PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN DE MATERIAL EXTRAÍDO DE MINAS, Y APARATO CORRESPONDIENTE.
Procedimiento para clasificar material extraído de minas y aparato correspondiente.
El procedimiento comprende exponer partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del material en las partículas. El procedimiento también comprende analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las partículas como base para el análisis para indicar diferencias de composición entre las partículas y clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico. El procedimiento también comprende controlar la temperatura de las partículas cuando las partículas se mueven entre una estación en la que las partículas se exponen a energía de microondas y una estación en la que las partículas se analizan térmicamente.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AU2009/001202.
Solicitante: TECHNOLOGICAL RESOURCES PTY. LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Australia.
Dirección: 120 COLLINS STREET MELBOURNE, VICTORIA 3000 AUSTRALIA.
Inventor/es: HARDING,Damien, WELLWOOD,Grant.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B07B13/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B07 SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION. › B07B SEPARACION DE DIFERENTES SOLIDOS ENTRE SI POR CRIBADO, TAMIZADO, CERNIDO O POR MEDIO DE CORRIENTES DE GAS; SEPARACION POR OTROS METODOS SECOS DE MATERIALES A GRANEL, p. ej. PARA ARTÍCULOS SUELTOS ADECUADOS PARA SER MANIPULADOS COMO MATERIAL A GRANEL (procedimientos de separación por vía húmeda, clasificación por procedimientos utilizando materiales que fluyen como los líquidos B03; combinaciones de aparatos de separación por vía seca con aparatos por vía húmeda B03B; mediante la utilización de líquido B03B, B03D; clasificación por separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación por campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrífugos o de vértice para la realización de procedimientos físicos B04; clasificación manual, clasificación postal, clasificación por sistemas de agujas o por otros sistemas que funcionen en respuesta a la detección o a la medida de las características de los objetos o de las muestras del material B07C). › Clasificación o selección de materiales sólidos por vía seca no prevista en otro lugar; Clasificación distinta que la hecha por dispositivos controlados indirectamente.
- B07C5/34 B07 […] › B07C CLASIFICACION POSTAL; CLASIFICACION DE OBJETOS INDIVIDUALES O DE UN MATERIAL A GRANEL MANIPULABLE PIEZA POR PIEZA COMO OBJETOS INDIVIDUALES (especialmente adaptada a un fin determinado previsto en otra clase, ver la clase apropiada, p. ej. A43D 33/06, B23Q 7/12). › B07C 5/00 Clasificación según una característica o una particularidad de los objetos o del material a clasificar, p. ej. clasificación controlada por un dispositivo que detecta o mide esta característica o particularidad; Clasificación con ayuda de dispositivos manuales, p. ej. sistemas de agujas (clasificación exclusivamente manual B07C 7/00; separación de diferentes sólidos unos de otros por cribado, tamizado o utilización de corrientes de gas, u otra separación por vía seca para materiales a granel B07B; selección de monedas G07D). › Clasificación en función de otras propiedades particulares.
- G01N22/00 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › Investigación o análisis de materiales por la utilización de microondas (G01N 3/00 - G01N 17/00, G01N 24/00 tienen prioridad).
Fragmento de la descripción:
PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN DE MATERIAL EXTRAÍDO DE MINAS, Y APARATO CORRESPONDIENTE
5 DESCRIPCION
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para
clasificar material extraído de minas.
La presente invención se refiere en particular, aunque en modo alguno de
1O manera exclusiva, a un procedimiento y a un aparato para clasificar material extraído
de minas para su procesamiento posterior para recuperar el material valioso, tal como
metales valiosos, del material extraído de minas.
La presente invención se refiere asimismo a un procedimiento y a un aparato
para recuperar el material valioso, tal como metales valiosos, de material extraído de
15 minas que se ha clasificado.
El material extraído de minas puede ser cualquier material extraído de minas
que contenga material valioso, tal como metales valiosos, tal como metales valiosos
en forma de minerales que comprenden óxidos o sulfuros metálicos. Otros ejemplo~
de materiales valiosos son sales.
