专利名称：用于确定元素含量和/或矿物含量的方法
用于确^L素^i:和/或矿物^i:的方法
技术领域：
本发明涉及一种从以固态或类似泥浆状流动的孩^M^料中进行矿物分离的 工艺中，用于实时确定颗并l^/或矿物^J:的方法。
矿物i^广时，首先经ii^f和磨^H吏AU广井中获得的材料变得更细，因而 矿石中所含的贵重矿物呈现为分离的颗粒。在矿物分离工艺中，贵重矿脉故回 收作为精矿用于进一步精炼。典型地，分离工艺是浮选、重力分离、磁力分离 或静电分离，或者上idil些的组合。
控制分离工艺中，通常需要实时测量有关在该工艺中树材料流的元素和/
或矿物的含量的数据。基于精矿的舍量测量，典型iM保该工艺生成的产品具 有利于进一步精炼的最佳质量。基于分离工艺給fr的含量，可能进行初步的调 整，并錄于废料流衬的测量，保证该工艺辨具有最佳的产量。分离经常 包括内循环和几个不同工艺步骤，^il种情况下为了工艺的控制需要测量^Mt 中间产物。
工艺材料流的测量通过公知的在线分析器实现。在矿物工艺中，分析元素
含量的最常用方法是X射线荧光分析。公开号FI 51872的芬兰申请公开了一种 利用X射线荧ibf、理的用于分析移动的固M粉^t料的设备。但是，当4^1 所述原理时，该方法受到明显的限制。实际上，湿工艺中，从矿泥中直接进行 的测量只可f^t某些元素具有所需的精度级。只能用复杂的样品处理方法成功 测量较^L素，该方法IW干扰灵敏又实自来昂贵，该方法中矿泥样品典型 i^过干燥、被研磨得更细并被压制成用于分析的块状。分别地，在干矿物工
艺中，X射线焚光分析实际上对于直4^t理的材料只对)^i重的元素能可靠的工作。
关于控制分离工艺，通常测量树量元素的^J:也是很重要的。例如，镁、
硅、磷、和硫的絲是精矿中杂质的重射旨示。M艺控制的角絲，某些分
离工艺中，测量矿物^J:而不^L素^J:也是很重要的；例如^^5化的镍
矿石的i^T中，除了精矿的#^*外，是否^s或^m錄矿物中得到精
矿中所包#镁，对于工艺控制也是有必J^p道的。
在线测量^t量元素和矿物的舍量中，已知使用例如瞬发伽马中子活化分
析(PGNAA)。在该情况下，直接对矿泥或干材^i行测量。通常准确度^# 适中，或测量的持续时间变得过度的长。为了从样品得到足够的伽马脉沖，测 量必须对具有大体积的样品进行，但是在悬浮液中保持所述大^ 游P^M吏得矿 泥测量更加困难。由于旨^标准，该设备昂贵并且难以銜棘维持。
it"卜，例如X射线衍射(XRD)用于元素和矿物^:在线测量是已知的； 在该情况下可以直接对矿;威干材料分析。在^^应用中，我们指出基于光i瞽 和核磁共振的衬测量方法，这些方法具有费用高、样品匹配问题、i^A慢和 低测量分析准确度以及与可重复'1"封目关的问题。
的賴b^^料中实时确定颗丰i^/或矿物含量的 tii方法，因此为了确定颗津iL^/ 或矿物^i:，利用通 粒尺寸分析，净^#料获得的颗津^#料颗粒尺寸分布。
本发明J^的新颖特征，在附加^U'J要求中。
