CN103827445A - 开采作业中的分选 - Google Patents

Abstract

公开了一种开采方法。该开采方法包括根据矿山平面图在矿山中开采材料，所述矿山平面图设计为使在矿山的开采作业的财务业绩最大化。所述矿山平面图基于至少生产以下的开采：(i)回收品位矿石，其是有价值的和适于回收处理的，且在回收处理矿石之前分选矿石时没有净经济效益；或(ii)废石材料，其是废石且在分选材料中没有净经济效益；或(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前分选矿石时具有正的净经济效益。

Description

开采作业中的分选

技术领域

本申请涉及在开采材料的方法中使用分选机。特别是，尽管不是专有的，本发明涉及在开采方法中使用干式分选机。更特别地，本发明涉及将已开采的材料选择性地供应到干式分选机，以便在开采方法中使由干式分选机提供的经济效益最大化。

背景技术

网站Kennecott Utah Copper在以下方面描述了Binghamton Canyon Mine矿山的开采作业：

“在世纪交接时期发明的露天开采方法今天仍然在使用。但是，随着技术发展设备在尺寸上变大且结构复杂。今天，巨大的拖运卡车能每次装载240-320吨。矿山用大型电铲具有56立方码的铲斗，该铲斗能一次铲起85吨的材料。计算机建模帮助开采规划，并且先进的通讯***监控所有的卡车和铲的操作。采矿工程师使用由地质人员收集的信息来制定基于每天、每周、每月、每年和多年的复杂的开采计划。该开采计划将矿山分为矿石区域和废石区域。矿石是能开采和处理而获利的材料。废石，或表土层，是处理成本高且必须被去除以露出矿石的材料。因此，在经济上确定什么是矿石，和什么是废石。”

从以上网址摘录的内容明显地是，来自Binghamton Canyon Mine矿山的已开采的矿石分为基于“能开采和处理而获利的材料”的“矿石”流和基于“处理成本高”的材料的“废石”流。术语“矿石”流和“废石”流在这里理解为具有这些含义。矿石流在下游的回收设备中被处理以便从矿石回收铜。

矿山(包括Binghamton Canyon Mine矿山)的关键问题是低品位但高投资和运营成本的不经济地运营。

上面提到的背景技术和下面提及的背景技术(特别是图1的描述)不是承认该技术形成本领域技术人员的公知常识的一部分。上面提到的内容也不用于限制这里公开的设备和方法的申请。

发明内容

本发明涉及将分选机，例如干式分选机，结合到开采材料的方法和对已开采的材料的下游处理，以利用最经济的方式从已开采的材料中回收有价值材料。

本发明也延伸至将分选方法结合到处理已被开采和储存的材料的方法中。在这里，提到的“已开采的材料”包括储存的已开采的材料。

在开采方法或储存矿物处理方法中引入分选机需要适当考虑使用分选机以通过分选机向开采方法提供最佳的经济优点(即，改进的财务业绩)的矿山处理流。

申请人意识到明确提高采矿作业的经济效益是可行的，如果(除了将要开采的材料识别为“矿石”流或“废石”流之外)矿山平面图也：

(a)考虑已开采的材料的范围，所述已开采的材料适于分选以生产已开采的材料的升级流，该升级流能基于经济因素而被处理，和

(b)控制开采作业以生产已开采的材料的“矿石”流、“废石”流和“可分选”流，并从分选的供给材料生产“升级”流。

申请人意识到应由分选机分选的材料的任何评估应考虑相比于不分选矿石，分选矿石的经济效益，经济效益由分选一定体积的材料的“分选净价值”(这里也称为“分选的净经济效益”)确定。术语“分选净价值”被理解为表示“分选净效益”减去“没有分选的净效益”，其中净效益考虑了税收和成本。基本地，仅在“分选净价值”是正的情况下，分选是经济上可行的。

在广义上，本发明提供开采方法，该方法包括根据矿山平面图在矿山中开采材料，所述矿山平面图设计为使在矿山的开采作业的财务业绩最大化，所述矿山平面图基于至少生产以下的开采：

