СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ И/ИЛИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОСЛАБЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РАЗРЯДОВ Российский патент 2017 года по МПК B02C19/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение касается способов дробления и/или предварительного ослабления материала с помощью высоковольтных разрядов, а также касается устройства для осуществления этого способа в соответствии с ограничительными частями независимых пунктов формулы изобретения.

Уровень техники

Из уровня техники известно, как измельчать или предварительно ослаблять куски материала, например, бетона или камня, с помощью импульсных высокочастотных разрядов, то есть формировать в них трещины таким образом, чтобы указанные куски могли быть легко измельчены в ходе последующего процесса механического измельчения.

Для того чтобы иметь возможность экономично использовать эту технологию в промышленности, критически важно достичь высокой эффективности использования энергии для процесса дробления и/или предварительного ослабления и также критически важна возможность осуществления указанного процесса при изменяющихся рабочих условиях. Эта задача до сих пор является нерешенной, особенно в области обработки минерального сырья, так как этот материал, подлежащий дроблению и/или предварительному ослаблению в этих приложениях, является природным продуктом, физические свойства и состав которого могут изменяться в широких пределах.

Раскрытие изобретения

Следовательно, цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способы дробления и/или предварительного ослабления материала с помощью высоковольтных разрядов, которые обеспечат высокую эффективность использования энергии для процесса дробления и/или предварительного ослабления даже в случае изменения качества и/или количества материала, подлежащего, соответственно, дроблению и/или предварительному ослаблению или которые по меньшей мере уменьшат влияние этого изменения на эффективность использования энергии для процесса, соответственно, дробления и/или предварительного ослабления.

Эта цель достигается с помощью объектов патентования из независимых пунктов формулы изобретения.

В соответствии с ними, первый аспект изобретения касается способа дробления и/или предварительного ослабления материала, предпочтительно каменного материала или руды, с помощью высоковольтных разрядов. Материал, подлежащий дроблению и/или предварительному ослаблению, направляют через зону обработки, выполненную между по меньшей мере двумя электродами, расположенными на некотором расстоянии один от другого, при этом высоковольтные разряды генерируют между этими электродами, с помощью указанного материал дробят и/или предварительно ослабляют. Высоковольтные разряды инициируют отдельно или в виде последовательности высоковольтных разрядов, в зависимости от непрерывно определяемого одного или более параметров обработки, при этом эти параметры представляют текущую и/или будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки. Соответственно, возможно осуществить процесс таким образом, чтобы высоковольтные разряды инициировали только тогда, когда в зоне обработки имеет место некоторая ситуация, когда надлежащим образом может быть выполнена работа, соответственно, по дроблению и/или предварительному ослаблению, например, так как в зоне обработки присутствует достаточный уровень наполнения материалом или, например, так как в зоне обработки присутствует материал, которые еще не раздроблен до целевого размера и/или не достаточно предварительно ослаблен. Соответственно, степень эффективности использования энергии для этого процесса может быть существенно улучшена и исключено излишнее дробление и/или предварительное ослабление материала.

Предпочтительно, чтобы непрерывно определяемый параметр (параметры) обработки представлял или представляли по меньшей мере текущий или будущий уровень наполнения материалом зоны обработки, текущее или будущее распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки и/или, соответственно, степень дробления или степень предварительного ослабления материала, расположенного в зоне обработки. Параметры обработки, представляющие эти аспекты ситуации для материала, расположенного в зоне обработки, особенно подходят для управления инициированием высоковольтных разрядов.

В некотором предпочтительном варианте осуществления способа непрерывно определяют по меньшей мере некоторый параметр (параметр зоны обработки в соответствии с формулой изобретения) с целью определения параметра или параметров обработки, которые представляют свойство содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней для зоны обработки. Таким образом, практически без задержки может быть получена ситуация, касающаяся материала, расположенного в зоне обработки.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

электрическая емкость, электропроводность или диэлектрическая проницаемость содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней для зоны обработки,

вес наполнения материалом или уровень наполнения материалом зоны обработки или области, соседней для зоны обработки, а также

размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки или в области, соседней для зоны обработки.