20 La expresión material quot;extraído de minasquot;, en la presente memoria, incluye (a)
material extraído de minas y (b) material extraído de minas que se ha sometido a
trituración primaria o una reducción de tamaño similar tras extraer el material de 1~
mina y antes de clasificarse.
Un ámbito particular de interés para el solicitante es el material extraído de
25 minas en forma de menas extraídas de minas que incluyen minerales tal como.
calcopirita que contienen metales valiosos, tal como cobre, en forma de sulfuro.
La presente invención puede aplicarse en particular, aunque no de maner~
exclusiva, a clasificar material de baja ley extraído de minas.
La expresión quot;bajaquot; ley, en la presente memoria, significa que el valor
30 económico del material valioso, tal como un metal, en el material extraído de minas.
sólo es ligeramente mayor que los costes para explotar minas y recuperar y
transportar el material valioso hasta un cliente.
En cualquier situación dada, las concentraciones que se consideran como
quot;bajaquot; ley dependerán del valor económico del material valioso y de la explotación de
minas y otros costes para recuperar el material valioso en un punto de tiempo
particular. La concentración del material valioso puede ser relativamente alta y
5 considerarse todavía como quot;bajaquot; ley. Éste es el caso con las menas de hierro.
En el caso de material valioso en forma de minerales de sulfuro de cobre,
actualmente las menas de quot;bajaquot; ley son menas extraídas de minas que contienen
menos del 1 , 0% en peso, típicamente menos del 0, 6% en peso, de cobre en la menas.
La separación de menas que presentan tales concentraciones bajas de cobre de las
1 O partículas estériles es una tarea complicada desde un punto de vista técnico, en
particular en situaciones en las que existe la necesidad de clasificar cantidades muy
grandes de mena, típicamente por lo menos 10.000 toneladas por hora, y en las que
las partículas estériles representan una proporción más pequeña de la mena que la
mena que contiene cobre recuperable de manera rentable.
15 La expresión partículas quot;estérilesquot;, cuando se utiliza en el contexto de las
menas que contienen cobre, en la presente memoria significa partículas sin cobre o
con cantidades muy pequeñas de cobre que no pueden recuperarse de manera
rentable de las partículas.
La expresión partículas quot;estérilesquot; cuando se utiliza en un sentido más genera1
20 en el contexto de los materiales valiosos, en la presente memoria significa partículas
sin material valioso o cantidades de material valioso que no pueden recuperarse de
manera rentable de las partículas.
La presente invención se basa en la comprensión de que exponer material
extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas que contienen
25 minerales de cobre hasta temperaturas superiores que las partículas estériles (coma
consecuencia de los minerales de cobre) y posteriormente, analizar térmicamente laS
partículas utilizando las temperaturas másicas promedio de las partículas que S'e
expusieron a energía de microondas como base para el análisis es un procedimiento
eficaz para separar las partículas que contienen cobre de las partículas estériles. El'l
30 este contexto, las partículas que contienen cobre pueden describirse como partícul~~
que son más sensibles a la energía de microondas y las partículas estériles puedE!})
describirse como partículas que son menos sensibles a la energía de microondas yque no se calentarán en el mismo grado que las partículas que contienen cobre
cuando se exponen a energía de microondas.
La presente invención también se basa en comprender que utilizar las
temperaturas másicas promedio de las partículas que se expusieron a energía de
5 microondas como base para clasificar las partículas significa que habrá a menudo
diferencias de temperatura relativamente pequeñas, por ejemplo del orden de 5 a
10°C, entre las partículas que contienen cobre y las partículas estériles, en particular
cuando se estén procesando menas de baja ley. Por tanto, los cambios en la
temperatura entre una estación en la que las partículas se exponen a energía de
1 O microondas y una estación en la que se produce el análisis térmico de las partículas
debido a la exposición de las partículas a la atmósfera puede tener un impacto
significativo sobre la integridad del análisis térmico. Por lo tanto, existe la necesidad de
controlar el perfil de temperatura entre estas estaciones. Esta cuestión del cambio de
temperatura debido a la exposición a la atmósfera es en particular relevante dado que
15 los cambios de temperatura serán inmediatamente evidentes en las superficies de las
partículas y tendrán un impacto directo en el análisis térmico que se centra en las
superficies de las partículas.
