过使用气动排出器阵列来进行，如本文所进一步描述般。在本发明的其它实施方式中，分离可通过推动、移动或猛推已达到排出阈值的样品块从而将其从未达到排出阈值的样品块中物理分离出来而进行。这种推动或移动可通过使用快速反应活塞、机械杠杆或鳍板(flipper)来进行。本领域普通技术人员熟悉各种可用于将已达到排出阈值的样品块物理移动的臂或液压夹具(hydraulics)。
[0035]在本发明的某些实施方式中，作为污染物存在的指征的阈值(即排出阈值)由显著低于最厚矿石样品块的透射百分比的样品块的透射百分比来测定。在本发明的某些实施方式中，所述显著更低的穿过样品的X射线透射百分比被表达为减少20%以上。在本发明的其它实施方式中，比最厚样品块的透射百分比低50%的透射百分比表明达到了排出阈值。在本发明的其它实施方式中，40KeV的X射线具有穿过1.0cm的硅酸盐岩石的0.04cm铜夹杂物的61%透射。
[0036]申请人注意到，材料的相对原子数与该材料的X射线吸收相关。因此，当提及X射线吸收时，可通过评述穿过该材料的X射线透射百分比或通过评述材料对与该材料接触的X射线的吸收来表达。为清楚起见，如污染物等具有较低X射线透射百分比的材料是具有较高X射线吸收的材料。在本发明的某些实施方式中，可使用双能量X射线检测器来测定在两种能量范围内的穿过材料的X射线透射值。在某些实施方式中，可使用任何一种X射线透射值来如上所述般测定通过减少透射百分比而指示污染物存在的阈值。在替代性实施方式中，可使用两个能量范围处的X射线透射值来测定其中可见材料的原子数范围。然后，通过测定材料的原子数是否高于待分离的煤炭的原子数来作出是否应将样品块排出的决定。在本方法的其它实施方式中，可使用测定多种能量的装置来测定材料原子数所处的范围。
[0037]本文所述的X射线检测系统具有可记录装置，例如，微处理器、控制器或计算机等，从而允许及其作出决定并执行功能。本领域普通技术人员熟悉对此类装置的调节、操控或编程以便实现本文所述的方法。作为实例，可商购自Nat1nal RecoveryTechnologies, Inc., Nashville, TN的DXRT型装置可编程，从而可设定排出阈值。在该实例中，DXRT机计算出对气动排出阵列中的下游排出器装置精确地供能所需的样品块到达气动排出阵列的位置和时机信息，并在正确的时间发出必要命令以对适当的排出器供能从而将具有污染物的样品块从没有污染物的其它样品块流中排出。因此，具有足够高的透射百分比的样品块不会被气动排出阵列排出。在替代性实施方式中，可对机器进行设定以使其与上述相反。即，排出不含污染物的矿石，而不排出含有污染物的矿石块。本领域普通技术人员可认识到，可对本文所公开的方法进行这种变化。
[0038]仍就本文所公开方法而言，在测定存在污染物且应将其排出时，其后的决定涉及需要排出的区域的量。某些X射线传感装置具有32线性像素/英寸的容量。其它X射线传感装置的容量为64线性像素/英寸。排出区域尺寸可基于检测污染物所需的像素数而设定。例如，如果使用具有32线性像素/英寸的装置且期望排出I平方英寸的区域，则可能要求必须有1000连续像素来检测污染物以便气动排出器被触发而开始运作。在某些实施方式中，如果对于每25个像素存在一个空气喷射器且回收时间为毫秒，则对于以2米/秒移动的每平方厘米的传送带而言，可能有500次测定。具有启动排出用空气喷发所需的较低X射线透射的像素读数的数目确定了所排出污染物的最小尺寸。所需像素数是本发明中的可调节参数。利用上述实例，本领域普通技术人员可将参数调节至其特定需求。因此，如果通过除去较小的污染物夹杂物而提供了经济价值，则可使用本文所公开的方法。
[0039]参照图2，其中显示了实践本文所公开方法的装置的一个实施方式的侧视图。图中所示为位于分选机外壳210内部的传送带215上的煤炭218。随着煤炭218在X射线源214和X射线检测器211之间通过，煤炭受到照射。X射线检测器211与计算机212可操作地连接，计算机212引导气动排出器213以将受污染的煤炭送至污染煤炭传送机216。未被排出的煤炭218收集于传送带217上。如本文此前所公开的，计算机带有软件或其它工具以便执行本文所指示的步骤。在某些实施方式中，决定可简化至如将原子数大于10的材料排出。
[0040]现参照图3，所示为用于实践本文公开方法的装置的一个实施方式。具体而言，侧视图显示了图2所描述的装置。除图2中所示元件以外，图3还包括了气刀321的加入，气刀321用于引导被称为煤粉的样品小颗粒离开较大的样品块流。气刀利用薄空气层来做到这一点，以便将那些小样品块转向至用于煤粉的第三传送机310。这些极小颗粒的去除提供了获取至传送带217上的更清洁的处理后煤炭。在运行中，气刀321包含风扇322、过滤器320和空气输送管323。由气刀排出的样品小颗粒收集至过滤器320上并落到传送带310上。其后可以将分离的样品小颗粒进一步通过本文所述的各种方法进行处理。