В альтернативном или дополнительном предпочтительном варианте осуществления способа, для которого материал зоны обработки, подлежащий, соответственно, дроблению и/или предварительному ослаблению непрерывно подают в виде потока материала, определяют по меньшей мере некоторый параметр (параметр подачи материала в соответствии с формулой изобретения) для определения параметра (параметров) обработки, который представляет свойство потока материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки. Таким образом, может быть получена будущая ситуация, касающаяся материала, расположенного в зоне обработки.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

электрическая емкость, электропроводность или диэлектрическая проницаемость потока материала в области,

объемный расход или расход массы для потока материала или материала, подлежащего, соответственно, дроблению и/или предварительному ослаблению и перемещаемого потоком материала в области, а также

размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в области.

Предпочтительно, чтобы в случае упомянутого выше предпочтительного варианта осуществления способа, для которого параметр или параметры представляет (представляют) будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, моменты времени в будущем, в которые имеет место ситуация, представленная каждым параметром обработки в зоне обработки, определяют с учетом скорости подачи потока материала по направлению к зоне обработки и расстояния между местом определения параметров подачи материала. Далее в каждый такой момент времени, в зависимости от соответствующего параметра обработки, инициируют высоковольтные разряды. Таким образом, инициирование, в соответствии с ситуацией, высоковольтных разрядов возможно с помощью параметров, определенных на расстоянии от зоны обработки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа непрерывно определяемый параметр или параметры обработки непрерывно сравнивают с пороговым значением и каждый из высоковольтных разрядов или каждый из последовательности высоковольтных разрядов инициируют тогда, когда параметры обработки соответствуют пороговому значению или превышают некоторое определенное значение или падают ниже некоторого определенного значения. Такое пороговое значение может быть просто приспособлено к различным рабочим условиям, так что этот способ везде применим и может быть частью большего собирательного способа.

Следовательно, предпочтительно использовать пороговое значение, определяемое заранее таким образом, чтобы оно влияло на ситуацию с материалом в области, где определяют соответствующий параметр для определения параметра обработки, для которого выполняется нужный критерий инициирования высоковольтных разрядов, при этом далее определяют параметр обработки в этом состоянии и этот параметр обработки используют в качестве порогового значения в способе, который соответствует изобретению. Таким образом, возможно просто приспособить способ к различным материалам и предписаниям, касающимся результата, соответственно, дробления и/или предварительного ослабления.

В некотором предпочтительном подварианте этого варианта осуществления способа, в зоне обработки расположен один кусок материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, или некоторое определенное количество материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов. В дальнейшем определяют параметр обработки, который представляет свойство содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней для зоны обработки. Этот параметр обработки далее используют в качестве порогового значения в способе, соответствующем изобретению.

В некотором другом предпочтительном подварианте этого варианта осуществления изобретения выше по ходу движения относительно зоны обработки расположен один кусок материала, обладающий таким размером, который приводит к инициированию высоковольтных разрядов при расположении указанного куска материала в зоне обработки, или расположено некоторое определенное количество материала, которое приводит к инициированию высоковольтных разрядов, когда указанное количество материала расположено в зоне обработки. В дальнейшем определяют параметр обработки, который представляет свойство куска материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки. Этот параметр обработки используют в качестве порогового значения в способе, соответствующем изобретению.

В некотором другом предпочтительном варианте также предложено, чтобы определяли по меньшей мере некоторый параметр способа, который предшествует способу, соответствующему изобретению, в котором материал, соответственно, для дробления или предварительного ослабления предварительно обрабатывают, и/или способа, следующего за способом, который соответствует изобретению и в котором материал для дробления или предварительного ослабления затем обрабатывают, и пороговое значение изменяли на основе этого параметра.

Предпочтительно, чтобы предшествующий способ и/или последующий способ представляли собой способ дробления и/или предварительного ослабления материала с помощью высоковольтных разрядов, предпочтительно также способ, соответствующий изобретению.