(i)回收品位矿石，其是有价值的和适于回收处理的，且在回收处理矿石之前分选矿石时没有分选净价值，即，没有分选净经济效益；或

(ii)废石材料，其是废石且在分选矿石中没有分选净价值，即，没有分选净经济效益；或

(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前分选矿石时没有分选净价值，即，没有分选净经济效益。

本发明还提供一种开采方法，其包括：

(a)考虑利用分选机分选材料的成本，准备矿山平面图，和包括将矿山中的材料识别为：

(i)有价值和适合回收处理且在回收处理矿石之前分选碎石时没有分选净价值，即，没有分选净经济效益的回收品位矿石；或

(ii)废石材料，其为废石且对矿石分选没有分选净价值，即，没有分选净经济效益；或

(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前分选矿石时具有分选净价值，即，分选净经济效益；

(b)根据矿山平面图开采材料以生产回收品位矿石流、废石材料的废石流和可经济地分选的矿石的可分选流；和

(c)通过在相对较高品位和相对较低品位的矿石碎片之间进行区分而分选在可分选流中的矿石碎片，以生产适于回收处理的相对较高品位的矿石碎片的升级流。

分选步骤可是干式分选步骤。

术语“干式分选”在这里被理解为表示为了有效分离和生产“升级”流和“拒绝”流的目的不需要增加湿气的任何分选处理。术语“升级”流表示较高的经济价值。典型地，较高的品位等于较高的经济价值。但是，术语“升级”不限于较高的品位。

在矿山中将材料识别为回收品位矿石或废石材料或可分选矿石的步骤可包括在开采材料之前对材料取样和分析材料。例如，该方法可包括在开采材料之前取样并随后分析矿石样本。

在矿山中将材料识别为回收品位矿石或废石材料或可分选矿石的步骤可包括在开采材料之后对材料取样和分析材料。例如，在采矿以钻孔和***模式作业的情况下，该方法可包括在材料已经被***和落入矿井后取样并随后分析材料样本。

在矿山中将材料识别为回收品位矿石或废石材料或可分选矿石可包括考虑材料的经济元素的品位。

在矿山中将材料识别为回收品位矿石或废石材料或可分选矿石包括考虑材料的经济元素的平均品位。

是回收品位矿石的材料可是具有不仅高于经济元素的预定品位的材料的预定部分的材料。在任一给定情况下，“预定部分”的价值和“预定品位”的价值取决于许多因素，包括矿山中的开采成本和有价值材料的经济价值。

是废石材料的材料可是具有不仅在每一体积中低于经济元素的预定品位的材料的预定部分的材料。

是回收品位矿石的材料可是具有不仅在给定体积中高于经济元素的预定品位的材料的预定部分的材料，并且是废石材料的材料是具有不仅在给定体积中低于经济元素的预定品位的材料的预定部分的材料。

矿山平面图可以是冶金地质采区模型。

块可是任意合适的几何形状和尺寸。

步骤(b)可包括在矿山中开采材料和将矿物分选为回收品位矿石流、废石次材料流和可分选矿石流。

步骤(b)可包括在矿山中开采材料和将矿物分选为回收品位矿石流、废石材料流，以及从废石材料流分离可分选矿石流。

该方法可包括在分选机中分选该流之前，将可分选矿石流粉碎成期望颗粒尺寸的分布。

分选机可是体积分选机或者颗粒分选机或者体积分选机和颗粒分选机的组合。

分选机可使用任何合适的技术，以便确定将分选机中正在处理的材料进行分选的基础。

一种合适的技术基于电磁辐射的应用，如微波辐射或者射频辐射。更具体地，分选矿石的步骤(c)包括：

(a)将矿石碎片暴露于电磁辐射，

(b)在矿石碎片暴露于电磁辐射后，检测矿石碎片之间的温度差；和

(c)基于矿石碎片之间的检测到的温度差，将矿石碎片物理区分为至少更高品位流和另一流。

该技术可基于使材料热点定位的检测，例如在岩石的表面或材料的岩屑上。该技术可不需要检测整个岩石或材料的岩屑的平均温度增加例如2-3℃。

通过在下面的国际公开中的实例，上述基于电磁辐射的技术已被描述，并且在这些国际公开中的内容通过交叉参考在这里被合并：

WO2007/051225、WO2008/017120，WO03/102250。

分选机的另一合适的技术是双能X射线分析。Technological ResourcesPtyLimited名义下的国际申请PCT/AU2009/001179(国际公开WO2010/025528)描述了用于已开采材料的双能X射线分析的方法和装置。术语“双能X射线分析”在这里被理解为表示基于以不同的光子能量获得的、经过每个颗粒的整个厚度传递的被检测的处理数据的分析。该过程使非成分因素在检测数据上的影响的最小化成为可能，以便数据提供更清晰的材料的成分、类型或形式的信息。该国际申请的说明书中公开的内容在这里通过交叉参考被合并。