En particular, la presente invención se basa en el hallazgo del solicitante en
relación con las menas que contienen cobre referente a que:
20
(a) como consecuencia de la alta sensibilidad de los minerales de cobre a la
energía de microondas, incluso concentraciones pequeñas de minerales
de cobre en partículas de material extraído de minas pueden producir
aumentos detectable o medibles, aunque pequeños, en la temperatura d.e
25 las partículas, en comparación con los aumentos en la temperatura en ~J
otro material extraído de minas que comprende partículas estériles y es
menos sensible a la energía de microondas, y
(b) es importante controlar la temperatura de las partículas cuando las
partículas se mueven entre una estación en la que las partículas se
30 exponen a energía de microondas y una estación en la que se produce el
análisis térmico de las partículas.Según la presente invención, se proporciona un procedimiento de clasificación de material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, para separar el material extraído de minas en por lo menos dos categorías, conteniendo por lo menos una categoría partículas de material extraído de minas que son más sensibles a la energía de microondas, y conteniendo por lo menos otra categoría partículas de material extraído de minas que son menos sensibles a la energía de microondas, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
(a) exponer las partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del material en las partículas;
(b) analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las partículas como base para el análisis para indicar diferencias de composición entre las partículas; y
(e) clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico; y comprendiendo también el procedimiento controlar la atmósfera a través de la cual las partículas se mueven entre una estación en la que las partículas se exponen a energía de microondas y una estación en la que las partículas se analizan térmicamente para controlar la temperatura de las partículas.
Típicamente, el fin del control de la temperatura es minimizar la pérdida de calor o por lo menos controlar la pérdida de calor de las partículas cuando las partículas se mueven entre las estaciones El control de la temperatura puede comprender establecer un flujo de aire u otro gas o mezcla de gases adecuados en la dirección del movimiento de la~ partículas entre las estaciones...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de clasificación de material extraído de minas, tal como
5 mena extraída de minas, para separar el material extraído de minas en por lo menos
dos categorías, conteniendo por lo menos una categoría partículas de material
extraído de minas que son más sensibles a la energía de microondas, y conteniendo
por lo menos otra categoría partículas de material extraído de minas que son menos
sensibles a la energía de microondas, dicho procedimiento estando caracterizado
1 O porque comprende las etapas siguientes:
a) exponer las partículas del material extraído de minas a energía de microondas y calentar las partículas dependiendo de la sensibilidad del material en las partículas;
b) analizar térmicamente las partículas utilizando las temperaturas de las partículas como base para el análisis para indicar las diferencias de composición entre las partículas; y e) clasificar las partículas basándose en los resultados del análisis térmico; y
comprendiendo asimismo el procedimiento controlar la atmósfera a través de la cual las partículas se mueven entre una estación en la que las partículas se exponen a energía de microondas y una estación en la que las partículas se analizan térmicamente para controlar la temperatura de las partículas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el control de la temperatura comprende establecer un flujo de aire u otro gas o mezcla de gases adecuados en la dirección del movimiento de las partículas entre las estaciones para actuar como superficie de contacto entre las partículas y la atmósfera circundante.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el flujo de aire u otro gas o mezcla de gases adecuados está a la velocidad de movimiento de las partículas entre las estaciones o próximo a la misma.
4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el flujo de aire u otro gas o mezcla de gases adecuados está a una temperatura que se corresponde con las temperaturas de las partículas.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una situación, en la que el material valioso es cobre y el cobre está contenido, por ejemplo, como mineral de sulfuro en partículas en menas, la etapa
(a) comprende exponer las menas extraídas de minas a energía de microondas y
O calentar las partículas que contienen cobre hasta un grado mayor que las partículas estériles.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa (b) comprende mover las partículas pasada la superficie de fondo, con una cámara de infrarrojos u otro aparato de detección térmica colocado para ver las partículas, y estando la superficie de fondo en la línea de visión del aparato de detección térmica.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque comprende seleccionar la longitud de onda u otras características de la energía de microondas basándose en facilitar una respuesta térmica diferente de las partículas, de modo que se utilicen las diferentes temperaturas de las partículas, que son indicativas de diferentes composiciones, como base para clasificar las partículas en la etapa (e) .