Целесообразно, чтобы определяли некоторый параметр предшествующего способа, представляющий свойства материала, который появляется после предшествующего способа и который должен подвергнуться, соответственно, дроблению или предварительному ослаблению в способе, соответствующем изобретению, в частности тип материала, количество материала, подверженность дроблению, твердость материала и/или размер кусков этого материала.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

потребление энергии устройством для обработки материала в предшествующем способе, предпочтительно дробилкой или измельчителем,

размер кусков материала, появляющегося после предшествующего способа,

потребление химических материалов, используемых в предшествующем способе,

концентрация определенных материалов в обрабатывающей жидкости предшествующего способа, а также

количество материала, появляющегося после предшествующего способа.

В качестве альтернативы или дополнительно, целесообразно, чтобы определяли некоторый параметр последующего способа, представляющий свойства, соответственно, раздробленного или предварительно ослабленного материала, после того, как он появился после способа, соответствующего изобретению, и который подают на последующий способ, предпочтительно тип материала, количество материала, подверженность дроблению, твердость материала и/или размер кусков этого материала.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

потребление энергии устройством для обработки материала в последующем способе, в частности, дробилкой или измельчителем,

давление циклона с шариковой дробилкой, используемого в последующем способе, размер кусков материала, поданного на последующий способ,

потребление химических материалов, используемых в последующем способе,

концентрация определенных материалов в обрабатывающей жидкости последующего способа,

коэффициент отклонения или коэффициент восстановления, достигаемые в последующем способе, а также

количество материала, появляющегося после последующего способа.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения зону обработки заполняют технологической жидкостью, в частности, водой, во время инициирования высоковольтных разрядов, при этом еще более предпочтительно, чтобы технологическая жидкость прошла через зону обработки. Таким образом, мелкие частицы могут быть удалены из зоны обработки и могут быть обеспечены стабильные рабочие условия.

Предпочтительно, чтобы способ, соответствующий изобретению, использовали для дробления и/или предварительного ослабления руды драгоценных металлов или руды полудрагоценных металлов, в частности, медной руды или руды медь/золото или руды платины.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа, дробление и/или предварительное ослабление материала, подлежащего дроблению и/или предварительному ослаблению, осуществляют до способа, предпочтительно, дробления и/или предварительного ослабления с помощью высоковольтных разрядов, который предпочтительно также осуществляют путем осуществления способа, соответствующего изобретению.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа, дробление и/или предварительное ослабление материала, раздробленного и/или предварительно ослабленного и выходящего после способа, осуществляют после способа, предпочтительно, дробления и/или предварительного ослабления с помощью высоковольтных разрядов, который предпочтительно также осуществляют путем осуществления способа, соответствующего изобретению, или с помощью механического дробления.

Второй аспект изобретения также касается устройства для использования в способе, который соответствует первому аспекту изобретения. Устройство содержит зону обработки, выполненную между по меньшей мере двумя электродами, расположенными на расстоянии один от другого, средство для направления материала, соответственно, для дробления и/или предварительного ослабления через зону обработки, а также средство выработки высоковольтных разрядов между по меньшей мере двумя электродами во время направления материала, соответственно, для дробления и/или предварительного ослабления через зону обработки для, соответственно, дробления и/или предварительного ослабления материала (1). Средство направления материала, соответственно, для дробления или предварительного ослабления через зону обработки может содержать, например, транспортерную ленту, вибрационный транспортер или наклонную плоскость, служащую плоскостью для скольжения. Средство выработки высоковольтных разрядов между по меньшей мере двумя электродами обычно содержит высоковольтный генератор и линии до электродов и выполнено таким образом, в соответствии с изобретением, что возможно нужное инициирование единичных высоковольтных разрядов или единичных последовательностей из нескольких высоковольтных разрядов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, устройство, соответствующее изобретению, дополнительно содержит средство непрерывного определения по меньшей мере некоторого параметра, представляющего текущую или будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, предпочтительно, для непрерывного определения по меньшей мере некоторого параметра, представляющего текущий или будущий уровень наполнения материалом зоны обработки, текущий или будущий размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки, и/или, соответственно, степень дробления или степень предварительного ослабления материала, расположенного в текущий момент или в будущем в зоне обработки. Средство непрерывного определения по меньшей мере некоторого параметра обработки содержит обычные измерительные устройства для определения определенных физических величин в определенных областях устройства. Устройство также содержит, в этом варианте осуществления изобретения, контроллер устройства, с помощью которого могут быть инициированы каждый из единичных высоковольтных разрядов или каждая из последовательностей нескольких высоковольтных разрядов, в зависимости от соответствующих определенных параметров обработки. Такое устройство особенно подходит для автоматизированного осуществления способа, соответствующего первому аспекту изобретения.