另一合适的技术是尺寸分离步骤，例如使用合适的筛，以将材料分离为可分选矿石流。该技术在以下情况下可是有用的，即，在已开采的材料的特定颗粒尺寸中存在较高浓度的有价值的材料。例如，可以是这样的情况，其中细颗粒相比于已开采的材料的更大颗粒具有更高浓度的有价值的材料。因此，可分选流能被筛分以从大颗粒分离细颗粒。细颗粒将成为升级流。根据可分选流的特性，来自筛的更大颗粒然后被进一步分选，例如通过上述的基于电磁辐射的技术或双能X射线分析技术，以生产进一步的升级流和拒绝流。两个升级流能结合并传递到下游处理操作。

通过实例，其他技术包括X射线荧光、放射测定、光学和影像技术。

该材料可以是含铜矿石。

回收处理可以是用于生产铜精矿的选铜器。

本发明也提供开采方法中的分选机的最佳应用，其中：

(a)在回收处理之前在分选矿石时具有正的净经济效益的可经济地分选的矿石通过在相对较高品位和相对低品位的矿石碎片之间进行区分而在分选机中能被分选，以便生产被输送以进行回收处理的相对较高品位矿石碎片的升级流；

(b)适于回收处理的在回收处理之前分选矿石时没有任何净经济效益的回收品位矿石不经分选被输送以进行回收处理；和

(c)作为废石在分选材料时没有任何净经济效益的废石材料被送到废石堆或废石料堆。

本发明还提供一种采矿作业，其包括：

(a)矿山，

(b)开采材料并将以开采的材料分成以下的设备：(i)回收品位矿石，其是有价值的和适合回收处理的且在回收处理矿石之前在通过分选使矿石品位升级时没有任何净经济效益；或(ii)废石材料，其为废石且在通过分选使废石材料升级时没有净经济效益；或(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前在分选矿石以提高矿石品位时具有正的净经济效益，即，正的净价值；

(c)分选机，其用于分选可分选矿石流，以及生产升级流和拒绝流，

(d)用于将回收品位矿石和升级流输送到矿山处或远离矿山的位置的下游处理操作，和

(e)矿山控制***，其用于根据矿山平面图控制采矿作业，矿山平面图设计为使在矿山的开采作业的财务业绩最大化，矿山平面图基于至少生产已开采的材料的回收品位矿石流、废石流和可分选流的开采。

矿山可以是露天矿或地下矿。

矿山可以是铜矿。

下游处理操作可以是选铜机。

采矿作业可包括多种矿山。

本发明还提供一种从根据上述的开采方法已经开采的材料中回收有价值材料例如有价值金属的方法，所述方法包括处理来自分选步骤(c)的材料的升级流和从升级材料中回收有价值材料。

附图说明

尽管存在(可落入发明内容中所阐述的设备和方法的范围内的)任何其他形式，但现在仅借助实例，参考附图来描述具体实施方式，在附图中：

图1是示出已知开采方法的示意图；

图2a是一部分矿山的竖直剖面示意图，其示出了描述废石材料体积和用于矿物回收处理的矿石体积的简单的矿山模型；

图2b是Bingham Canyon mine矿山的俯视图，其示出了呈采区模型的形式的更复杂的矿山模型；

图3是示出根据本发明的开采方法的一个实施例的示意图；

图4是多块含铜矿石的铜浓度(单位为wt.％)与每一块的质量百分比的曲线图；

图5a是图4中的块A的分选和下游处理选择的图表；

图5b是图4中的块B的分选和下游处理选择的图表；

图5c是图4中的块C的分选和下游处理选择的图表；

图6是分选多块含铜矿石的净价值与矿石的铜当量品位的曲线图；

图7是图7中特定铜当量品位范围内的块的分选和下游处理选择的图表；

图8是根据本发明的开采方法的另一实施例的示意性图表，特别集中于干式分选机在开采方法中的应用；和

图9是根据本发明的干式分选机的一个实施例的透视图。

具体实施方式

在上下文中以从低品位含铜矿石(其中铜存在于含铜材料中例如黄铜矿，并且该矿石也包含矿渣)回收有价值的金属(呈铜的形式)的方法来描述如图所示的本发明的实施例。

应该注意，本发明不局限为含铜矿石，且延伸至其它含有有价值材料(如经济元素)的已开采的材料。本发明通常延伸至是含金属材料或不含金属的材料的已开采的材料。除了含铜矿石，含铁和含镍的矿石是含金属材料的实例。煤是不合金属材料的实例。

