加工采出物料的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及从采出物料中回收有价值物料。
[0002] 具体而言，本发明涉及用于通过直接或间接评定采出物料的电导率来加工采出物 料的一种方法和一种装置。
[0003] 具体而言，本发明涉及用于通过直接或间接评定采出物料的电导率从采出物料中 回收有价值物料来加工采出物料的一种方法和一种装置。
【背景技术】
[0004] 术语"采出"物料在此理解为包含有价值物料（如有价值金属）的任何采出物料。 有价值物料的实例是在矿物如包含金属氧化物或金属硫化物的矿物中的有价值金属。包含 金属氧化物的有价值物料的具体实例是铁矿石。包含金属硫化物的有价值物料的具体实例 是含铜矿石。术语"采出"物料在此理解为包括含金属物料和非含金属物料。含铁矿石以 及含铜矿石是含金属物料的实例。煤是非含金属物料的一个实例。术语"采出"物料在此 理解为包括但不限于：（a)原矿物料以及（b)在材料已被采出之后并且在被分选之前已经 受至少初次破碎或类似尺寸减小的原矿物料。术语"采出"物料包括储备采出物料。术语 "采出"物料包括地质岩芯样品。
[0005]申请人感兴趣的一个具体的但决不排他性的领域是呈采出矿石形式的采出物料， 这些采出矿石包括有价值含铜硫化物矿物和非有价值硫化物矿物，在大自然中经常发现这 些矿物密切坐落一起。一个具体的实例是黄铜矿（CuFeS2)和黄铁矿（FeS2)，该黄铁矿具有 比黄铜矿更低的值，经常发现它们以相同的矿物晶粒在一起。由于出现的非常小的晶粒尺 寸，鉴定采出物料中的这种有价值和非有价值硫化物矿物并且将其彼此分离常常是非常困 难的。
[0006] 本申请人已经参与了一个研究与开发项目，该项目是基于使用微波能来加热在采 出物料的颗粒内的有价值矿物。微波能包括电场分量和磁场分量，这些分量引起采出物料 的颗粒的直接加热。该直接加热提供了关于颗粒的信息，该信息提供了用于将这些颗粒分 选成一个相对有价值颗粒的流和一个不那么有价值颗粒的流的基础。该分选步骤减少了这 些颗粒的量，这些颗粒被向前运载用于进一步加工以从这些颗粒中回收有价值物料。该直 接加热还提供了引起这些颗粒的结构变化（如微裂纹）的机会，该结构变化促进这些颗粒 的下游加工以从这些颗粒中回收有价值物料。
[0007] 以上讨论并不理解为认可以上是澳大利亚及其它地方的公知常识。
[0008] 披露概述
[0009] 根据本发明，提供了一种加工采出物料如采出矿石的方法，该方法包括以下步骤： 使采出物料暴露于一个交变磁场并且直接或间接地评定在该交变磁场中的采出物料的电 导率以便确定在该采出物料中是否存在有价值物料。
[0010] 本发明是基于以下认识：采出物料中的有价值物料常常是比非有价值物料更导电 的物料并且因此直接或间接评定采出物料的电导率可以提供在该采出物料中是否存在有 价值物料的指示。
[0011] 本发明还基于以下认识：使采出物料暴露于一个交变磁场是用于直接或间接评定 该采出物料的电导率的一个可行选择。
[0012] 术语"直接或间接评定电导率"在此理解为包括直接测量电导率的选择以及测量 或者监测与电导率相关的参数的其他选择。确切地说，本发明不限于电导率的直接测量。
[0013]该方法可包括选择该交变磁场以在该采出物料中的任何有价值物料中诱导电流 从而引起有价值物料的间接加热，并且使该采出物料暴露于所选择的交变磁场，并且间接 加热任何有价值物料，并且监测温度增加以便确定在该采出物料中是否存在有价值物料。 这是用于评定该采出物料的电导率的一个间接选择。