Предпочтительно, чтобы средство непрерывного определения по меньшей мере одного параметра обработки было выполнено таким образом, чтобы оно могло определять по меньшей мере некоторый параметр (параметр зоны обработки, в соответствии с формулой изобретения), который представляет свойство, соответственно, содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней для зоны обработки.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

электрическая емкость, электропроводность или диэлектрическая проницаемость, соответственно, содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней для зоны обработки,

вес наполнения материалом и/или уровень наполнения материалом зоны обработки или области, соседней для зоны обработки, а также

размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки или в области, соседней для зоны обработки.

Также предпочтительно, чтобы устройство дополнительно содержало средство непрерывной подачи материала, подлежащего, соответственно, дроблению и/или предварительному ослаблению, в виде потока материала в зону обработки и чтобы средство непрерывного определения параметра обработки было выполнено таким образом, чтобы оно могло определить по меньшей мере параметр (параметр подачи материала в соответствии с формулой изобретения) потока материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, что нужно для определения параметра обработки.

Особенно предпочтительными являются следующие параметры:

электрическая емкость, электропроводность и/или диэлектрическая проницаемость потока материала в области,

объемный расход или расход массы для потока материала или материала, подлежащего, соответственно, дроблению и/или предварительному ослаблению и перемещаемого потоком материала, а также

размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в области.

В последнем случае дополнительно предпочтительно, чтобы средство определения по меньшей мере одного параметра обработки было выполнено таким образом, чтобы каждый из определенных указанным средством параметров обработки представлял будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, и чтобы контроллер устройства был выполнен таким образом, чтобы он мог определять момент времени в будущем, в который в зоне обработки имеет место ситуация, представленная соответствующим параметром обработки, с учетом скорости подачи потока материала по направлению к зоне обработки и расстояния между местом определения параметра (параметра подачи материала в соответствии с формулой изобретения), и может быть выполнено инициирование высоковольтных разрядов или последовательностей из нескольких высоковольтных разрядов, с учетом этого момента времени. Таким образом, возможно управлять инициированием высоковольтных разрядов с помощью параметров, определенных вне зоны обработки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления устройства, контроллер устройства приспособлен для непрерывного сравнения непрерывно определяемого параметра обработки с пороговым значением и для инициирования высоковольтных разрядов или последовательностей высоковольтных разрядов тогда, когда соответствующий параметр обработки соответствует пороговому значению или, соответственно, превышает некоторое определенное значение или падает ниже некоторого определенного значения.

Также целесообразно, что контроллер устройства приспособлен для сравнения параметра обработки с пороговым значением, которое им было определено ранее, предпочтительно автоматически, с помощью средства непрерывного определения параметра обработки путем такой работы устройства, что порождают ситуацию с материалом в области, где определяют параметр или параметры для определения параметра обработки, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, при этом далее определяют параметр обработки в этом состоянии и этот параметр обработки используют в качестве порогового значения в контроллере устройства.

Также предпочтительно, чтобы контроллер устройства был приспособлен для предварительного определения порогового значения таким образом, чтобы, предпочтительно автоматически, устройство работало так, что в зоне обработки был расположен один кусок материала или некоторое определенное количество материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, при этом далее определяют параметр обработки путем определения параметра зоны обработки, который представляет свойство, соответственно, содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки и при этом этот параметр обработки в дальнейшем используют в контроллере устройства в качестве порогового значения.

В случае устройства, содержащего средство непрерывной подачи материала, подлежащего, соответственно, дроблению или предварительному ослаблению, в виде потока материала в зону обработки, в качестве альтернативы или дополнительно, предпочтительно, чтобы контроллер устройства был приспособлен для предварительного определения порогового значения таким образом, чтобы, предпочтительно автоматически, устройство работало так, что в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, был расположен один кусок материала или определенное количество материала, которое (который) соответствует некоторому одному куску материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, при этом далее определяют параметр обработки путем определения параметра зоны обработки, который представляет свойство, соответственно, содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки и при этом этот параметр обработки в дальнейшем используют в контроллере устройства в качестве порогового значения.