图1是现有技术的开采方法的一般步骤的流程图。

参考图1，已知方法的第一步是为矿山开发矿山模型。根据矿山材料的冶金地质检测开发矿山模型。对于任何矿山能计算已开采的材料的边际品位(开采低于边际品位是不经济的)并且随后处理已开采的材料以回收材料中有价值的材料。矿山模型将(被认为是有被处理以便回收的价值)的矿石识别为有价值的元素和不处理的废石材料。

矿山中的材料根据基于矿山模型和其他因素的矿山平面图，例如通过常规的钻探和***方法(或任何合适的开采技术)随后被开采。矿石中的已开采的材料通过开采设备运输，如挖掘机、运输机，被输送到初碎机，并被粉碎成通常10-25厘米(0.5-3英寸)的粒度。

被粉碎的矿石被输送到矿物回收处理设备以提取矿山中有价值的元素。矿石可包括被储存以用于进一步处理的低品位矿石和直接传送到矿物回收处理设备的高品位矿石。废石被开采并作为废石流送至废石堆(或废石料堆)。

矿石的进一步的矿物回收处理的范围从包括粉碎和筛分成标准尺寸范围的简单的干式处理，到选矿或升级矿石的回收处理。回收处理可包括湿式或干式。回收处理可包括浸出(包括堆浸)，和生产精矿的浮选以及熔炼精矿。

图2(a)示出用于矿山的小一部分的已知的简单矿山模型。该矿山模型识别废石材料的体积和矿石体积，以用于矿物回收处理。

图2(b)示出了整个矿山的更复杂的矿山模型。该矿山模型是采区模型，其中矿山以采区的形式按材料的体积形成模型。每一采区被赋予了由例如冶金地质检测或金融建模确定的属性。在一个实例中，图2(b)中采区的阴影表示了不同的铜品位，并且更具体地，更暗的阴影表示具有更高铜品位的采区。已知的是，从矿床开采大块(即，大的预定体积)的矿石。典型地，尽管不是经常性的，矿石块大体是例如40米长20米深20米高，并且对于含铜矿石来说，在20米长20米深20米宽的铁矿石的情况下包含8000吨矿石。典型地，矿床的一部分通过化学分析矿石样本来化验，该样本取自在该部分中的一系列钻孔，以确定是否矿将借助矿石流还是废石流被处理。矿石流和废石流之间的边际依赖于很多因素，且根据矿山与矿山的不同和矿山的不同部分而改变。当分析已经完成时，准备该部分的采区模型。平面图将钻孔的样本定位在平面图的该部分上。通过样本分析(如化学化验和/或矿物/材料类型丰度)确定以下区域：区域(a)高品位矿石，(b)低品位矿石，或(c)废石材料，并用分开不同区域的明显的边界将这些区域标记在平面图上。也考虑其他因素如地质因素来选择边界。区域确定随后要开采的块。每块矿石利用***被***，从矿井捡起，并从矿井运输。根据每一块的确定的品位，矿石在矿井的内部和外部被处理。例如，废矿石用于矿山充填，低品位矿石被储存或者用于与高品位矿石混合，并且高品位矿石按需要被进一步处理以形成可销售的产品。

下面的描述将“块”表示为作为一定体积的材料的实例。在上下文中，需要注意的是，术语“块”不局限为特定的几何形状或特定体积。

图3示出根据本发明开采方法的一个实施例。开采方法包括在图1中示出的已知的开采方法中的多个相同的步骤。这些步骤包括冶金地质检测和矿山模型的开发、根据矿山模型在矿山中开采材料、和考虑其他因素、以及生产呈矿石流(在图中描述为“回收品位矿石流”)和废石流的形式的处理流，以及在矿物回收处理设备中处理矿石流以便在矿石中取出有价值的元素并将废石流输送到废石堆(或废石料堆)。在含铜矿石的情况下，回收处理设备可包括选铜机。

图3示出该开采方法还包括生产可干式分选流的形式的处理流。在下面论述选择用于可干式分选流的已开采的材料的基础。图3示出该开采方法还包括在干式分选机中分选可干式分选流，以生产“接受”流和“拒绝”流，并在矿物回收处理设备中处理该接受流，以取出有价值物。