才娥本发明的方法具有几个阮点。本发明涉及从以固态或类似^L^状流动 的祸b^H"料中进行矿物分离的工艺中，实时确定颗净i^/或矿物^:的方法，因 jtb^^l^H"料，提取具有卩J^^性的样品，该样品经it^粒尺寸分析，据此计算 颗津1#料中元素和/或矿物舍量。jtW卜，^^本发明的一^N^实施例，基于颗 粒尺寸分析，确定颗粒尺寸分布，其中累积颗粒尺寸分布值被描迷为颗粒尺寸 的函数；基于此，元素和/或矿物^f:通it^用描i^斤狄素或矿物特性的通过 校准确定的常数进行数学计算。皿粒尺寸分布获得的信息可用于确定矿物分 离工艺中的工艺給fr、产品或副产品的元素和/或矿物舍量，并且该数据可用于
工艺控制。
才 本发明的一个实施例，颗粒尺寸分布通#于X射线衍射的方法确定。 才娥本发明的另一个实施例，颗粒尺寸分布通it^于超声吸收的方法确定。根 据本发明的另一个实施例，颗粒尺寸分布通it^于光学图象分析的方法确定。
物含量,为了i产i^^阡:产^k副产^口，对;物分离工艺进行控制。;娘
本发明的一个实施例，矿物分离工艺是浮选。4Mt本发明的另一个实施例，分
离工艺3_重力分离。^Ui本发明的又一个实施例，分离工艺;1_磁力分离。才N^ 本发明的一个实施例，分离工艺是静电分离。才Mt本发明的一个实施例，分离
工艺A^"级(classification )。
参考附图对本发明进行更详尽的描述，其中
图l通过流程解了本发明；以及
图2a、图2b、图2c图解了才娥本发明的实例。
图1通过;^呈解了才 本发明的方法。^U户物分离工艺的^K产品
或废料，以已知的方式提:W^^性的样品，例如从流动的矿泥中以两个步骤 提糾品。基于该样品，进行颗粒尺寸分析，以描錄工艺中流动的颗并^#料 中包含的颗粒的颗粒尺寸。可在工艺进行同时以期望的时间间隔^扦、产品 或废料中提,品。可以实时(即几乎同时，允^H十算中存^i^时间)获得 工艺控制所需的某些含量的有关数据。对获得的样品进行处理，通it^于例如 超声吸收、^^射或光学图象分析的方法得到颗粒尺寸分布。基于颗粒尺寸 分析，形成颗粒尺寸分布，即累积颗粒尺寸分布^i^^^立尺寸的函数。才Nt颗 粒尺寸分布，通过校^^型数学计算*的元素和/或矿物的^*，该校^1M^型 描述了元素和/或矿物^*与颗粒尺寸分布之间的相关性。在衬的计算中，通 常可以^^Hi^f数学函数G (F (x))，其中F (x)是测量的累希US^R分^^立尺 寸分布，或##分布计##到的員；通过应用多元统计方法，通过校准可以 确定函数G的形式。通常基于数 ^^^莫型，通it^测量的矿泥中提取多
个有统计^a^性的单个样品，通过分析实验室样品中元素和/或矿物^*，絲
过将用统计方法(例如用多元线性回归(MLR)、主成分回归(PCR)或部分 最小二乘法回归(PLS)分析)获得的颗粒尺寸分布与实验室测量结^目匹配。 才 所述的工艺和工艺控制的需要，可以分析元素的^J:或矿物的舍量。所述
在工艺控制中^ I的确定^i:舰过并基預期方向进^i^整，例4魂过调整
给杆、产品或副产品的舍量。
图2a、 2b和2c所示的结^M合下面描述的实例共同对本发明进行说明。
该实例涉;sj^p、^5广石的选矿，在该情况下应用的分离工艺是重力分离^tx
分离器实现的分级。目的是^MT石中回收磷^5矿物，其中分离工艺M中磷 A/S矿物明显》b^it矿物粗。在图2a、 2b和2c中，曲^述了累积WX 寸分布，该颗粒尺寸分布通i^t工艺^H"、精矿和废料的颗粒尺寸分析获得的。 图2a图解了工艺i^的颗粒尺寸分布，通it^于^^射的在线颗津iX寸分析 器测量。图2b图解了工艺精矿的颗粒尺寸分布，并且图2c图解了工艺废料的颗粒尺寸分布。图的垂直轴图解了以百分tb4示的累积颗粒尺寸量(％v)，且