Также более предпочтительно в случае устройств, соответствующих изобретению, с контроллером устройства, которые приспособлены для непрерывного сравнения непрерывно определяемого параметра обработки с пороговым значением, чтобы контроллер устройства был выполнен таким образом, чтобы он мог изменять пороговое значение в зависимости от одного или более параметров устройства, расположенного выше по ходу движения относительно устройства, соответствующего изобретению, и/или устройства, расположенного ниже по ходу движения относительно устройства, соответствующего изобретению.

Краткое описание чертежей

Другие варианты осуществления изобретения, достоинства и приложения изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения и из последующего описания, приведенного со ссылками на чертежи. На которых показаны:

фиг. 1а-1с - виды, очень схематично показывающие первый способ, соответствующий изобретению;

фиг. 2 - вид, очень схематично показывающий второй способ, соответствующей изобретению;

фиг. 3а и 3b - виды, очень схематично показывающие третий способ, соответствующий изобретению;

фиг. 4а и 4b - виды, очень схематично показывающие четвертый способ, соответствующий изобретению;

фиг. 5а и 5b - виды, очень схематично показывающие пятый способ, соответствующий изобретению.

Варианты осуществления изобретения

На фиг. 1а-1с очень схематично показан соответствующий изобретению первый способ дробления и/или предварительного ослабления скального материала с помощью высоковольтных разрядов. Заметим, что скальный материал 1 направляют в зону 5 обработки, выполненную между двумя электродами 3, 4, с помощью транспортерной ленты 2, где его могут дробить с помощью высоковольтных разрядов 6, выработанных между этими двумя электродами 3, 4, и далее его направляют из зоны 5 обработки с помощью дополнительной транспортерной ленты 7. Определяют показанную символом конденсатора электрическую емкость между двумя электродами 3, 4, то есть электрическую емкость содержимого зоны 5 обработки, которая изменяется в зависимости от размера кусков материала и которая, таким образом, представляет размер кусков материала. Определенные емкости постоянно сравнивают с некоторым пороговым значением, с помощью чего решают, будет ли быть выполнено дробление куска 1 материала высоковольтным разрядом 6 или не будет.

В ситуации, показанной на фиг. 1а, в зоне 5 обработки расположен кусок 1 материала, размер которого меньше или равен целевому размеру, что приводит к емкости, большей порогового значения. В этом случае не инициируют высоковольтный разряд и кусок материала направляют через зону 5 обработки без дальнейшего дробления.

В ситуации, показанной на фиг. 1b в зоне 5 обработки не расположено никаких кусков материала, что приводит к даже большей емкости по сравнению с ситуацией, показанной на фиг. 1а. Соответственно, в этом случае также не инициируют высоковольтный разряд.

В ситуации, показанной на фиг. 1с, в зоне 5 обработки расположен кусок 1 материала, размер которого больше целевого размера, что приводит к емкости, меньшей порогового значения. В этом случае инициируют высоковольтный разряд и таким образом дробят кусок материала.

На фиг. 2 очень схематично показана ситуация, аналогичная фиг.1 с, для соответствующего изобретению второго способа дробления каменного материала с помощью высоковольтных разрядов, при этом указанный второй способ отличается от способа, показанного на фиг. 1а-1с, только тем, что нижний электрод 3 выполнен в виде металлической транспортерной ленты 8.

На фиг. 3а и 3b показан соответствующий изобретению третий способ дробления каменного материала с помощью высоковольтных разрядов. Заметим, что каменный материал 1 направляют между двумя измерительными электродами 10, 11, выполненными выше по ходу движения относительно зоны 5 обработки, с помощью транспортного устройства 9а, далее его направляют в зону 5 обработки, где его могут дробить с помощью высоковольтных разрядов 6, выработанных между двумя электродами 3, 4, и далее его направляют из зоны 5 обработки с помощью транспортерной ленты 7. Непрерывно определяют показанную символом конденсатора электрическую емкость между двумя измерительными электродами 10, 11, которая изменяется в зависимости от размера кусков 1 материала, расположенного между двумя электродами 10, 11 и которая, таким образом, представляет размер кусков материала. Определенные емкости постоянно сравнивают с пороговым значением, с помощью чего решают, будет или не будет выполнено дробление куска 1 материала высоковольтным разрядом 6 в момент времени, когда кусок 1 материала поступает в зону 5 обработки. Момент времени поступления куска 1 материала в зону 5 обработки определяют по скорости S подачи куска 1 материала в зону 5 обработки и известному расстоянию между измерительными электродами 10, 11 и зоной 5 обработки.