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dejar tiempo suficiente para que el calor generado en las partículas mediante la exposición a energía de microondas se transfiera a través de las partículas, de tal modo que la temperatura de cada partícula sobre la superficie
30 de la partícula sea una medida de la temperatura másica promedio a través de la partícula.9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque, en caso de menas que contienen cobre de baja ley que presentan tamaños de partícula del orden de 15 a 30 mm, la cantidad de tiempo requerida es de por lo menos 5 segundos, más típicamente por lo menos 1 O segundos, y la diferencia de temperatura requerida es típicamente de por lo menos 2°C, y más típicamente de por lo menos 5-10°C.
1O. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende procesar las partículas separadas de la etapa de clasificación (e) para recuperar el material valioso de las partículas.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende reducir el tamaño de las partículas separadas de la etapa de clasificación (e) que contienen niveles superiores de material valioso para facilitar la recuperación mejorada del material valioso de las partículas.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende la trituración u otra reducción de tamaño adecuada del material extraído de minas antes de la etapa (a) .
13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende tamizar o separar de otra forma los finos del material extraído de minas, de tal modo que no haya finos en el material extraído de minas que se suministra a la etapa (a) .
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material extraído de minas está en forma de menas, en las que el material valioso está en una forma mineralizada, tal como un óxido o sulfuro metálico.
15. Aparato para clasificar material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, caracterizado porque comprende:a) una estación de tratamiento por microondas para exponer las partículas del material extraído de minas a energía de microondas;
b) una estación de análisis térmico para detectar diferencias térmicas entre las partículas procedentes de la estación de tratamiento por microondas que indican diferencias de composición entre las partículas que pueden utilizarse como base para clasificar partículas; y
e) un clasificador para clasificar las partículas basándose en el análisis térmico; y
d) un sistema para controlar la atmósfera a través de la cual las partículas se mueven entre la estación de tratamiento por microondas y la estación de análisis térmico para controlar la temperatura de las partículas.
16. Aparato según la reivindicación 15, caracterizado porque el sistema de control de la temperatura comprende un conjunto para establecer un flujo de aire u otro gas o mezcla de gases adecuados que sigue una trayectoria de movimiento de las partículas entre la estación de tratamiento por microondas y la estación de análisis térmico para actuar como superficie de contacto entre las partículas y la atmósfera circundante.
17. Aparato según la reivindicación 16, caracterizado porque el conjunto d~ control de la temperatura comprende un alojamiento para aislar las partículas que se mueven entre la estación de tratamiento por microondas y la estación de análisis térmico de la atmósfera fuera del alojamiento.
18. Aparato según la reivindicación 17, caracterizado porque el conjunto de control de la temperatura comprende unos medios para establecer un perfil de temperatura dentro del alojamiento para minimizar la pérdida de temperatura.
19. Aparato según la reivindicación 18, caracterizado porque los medios de control de la temperatura comprenden una bomba para hacer circular aire al interior y a través del alojamiento mediante una entrada en un extremo aguas arriba del alojamiento a una salida en un extremo aguas abajo del alojamiento y para devolver el aire a la entrada.20. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado
porque comprende un conjunto, tal como una cinta o cintas transportadoras, para
transportar las partículas del material extraído de minas desde la estación de
5 tratamiento por microondas a la estación de análisis térmico.
21. Procedimiento para recuperar material valioso, tal como un metal valioso, a
partir de material extraído de minas, tal como mena extraída de minas, caracterizado
porque comprende clasificar el material extraído de minas según el procedimiento
1 O definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 y procesar posteriormente las
partículas que contienen material valioso y recuperar el material valioso.
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