在使用时，图3的方法中使用的干式分选机基于矿石碎片的品位将矿石碎片分选为接受流和拒绝流。接受流也指“升级”矿石碎片流。也就是说，关于本实施例，接受流中的矿石碎片的平均品位高于(该可干式分选流被“升级”)由干式分选机接收的可干式分选流中的矿石碎片的平均品位。存在与操作干式分选机和将矿石碎片输送到矿石分选机运入以及从矿石分选机输送矿石碎片的相关成本。干式矿石分选机的特定实施例参考图8被描述。

申请人意识到，干式分选特定块的矿石碎片不必然总是在经济方面有效益的，因而，重要的是对于在干式分选机中引导矿石以进行分选具有清楚的基础。其实现不局限于干式分选，并且延伸到通常的分选。更具体地，且在通常的方面，申请人已经意识到哪一个块应该被分选的任何评估应该考虑分选材料相对于不分选材料的经济效益。如上所述的，这能被表示为块的“分选净价值”，其中该术语被理解为表示“分选净效益”减去“不分选净效益”，这些术语被如下地理解：

(a)“分选净效益”表示收入(开采和分选和下游处理，即，回收)减去成本；和

(b)“不分选净效益”表示收入(开采和下游处理，即，回收)减去成本。

基本上，术语“分选净价值”表示下面的(a)与(b)之差，其中(a)是当已开采的材料被分选时收入减去成本，(b)是当已开采的材料不被分选时收入减去成本。换句话说，术语“分选净价值”表示：相比于不分选材料，通过分选至少一些已开采的材料而获得的经济效益(特别是考虑所有成本后的额外的现金流)。

在考虑“分选净价值”的上下文中，申请人意识到：如果被分选已开采的材料的方法拒绝的那部分已开采的材料以固定价值随机设定并且不考虑经济因素，那么就可能获得小、于最佳经济价值的价值。更特别地，申请人意识到：当用分选方法处理的材料块基于每块材料的低于经济的边际品位的部分被选择时，更可能获得最佳经济价值。在任何给定的矿山，该部分将取块于采矿、分选和下游处理(即，回收)、与矿山相关的成本、和矿山中有价值材料的经济价值。

在块中具有均匀分布的铜的情况下，块不值得分选。

当是不均匀的块时，极端情况下，当块中所有材料低于经济的边际品位时，块不值得分选。分选机将简单地将所有碎片分选为拒绝，不产生分选利益，同时产生操作分选机的相关成本。类似地，块不均匀的情况下，当块中所有材料高于经济边际品位时，块不值得分选。分选机将简单将所有碎片分选为接受，不产生分选利益，同时产生与操作分选机相关的成本。

使用分选机的经济效益能通过分选最低品位的矿石块的和最高品位的废石块而被优化。这通过图4-8被示出。

图4包括来自矿山的不同块石矿中的每一块的质量百分比与铜浓度(单位wt.％)的多个分开的曲线。图4是确认具有分选净价值的已开采的材料块的一个实例。边际品位低于0.1％的铜由水平边际品位线表示。如上所示，这不是所有矿山的绝对价值，并将随不同的矿而改变。该价值还可在矿山的寿命过程中被改变。多个块的品位分布由图中相应的品位分布线表示。

根据图4中示出的本发明的实施例中，已开采的材稠被分析以评估是否材料块在开采后被分选是具有经济效益的。该评估通过以下确定：获得要被开采的每块材料的足够的矿石样本，分析样本以确定样本的铜品位，然后确定每块材料的低于矿山的预定的经济的边际品位的部分。要注意的是，材料的分析可在材料已被开采之后进行。例如，矿山以钻探和***方式作业的情况下，样本可在材料已经被***和落至矿井内之后被取来和分析。在任何给定的情况下，需要的样本总数将随着已经被***的材料的量和其它因素如矿山的特定部分的品位的变化而变化。可能存在这样的情形，样本在开采之前被取出和分析以及在开采之后样本被取出和分析。

实际上，分析的目的是基于在图中被描述为“分选是经济的”的块的质量，确定是否块处于15％至85％的百分比带之中或之外。在图4中分析的矿山样本的上下文中，品位分布线与15％的百分比和85％的百分比之间的带中的边际品位线相交的情况下，存在干式分选块的正净价值。也就是说，在块中多于15％是低于边际品位的但块中不超过85％是低于边际品位的情况下，在干式分选块时具有正的净价值。落在这种定义中的块具有与百分之15和百分之85之间的边际品位相交的品位分布线，如用“分选是经济的”的标记表示的。标为A的块的品位分布线是这样的一个情况，其中从块中分选碎片被认为是具有正的净价值的。