В ситуации, показанной на фиг. 3а, когда кусок 1 материала, размер которого больше целевого размера кусков, расположен между двумя измерительными электродами 10, 11, определяют емкость, которая меньше порогового значения. В этом случае инициируют высоковольтный разряд 6 как только кусок 1 поступает в зону 5 обработки. Эта ситуация показана на фиг. 3b. Последующий кусок 1 материала, расположенный между двумя измерительными электродами 10, 11, обладает размерами, которые меньше или равны целевого размера, в результате определяют емкость, которая больше порогового значения. В этом случае не инициируют высоковольтный разряд, когда кусок 1 материала поступает в зону 5 обработки и кусок материала направляют через зону 5 обработки без дальнейшего дробления.

На фиг. 4а и 4b очень схематично показан соответствующий изобретению четвертый способ дробления каменного материала с помощью высоковольтных разрядов. Заметим, что этот способ отличается от способа, показанного на фиг. 3а и 3b только тем, что вместо транспортного устройства 9а, 9b и нижнего измерительного электрода 10 используют транспортерную ленту 2, которая одновременно служит в качестве нижнего электрода 10.

На фиг. 5а и 5b очень схематично показан соответствующий изобретению пятый способ дробления каменного материала с помощью высоковольтных разрядов. Заметим, что этот способ отличается от способа, показанного на фиг. 4а и 4b только тем, что вместо измерительных электродов используют систему 12 камер, с помощью которой непрерывно определяют размеры кусков или распределение размеров кусков материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны 5 обработки. Определенные размеры кусков или распределение размеров кусков непрерывно сравнивают с пороговым значением, с помощью чего решают, будут или не будут осуществлять высоковольтный разряд 6 для дробления куска 1 материала в момент времени, когда кусок 1 материала поступает в зону 5 обработки. Момент поступления куска 1 материала в зону 5 обработки определяют по скорости S подачи куска 1 материала в зону 5 обработки и известному расстоянию между системой 12 камер и зоной 5 обработки.

В ситуации, показанной на фиг. 5а, кусок 1 материала, размер которого больше целевого размера кусков, расположен в поле обзора системы 12 камер, так что инициируют высоковольтный разряд 6, как только кусок 1 материала поступает в зону 5 обработки, как показано на фиг. 5b.

Несмотря на то, что в настоящей заявке описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, следует четко понимать, что настоящее изобретение не ограничивается ими и оно может быть реализовано другими способами в рамках приведенной ниже формулы изобретения.

Группа изобретений относится к устройству и способу дробления и/или предварительного ослабления материала, в частности каменного материала или руды. Для дробления и/или предварительного ослабления материала обеспечивают зону обработки между по меньшей мере двумя электродами. Материал направляют через зону обработки. Высоковольтные разряды генерируют между электродами во время направления материала через зону обработки. Высоковольтные разряды инициируют отдельно или в виде последовательности высоковольтных разрядов в зависимости от непрерывно определяемого по меньшей мере одного параметра обработки. Параметр обработки представляет собой текущую и/или будущую ситуацию, касающуюся материала в зоне обработки. Устройство содержит зону обработки между по меньшей мере двумя электродами, средства направления материала через зону обработки и средство генерации высоковольтных разрядов. Электроды расположены на расстоянии один от другого. Средство генерации разрядов выполнено с возможностью запланированного инициирования единичных высоковольтных разрядов или единичных последовательностей из множества высоковольтных разрядов. Обеспечивается улучшение эффективности использования энергии для процесса и предотвращение излишнего дробления материала. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ дробления и/или предварительного ослабления материала, в частности каменного материала или руды, с помощью высоковольтных разрядов, включающий этапы, на которых:

a) обеспечивают зону обработки между по меньшей мере двумя электродами, расположенными на расстоянии один от другого,

b) направляют материал соответственно для дробления или предварительного ослабления через зону обработки, и

c) генерируют высоковольтные разряды между указанными по меньшей мере двумя электродами во время направления материала соответственно для дробления или предварительного ослабления через зону обработки,

при этом высоковольтные разряды инициируют отдельно или в виде последовательности высоковольтных разрядов, в зависимости от непрерывно определяемого по меньшей мере одного параметра обработки, представляющего текущую и/или будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки.