[0041]参照图4，所示为用于实践本文公开方法的一个替代性实施方式。本实施方式显示了气动工作台412和利用来自发动机和加热器的燃烧烟道气316来减少火灾危险的装置的加入。在其它实施方式中，气动工作台412的使用是独立的，且与燃烧烟道气316的使用分开。在其它实施方式中，燃烧烟道气316的使用是独立的，且与气动工作台412的使用分开。如图所示，气动工作台412与带有管314的空气输送管323相连，管314包含磁体和小空气喷射器以收集煤粉中较重的磁性组分(即污染物)并将其滑动至用于污染煤粉的传送带410。由振动器413对气动工作台的振动有助于将工作台上沉积的煤粉除去。过滤器320收集非磁性煤粉，后者落至传送带411上。来自废气鼓风机322的部分循环空气被通入气氛317中，而剩余空气318与烟道气316混合并通过风扇315重新循环。来自用于煤炭处理的发动机和加热器的燃烧气可用于提供耐火气氛以减小来自分选装置中的煤尘爆炸的危险。其后可将更清洁的煤粉与已通过本文公开的X射线法处理的较大的煤炭合并。参照图5，所示为气动工作台412的放大示意截面图。图中所示为振动器413、空气管314和磁体510及空气喷射器511。
[0042]在本发明的一个替代性实施方式中，不同于进行测定最厚样品块的透射百分比的第一步，第一步可为使用指示杆600。现参照图6，所示为X射线测定装置的端视图的横截面，所示装置在其传送带602的适当位置具有指示杆600。指示杆600位于X射线源604和具有像素608的检测器阵列606之间。尽管基于给定的X射线能量范围和X射线机床层深度，指示杆600用于提供某种透射百分比，低于该透射百分比则被认为是污染物值。由于不同的X射线能量范围和X射线机床层深度参数要求指示杆600以不同材料构建，因而指示杆600的组成会变化。在某些实施方式中，指示杆600可由烃类和糖类的塑性混合物与石墨构成。如本领域普通技术人员所知，可使用成型技术来使指示杆600的塑料和石墨组合物成型为适当尺寸和形状，从而使其适配于X射线测定装置内并且长度足以覆盖传送带的宽度以便到达所有传感器。在某些实施方式中，可使用任何图中的信息来构建用于给定X射线能量范围和X射线机床层深度参数的指示杆600。本文所公开的方法包括测定X射线传感装置的床层深度以便测定床层深度的步骤，因为床层深度与指示杆600的使用有关。在本发明的某些实施方式中，指示杆600将具有与不带污染物的煤炭的最大床层深度相同的X射线吸收。在其他实施方式中，指示杆600的原子量吸收系数与原子数为10以下的元素的分布成正比。经空气干燥的原煤的元素组成可由标准方法测定，并用于从烃类、糖类和碳的混合物构建如下装置:该装置具有与原子数小于10的较轻元素的样品床层深度相同的X射线吸收。例如，如果经空气干燥的原煤的平均元素组成为55%碳、8%氢、28%氧、7%硅、以及4%硫和金属，则不含硅酸盐、硫酸盐和金属的空气干燥的组成是67%碳、7.3%氢和25.6%氧，且具有该原子组成和床层深度的指示杆600允许对所述原煤进行快速标定(calibrat1n)。指示杆600用于标定煤炭分选器。在替代性的处理金矿的实施方式中，将指示杆设计用于残余花岗岩的床层深度的X射线吸收。如图6所见，通过将指示杆600置于X射线的路径中来使用它。透射百分比信息由机器存储并用于校正X射线检测器阵列中的每个像素的电压输出。阈值的像素数和百分比是能在X射线测定装置中手动或自动设定的可调节参数。
[0043]实施例
[0044]实施例1:线性吸收系数
[0045]图 7 中显不了 来自 the Nat1nal Institute of Standards andTechnology (NIST)的在一定X射线能量范围中的黄铁矿(FeS)、煤炭和二氧化硅(S12)的质量吸收系数(μ)。此外还显示了它们的密度。注意煤炭是碳和烃类的混合物，且不存在对于煤炭的NIST “标准”。于是，煤炭的X射线吸收系数是针对校正至1.2克/立方厘米(g/cc)的煤炭密度的石墨的NIST数据。如本文其它部分所示，对于8?20千电子伏(KeV)的X射线，煤炭的吸收比硅酸盐中的黄铁矿的吸收小得多。使用图7中的信息说明了如何能从煤炭中区分出污染物。
[0046]实施例2:不同能量处的X射线透射百分比
[0047]本文所公开方法使用允许选择污染物以将其排出同时提供可检测的透过煤炭的透射的X射线能量。...