带的下端表示：对于具有小于0.1wt.％的铜浓度的部分占块的总质量不到15％的块进行分选且随后在下游处理是不经济的，这类似于没有分选步骤而直接处理。也就是说，对于块的很大部分高于边际品位的块，更经济地是简单地处理所有块，而不是将块分选成分离的碎片。如果该块的碎片被分选，则很少的碎片被拒绝，这对于避免分选成本且使块的碎片被直接输送以进行下游处理是有经济意义的。标记B的块的品位分布线是这样的情况，其中从块中分选碎片被认为是没有任何正的净价值的，更合适地是直接将矿送去矿物回收处理。

带的上端表示：块的85％到100％之间的百分比的部分(即，仅15％或更少的块)含有大于0.1wt.％的铜浓度，对这样的块进行分选且之后在下游被处理是不经济的，这类似于没有分选步骤而直接处理块。也就是说，块的多于85％是低于边际品位的。因此，对于块中这么少是高于边际品位的情况，更经济地是将矿石碎片废弃。如果对该块的碎片进行分选，很少的碎片将被接受，避免分选成本是有经济意义的。标记为“C”的块的品位分布线是这样的一个情况，其中从块中分选碎片被认为是没有任何正的净价值的，并优选直接将块废弃。

图5a、5b、5c是示意图，示出了：块A、B和C分别使它们的品位分布线与图4中的曲线的带中的边际品位线相交，且块A、B和C被分配到合理确定流，即，回收品位矿石流，可干式分选矿石流，和废石材料流。

对于矿山中每块材料，可能的是：材料块中的低于边际品位的部分是不同的。作为通常的主张，尽管不总是这样，但块的平均品位越高，材料块中小于经济边际品位的部分越小。块的平均品位被表示为百分之50。图4中块A的质量平均品位被表示为0.22wt.％。图4中明显地是，块中铜浓度有很大变化并且块内铜的分布有很大变化。图4中出现的重点是，能存在具有相同质量平均铜品位但块内铜分布明显不同的两个块，这两个不同的铜分布对于干式分选在适应性方面非常不同。块内不同的铜分布是因为其它因素，如块中材料的矿物学。

然而，参考图4描述的方法的替代性实施例包括：基于块的质量平均品位，将已开采的材料块分配到回收品位矿石流、可干式分选矿石流、或废石材料流中的一个流，如这里在下面参考图6所述的。

图6是分选含铜矿石块的净价值与矿石的铜当量品位(其中“当量”包括其它有价值矿物Mo，Au，Ag的价值)的曲线图。该曲线表示：对于被评估的块来说并考虑到在块来源的特定矿山的开采条件，对于质量平均铜当量品位的范围为0.1-0.7wt.％的块，如上所述的，存在分选块的正的净价值。该曲线示出分选净价值从0.1wt.％的品位处迅速增加到在0.3wt.％的品位处的最大值，然后快速下降，如铜品位迅速下降到在0.7wt.％处。应该注意，在平均铜当量品位大于0.7wt.％情况下，更经济地是简单地处理所有块，而不是将块分选成低于边际品位例如0.1wt.％的分开的碎片然后从选择的碎片中回收铜。

图7是示出具有图6的曲线的带中的质量平均当量品位的块被分配到合理确定流(即，回收品位流、可干式分选流或废石流)的视图。

图8示出概念上的根据本发明的开采方法的另一实施例，尽管不是唯一的其它可能。图8集中于开采方法的干式分选步骤。该实施例能适用于下列情况：其中矿山中的材料具有：(a)细粒，其具有较高浓度的有价值材料，如铜；和(b)粗粒材料，其能适用于通过上述的基于电磁辐射的技术进行分选。具有特征(a)、(b)的材料为可干式分选矿石流。如图所示的干式分选机通过以下对已开采的材料的可干式分选矿石流进行处理：开始将材料粉碎至需要的特定分布尺寸，然后筛分粉碎的材料以形成细粒流(在这种情况中小于0.12毫米)和粗粒流。细粒流是升级流。然后粗粒流被进一步干式分选，例如通过上述的基于电磁辐射的技术(或通过双能X射线分析技术或任何其它合适的技术)，以生产其他升级流或拒绝流。这两个升级流结合并被输送至下游处理操作。