[0014] 本申请人已经发现，交变磁场例如在1kHz至100MHz范围内的频率下交变的磁场， 可在采出物料中间接诱导电流，这些电流足以引起在温度上可测量的增加，该温度的增加 与该采出物料中的有价值物料的类型和量相关。
[0015]更具体地说，申请人已经发现交变磁场可以在采出物料颗粒中间接地诱导电场， 该电场进而在颗粒中的导电物料中诱导涡流形式的电流，这些电流根据焦耳第一定律 (即，指定时间内产生的热量（?等于电流的平方（I2)乘以颗粒中物料的电阻（R)与时间 段）引起颗粒中导电物料的充足的选择性欧姆加热，以便使得有可能确定在采出物料中是 否存在有价值物料。因此，交变磁场实现仅基于颗粒中有价值物料诸如有价值矿物的诸如 电导率以及趋肤深度的特性的采出物料颗粒中物料的加热的选择性的增加。由该交变磁场 诱导的涡流与颗粒中物料的电导率直接相关，并且因此颗粒中仅导电物料（诸如黄铜矿） 被加热，而颗粒中非导电或导电性较低的物料（诸如粘土和石英）完全未被加热或至少未 被加热至相同程度。此处存在两种机制。首先，有价值物料必须是导电的以便与大的电流相 关联。第二，重要的是有价值物料不是极度好的导体，因为物料将不会产生充分的欧姆热。 另外，采出物料的尺寸越小，体积加热将越好。如果采出物料是磁性的（例如铁磁性的，诸 如磁铁矿），颗粒被强烈加热，功率损耗与磁导率成正比。诱导的涡流的幅值与磁场强度、磁 场频率以及电导率成正比。
[0016]间接加热的益处是，仅在采出物料颗粒中有导电性的物料中产生能量（其随频率 而改变），例如黄铜矿具有20-1000S/m的电导率而石英具有10e14S/m的电导率，这展示了 通常在含铜采出物料中共同出现的这两种物料（一种有价值，另一种不那么有价值）的幅 值差异的数量级，这可以用于分离含有不同量的这些物料的颗粒。换句话说，本发明使得有 可能区别特定金属硫化物矿物并且选择性地鉴定含有特定矿物的颗粒。如上所述，本发明 不局限于含铜采出物料，并且适用于大范围的物料，其中物料的有价值组分与无价值组分 的电导率差异使得有可能区别这些组分。
[0017]该方法可包括选择该磁场的频率以优化在采出物料中的有价值物料的加热。选择 可以包括在多个磁场频率下运行。由于电导率以及因此趋肤深度（或在颗粒中诱导的电流 的深度）随着磁场频率改变，因此可针对采出物料中每种有价值物料或其他有价值组成物 料确定最佳频率，以便使得有可能相较于采出物料中的非有价值物料选择性地加热采出物 料。在为绝缘体的物料中，未诱导出涡流。在高导电性的物料中，诱导出涡流，但根据焦耳 第一定律在物料中不存在足够的电阻来产生热。此外，诸位发明人已经发现（a)每一种有 价值矿物的电导率根据电子结构和矿物化学在矿物分类之间和之内大大变化，并且（b)在 本体矿石内的有价值晶粒的尺寸影响诱导电流以及因此产生晶粒和由此矿石颗粒的加热 的能力。因此这两种因素将影响用于最佳加热的频率选择，这对于在相同矿石颗粒中的不 同晶粒尺寸可能是不同的。
[0018] 该方法可包括选择该交变磁场频率在1kHz至100MHz的范围内。
[0019] 所诱导的涡流根据焦耳第一定律通过欧姆加热产生热量并且该热量然后可以用 作（a)分选颗粒的一个基础（例如基于有价值物料的品位）或者（b)是否温度的上升速率 足够快速，以使颗粒破裂成更小的颗粒或以形成微裂纹，这些微裂纹使得更容易地在下游 加工步骤中破裂颗粒。
[0020] 该方法可包括选择该交变磁场以在该采出物料中的任何有价值物料中诱导电流， 并且使该采出物料暴露于所选择的交变磁场，并且监测运行参数如产生该交变磁场并且响 应于该采出物料的电导率的电流，以确定在该采出物料中是否存在有价值物料。这是用于 评定该采出物料的电导率的一个间接选择。相