que opera em uma base diferente para o separador 7 das modalidades mostradas nas Figuras de 1 a 3. Especificamente, ao invés de um separador 7 que compreende um sistema fracionado que separa os segmentos em duas categorias, a modalidade da Figura 4 separa os segmentos em três categorias. Mais particularmente, o minério de ferro que é descarregado da reunião da avaliação da qualidade 5 é transferido para um separador 7 na forma de um sistema fracionado que dirige (a) os segmentos do minério de ferro que estão em ou acima do primeiro limiar de qualidade em uma calha de transporte "de qualidade misturada" (não mostrada), (b) segmentos que estão em ou acima de um segundo limiar de qualidade em uma calha de transporte "de elevada qualidade", e (c) segmentos que estão abaixo do primeiro limiar de qualidade e o material “com resíduos” em outra calha de transporte (não mostrada). Nesta modalidade, o segundo limiar de qualidade é uma qualidade do produto que satisfaz uma especificação do cliente e está acima do primeiro limiar de qualidade.

Não é necessário processar o material de elevada qualidade também do ponto de vista de controle de qualidade.

O material de qualidade misturada compreende uma faixa de qualidade abaixo do segundo limiar de qualidade para acima do segundo limiar de qualidade.

Este material é transferido para um separador a seco 9 e é separado em uma base de partícula em uma fração da qualidade do produto e uma fração residual.

A fração do produto é combinada com o material de elevada qualidade e a fração residual é combinada com o material com resíduos do separador 7. Muitas modificações podem ser feitas para a modalidade do método e do aparelho descrito acima sem se afastar do espírito e do escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de separar um material extraído como descrito aqui que compreende: (a) avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e (b) separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima do primeiro limiar de qualidade ou uma categoria que está abaixo do primeiro limiar de qualidade.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente uma etapa (c) separar as partículas a seco de pelo menos um segmento e produzir material melhorado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que a etapa de separar a seco (c) compreende separar as partículas a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de qualidade e produzir material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou a reivindicação 3, que compreende processar os segmentos que estão abaixo do primeiro limiar de qualidade por meio das etapas de processamento diferente de separar a seco em uma base de partícula, tal como, por meio das: etapas de concentração úmida, e produzir material melhorado.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, em que a etapa de separar a seco (c) compreende separar as partículas a seco de pelo menos um segmento que está abaixo do primeiro limiar de qualidade e produzir material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 5, em que à etapa de separar à seco (c) compreende separar as partículas a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de qualidade e separar as partículas a seco separadamente de pelo menos um segmento que está abaixo do primeiro limiar de qualidade e, em cada caso, à produzir material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, em que O primeiro limiar de qualidade é uma qualidade que satisfaz uma especificação do cliente em termos de qualidade.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 Ou a reivindicação 7, em que o segundo limiar de qualidade é mais elevado do que o primeiro limiar de qualidade.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6 Ou a reivindicação 7, em que o primeiro e o segundo limiares de qualidade são da mesma qualidade.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a avaliação da qualidade da etapa (a) é uma avaliação direta da qualidade.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, em que a avaliação da qualidade da etapa (a) é uma avaliação indireta da qualidade com base na informação detectada que fornece uma indicação da qualidade.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que avaliação da qualidade da etapa (a) compreende avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído quando o material extraído é transportado ao longo de um trajeto.

“ + 3/5

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, que compreende transportar o material extraído ao longo do trajeto em uma esteira transportadora ou outro sistema adequado de apresentação para facilitar a etapa de avaliação (a).

14. Método, de acordo com a. reivindicação 13, que compreende transferir o material extraído na esteira transportadora e formar um leito de material na correia.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o tamanho dos segmentos do material extraído é determinado com base da massa dos segmentos.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que no caso de minério de ferro, o tamanho dos segmentos é de pelo menos 20 toneladas.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, em que o tamanho dos segmentos do material extraído é determinado com base da quantidade do material extraído que passa por um ponto de avaliação no trajeto em um determinado período de tempo. |

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, em que no caso de minério de ferro, o período de tempo é de 30 segundos.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, em que o tamanho dos segmentos do material extraído é determinado com base na capacidade de carga de uma escavadeira que carrega o minério extraído nos caminhões após uma operação de perfuração e de explosão em um poço.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a etapa de separar (b) separa cada segmento com base na qualidade em três ou mais categorias.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, em que a etapa de separar (b) separa os segmentos em três categorias de material de “elevada qualidade”, material “com resíduos” e material de “qualidade misturada”, em que oO material de elevada qualidade e o material de qualidade misturada estão acima do primeiro limiar de qualidade, em uma base de massa média para os segmentos, e o material com resíduos está abaixo do primeiro limiar de qualidade.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, em que o material de qualidade misturada é uma mistura de ambos, material de elevada qualidade e material de baixa qualidade.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que o material de qualidade misturada compreende de 25 a 75% em peso do material de elevada qualidade.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a etapa de separar (b) é uma etapa de separar à seco.

25. Aparelho para separar um material extraído como descrito aqui que compreende: (a) um sistema de avaliação da qualidade para avaliar a qualidade dos segmentos sucessivos do material extraído, e (b) um sistema de separação para separar cada segmento com base na qualidade em uma categoria que está em ou acima de um primeiro limiar de qualidade ou uma categoria que está abaixo do primeiro limiar de qualidade.

26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 25, que compreende um separador a seco para separar as partículas a seco de pelo menos um segmento que está acima do primeiro limiar de qualidade e produzir material melhorado.

27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 26, em que o separador a seco é capaz de produzir material melhorado que está acima de um segundo limiar de qualidade.

28. Método de mineração que compreende: (a) minerar minério, e (b) separar os segmentos do minério extraído de acordo com o método de mineração definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 24.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, que compreende separar a seco segmentos separados do minério extraído.

30. Método, de acordo com a reivindicação 28 ou a reivindicação 29, que compreende uma ou mais das etapas de processamento a jusante para processar o material separado ou o material separado a seco para produzir um produto que satisfaz uma especificação do cliente em termos de qualidade e outras características, tal como, tamanho de partícula.