图9示出申请人研制的干式分选机的一个实施例，该干式分选机适用于相对于图3和8描述的开采方法中的干式分选步骤。干式分选机包括微波辐射站3，微波辐射站3包括：供料器，以用于将已开采的材料的碎片暴露于微波辐射；微波辐射源；和一个或多个用于将辐射从源传递到分料器的波导管。碎片的流被输送经过在合适的输送带组件5上的分料器。如图8所示的，输送带5将材料从图的左边输送到右边。输送带组件5包括沿着干式分选机长度的多个分开的带。干式分选机也包括：红外检测单元9，以用于检测受到微波辐射的碎片的热效应；和控制单元(未示出)，其处理来自红外检测单元9的数据，并确定是否碎片应被分选成接受类还是拒绝类。干式分选机还包括基于空气射流的分选机15，其定位在红外检测单元9的下游，并能在输送带组件5的下游端的整个宽度上操作，以将碎片选择性地投入接受箱11或拒绝箱13。

在通常意义上，在图9中所示的干式分选机中干式分选已开采的材料的方法包括如下步骤：

(a)在微波辐射站3中使已开采的材料的碎片暴露于微波辐射(或其它合适的电磁辐射，如射频辐射)；

(b)在材料已被微波辐射之后，利用红外检测单元9，检测碎片的热性质(或其它合适的性质)；

(c)评估碎片之间特性的差别；和

(d)基于矿石碎片之间的检测性质的差别，借助基于空气射流的分选机15将矿石碎片物理区分为至少较高品位接受流和低品位拒绝流。

用于不同类型的干式矿石分选机的被检测的性质可包括已开采矿物的下列特征中的任一个或多个：组成(包括有价值金属的品位)、矿物学特性、硬度、孔隙度、结构完整性、绝缘性和质地。

基于是否碎片处于或超过边际品位还是低于边际品位，干式分选机可在选择的块中分选碎片。该边际品位还可由其它条件确定，如块中的铜分布(其与选择干式分选机的操作参数有关)。

可使用的基于微波的干式分选机的实例可在名称为“确定材料内的矿物的存在的方法”的未决的国际申请PCT/AU2006/001561中被描述，该申请也在这里通过参考被并入。基于射频的干式分选机的实例在名称为“分选已开采的材料”的未决国际申请PCT/AU2010/001712中描述，该申请也在这里通过参考被合并。

在上下文中描述了使用干式分选机的实施例，该干式分选是碎片分选机，该碎片分选机用电磁辐射来帮助识别材料的较高铜浓度碎片。应当注意，本发明不局限于用这种类型的干式分选机，且延伸为使用任一其他选择部件来提供已开采的材料的特性信息，这使得基于碎片的可知品位来分离碎片是可能的。

对这里描述的本发明的实施例可做出很多变型，而不背离本发明的精神和范围。已开采的材料包括被储存的已开采的材料。

还应当注意，本发明不局限为含铜矿石和作为有价值材料被回收的铜。特别地，申请人特别关注含铜矿石，其中铜存在于作为硫化物(如黄铜矿或辉铜矿)的碎片中。但是，仅通过实例，申请人还关注含镍矿石，其中镍存在作为硫化物的矿石碎片中、含硫化铁矿石和含铀矿石中。

还应当注意，这里使用的表述“碎片”和“颗粒”具有相同的含义。

在接下来的权利要求中，以及前述的描述中，除了上下文由于明确的语言或必要的含义所要求的其他情况，表述“包括”和其他如“包含”、“含有”的变型用于包含性的含义，即，详细说明所述特征的存在，而是不排除这里公开的设备和方法的各实施例中的其他特征的存在或增加。

Claims (29)

1.一种开采方法，其包括：

(a)考虑利用分选机分选材料的成本，准备矿山平面图，和包括将矿山中的材料识别为：

(i)有价值和适合回收处理且在回收处理矿石之前分选矿石时没有净经济效益的回收品位矿石；或

(ii)废石材料，其为废石且对材料分选没有净经济效益；或

(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前分选矿石时具有正的净经济效益；

(b)根据矿山平面图开采材料以生产回收品位矿石流、废石材料的废石流和可经济地分选的矿石的可分选流；和

(c)通过在相对较高品位和相对较低品位的矿石碎片之间进行区分而分选在可分选流中的矿石碎片，以生产适于回收处理的相对较高品位的矿石碎片的升级流。

2.如权利要求1所述的方法，其中分选步骤(c)包括干式分选矿石。

3.如权利要求1或2所述的方法，其包括：将矿山中的材料识别为回收品位矿石、废石材料或可分选矿石包括考虑材料中经济元素的品位。

4.如权利要求3所述的方法，其中将矿山中的材料识别为回收品位矿石、废石材料或可分选矿石包括考虑材料中经济元素的平均品位。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中作为回收品位矿石的材料是这样的材料，其具有材料的高于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