水平轴图解了以賴沐为^立的固体颗粒的直径(D nm)。 *扦中，几乎100 %的磷灰石尺寸超过50微米。至于^ik脉石明显更细，因而图2a中作为分 离步骤的累积颗粒尺寸分布中有所区另'J。分离工艺^，精矿(图2b)主要包 ^EL的磷灰石，而废料(图2c) J^包含细的皿盐。在该示例情况下，描 述的方'W口下进行。当4线颗粒尺寸测量中获辦为颗粒尺寸的函数F (x) 的累积颗粒尺寸分布值时，例如磷酸盐的^^4t公式。/oP2Os^aAF(50nm)+b 计算，其中a和b;Ut值常数。F(50nm)的值的确定在图2a中说明。从已知样 品，通过将已知P20s含量的样品的颗粒尺寸分布F(50nm)的^WI统计地回归分 析法与°/^205^*4目匹配的校准(calibration)来确定常数a和b的值。使用 含量测量以便调整4tX分离的控制变量(使用的旋风分离器的数量、M流量、 给纤中固体^i:或^fr压)以^ft矿中得到所需级别的P205舍量。
对于4^页域4支^A员，很明显地，本发明的M不同实施例并不限于上述 实例，而;1可以在附属权利要求的范围内进4亍变化。
权利要求
1、一种从以固态或类似泥浆状流动的微粒材料中进行矿物分离的工艺中，用于实时确定颗粒和/或矿物含量的方法，其特征在于从颗粒材料中，提取有代表性的样品，接着对该样品进行颗粒尺寸分析，基于该颗粒尺寸分析计算颗粒材料的元素和/或矿物含量。
2、 才娥权利要求1所述的方法，^##于^^颗粒尺寸分析，确定颗粒 尺寸分布，其中累积颗粒尺寸分布的值作为颗粒尺寸的函数，并JX素和/或矿物^t通过^U常数对所述值进行数学计，到，该常数通过校准确定并描述 了所i^L素或矿物的特性。
3、 #^权利要求2所述的方法，^^i4于颗粒尺寸分布通it^于'JM^ 射的方法确定。
4、 才娥权利要求2所述的方法，^##于颗粒尺寸分布通:^于超声吸 收的方法确定。
5、 才 权利要求2所述的方法，其特;^于颗粒尺寸分布通it^于光学图 象^^斤的方法确定。
6、 才M^又利^"求1、 2、 3、 4或5所述的方法，^##于基于实时确定 以固态或类似泥浆状流动的微^i^料的颗粒和/或矿物含量，控制矿物分离工艺 以获得最佳的^K产品或副产品。
7、 才N^5U'j要求1或6所述的方法，^##于应用的矿物分离工艺是浮选。
8、 才娥;M，要求1或6所述的方法，*#棘于应用的分离工艺是重力分离。
9、 才^t权利要求1或6所述的方法，^##于应用的分离工艺是磁力分离。
10、 才娥;f^N要求1或6所述的方法，^#絲于应用的分离工艺是静电 分离。
11、 才娥权利J^求1所述的方法，^ft棘于应用的分离工艺;l^良
全文摘要
本发明涉及一种从以固态或类似泥浆状流动的微粒材料中进行矿物分离的工艺中，用于实时确定颗粒和/或矿物含量的方法，因此从该颗粒材料中，提取有代表性的样品，随后对该样品进行颗粒尺寸分析，并据此计算颗粒材料的元素和/或矿物含量。
文档编号G01N23/223GK101351697SQ200680048174
公开日2009年1月21日 申请日期2006年12月19日 优先权日2005年12月21日
发明者C·冯阿尔夫坦, K·塞罗海默 申请人:奥图泰有限公司