6.如权利要求3-5中任一项所述的方法，其中作为废石材料的材料是这样的材料，其具有材料的在每一体积中低于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

7.如权利要求1-2所述的方法，其中作为回收品位矿石的材料是这样的材料，其具有材料的在给定体积中高于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分，并且作为废石材料的材料是这样的材料，其具有材料的在给定体积中低于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中矿山平面图是冶金地质采区模型。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中分选矿石的步骤(c)包括：

(a)将矿石碎片暴露于电磁辐射，

(b)在矿石碎片暴露于电磁辐射后，检测矿石碎片之间的温度差；和

(c)基于矿石碎片之间的检测到的温度差，将矿石碎片物理区分为至少更高品位流和另一流。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其包括处理材料升级流以及从来自分选步骤(c)的升级材料中回收有价值的材料。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述材料是含铜材料。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述回收处理包括在选铜机中处理材料。

13.一种从根据前述权利要求中任一项所述的方法开采的材料回收有价值材料如有价值金属的方法，所述方法包括：处理来自分选步骤(c)的材料的升级流并从升级材料中回收有价值材料。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述材料是含铜材料。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述回收处理包括在选铜机中处理材料。

16.一种开采方法中的分选机的最佳应用，其中：

(a)在回收处理之前在分选矿石时具有正的净经济效益的可经济地分选的矿石通过在相对较高品位和相对低品位的矿石碎片之间进行区分而在分选机中能被分选，以便生产被输送以进行回收处理的相对较高品位矿石碎片的升级流；

(b)适于回收处理的在回收处理之前分选矿石时没有任何净经济效益的回收品位矿石不经分选被输送以进行回收处理；和

(c)作为废石在分选材料时没有任何净经济效益的废石材料被送到废石堆或废石料堆。

17.如权利要求16所述的分选机的应用，其包括干式分选矿石。

18.如权利要求16或17所述的分选机的应用，其包括将矿山中的材料识别为回收品位矿石、废石材料或可分选矿石，所述识别步骤包括考虑材料中经济元素的品位。

19.如权利要求18所述的分选机的应用，其中将矿山中的材料识别为回收品位矿石、废石材料或可分选矿石包括考虑材料中经济元素的平均品位。

20.如权利要求18或19所述的分选机的应用，其中作为回收品位矿石的材料是这样的材料，其具有材料的高于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

21.如权利要求18-20中任一项所述的分选机的应用，其中作为废石材料的材料是这样的材料，其具有材料的在每一体积中低于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

22.如权利要求16或17所述的分选机的应用，其中作为回收品位矿石的材料是这样的材料，其具有材料的在给定体积中高于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分，并且作为废石材料的材料是这样的材料，其具有材料的在给定体积中低于经济元素的预定品位的预定部分之外的部分。

23.如权利要求16-22中任一项所述的分选机的应用，其中所述矿山平面图是冶金地质采区模型。

24.如权利要求16-23中任一项所述的分选机的应用，其中从分选机出来的相对较低品位矿石碎片被输送到废石堆或废石储存库。

25.如权利要求16-24中任一项所述的分选机的应用，其中所述分选包括：

(a)将矿石碎片暴露于电磁辐射，

(b)在矿石碎片暴露于电磁辐射后，检测矿石碎片之间的温度差；和

(c)基于矿石碎片之间的检测到的温度差，将矿石碎片物理区分为至少更高品位流和另一流。

26.一种开采方法，其包括根据矿山平面图在矿山中开采材料，所述矿山平面图设计为使在矿山的开采作业的财务业绩最大化，所述矿山平面图基于至少生产以下的开采：

(i)回收品位矿石，其是有价值的和适于回收处理的，且在回收处理矿石之前分选矿石时没有净经济效益；或

(ii)废石材料，其是废石且在分选材料中没有净经济效益；或

(iii)可经济地分选的矿石，其中在回收处理矿石之前分选矿石时具有正的净经济效益。

27.如权利要求26所述的方法，其包括干式分选矿石。

28.如权利要求25或26所述的方法，其中所述材料是含铜材料。

29.如权利要求27所述的方法，其中所述回收处理包括在选铜机中处理材料。

Images