2. Способ по п.1, в котором параметр обработки представляет текущий или будущий уровень заполнения материалом зоны обработки.

3. Способ по п.1, в котором параметр обработки представляет текущий или будущий размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки.

4. Способ по п.1, в котором параметр обработки представляет соответственно степень дробления или степень предварительного ослабления материала, расположенного в зоне обработки.

5. Способ по п.1, в котором непрерывно определяют по меньшей мере один параметр зоны обработки для определения указанного параметра обработки, который представляет свойство содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки.

6. Способ по п.5, в котором в качестве параметра зоны обработки определяют электрическую емкость, электропроводность и/или диэлектрическую проницаемость соответственно содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки.

7. Способ по п.5, в котором в качестве параметра зоны обработки определяют вес заполняющего материала и/или уровень заполнения материалом зоны (5) обработки или области, соседней с зоной (5) обработки.

8. Способ по п.5, в котором в качестве параметра зоны обработки определяют размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки или области, соседней с зоной обработки.

9. Способ по п.1, в котором материал, подлежащий соответственно дроблению и/или предварительному ослаблению, непрерывно подают в зону обработки в виде потока материала, при этом непрерывно определяют по меньшей мере один параметр подачи материала для определения указанного параметра процесса, который представляет свойство потока материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки.

10. Способ по п.9, в котором в указанной области в качестве параметра подачи материала определяют электрическую емкость, электропроводность и/или диэлектрическую проницаемость потока материала.

11. Способ по п.9, в котором в указанной области в качестве параметра подачи материала определяют объемный расход и/или расход массы для потока материала или материала, подлежащего соответственно дроблению и/или предварительному ослаблению и перемещаемого потоком материала.

12. Способ по п.9, в котором в качестве параметра подачи материала определяют размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в указанной области.

13. Способ по п.9, в котором параметр обработки представляет будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, при этом момент времени в будущем, в который в зоне обработки имеет место ситуация, представленная параметром обработки, определяют с учетом скорости подачи потока материала по направлению к зоне обработки и расстояния между местом определения параметра подачи материала, и высоковольтные разряды инициируют в этот момент времени в зависимости от параметра обработки.

14. Способ по п.5, в котором по меньшей мере один параметр обработки соответствует указанному по меньшей мере одному параметру зоны обработки и/или указанному по меньшей мере одному параметру подачи материала.

15. Способ по п.1, в котором непрерывно определяемый параметр обработки непрерывно сравнивают с пороговым значением и каждый из высоковольтных разрядов или каждый из последовательности высоковольтных разрядов инициируют, когда параметр обработки соответствует пороговому значению или превышает или падает ниже определенного значения.

16. Способ по п.15, в котором используют пороговое значение, определяемое заранее таким образом, чтобы оно влияло на ситуацию с материалом в области, где соответственно определяют параметр обработки или параметр зоны обработки для определения параметра обработки, или определяют параметр подачи материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, затем определяют параметр обработки в этом состоянии и этот параметр обработки используют в качестве порогового значения.

17. Способ по п.16, в котором используют пороговое значение, определяемое заранее таким образом, чтобы в зоне обработки располагался один кусок материала или определенное количество материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, затем определяют параметр обработки путем определения параметра зоны обработки, который представляет свойство соответственно содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки, и этот параметр обработки используют в качестве порогового значения.

18. Способ по п.16, в котором материал, подлежащий соответственно дроблению и/или предварительному ослаблению, непрерывно подают в зону обработки в виде потока материала, при этом непрерывно определяют по меньшей мере один параметр подачи материала для определения указанного параметра процесса, который представляет свойство потока материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, и при этом используют пороговое значение, определяемое заранее таким образом, чтобы в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, располагался один кусок материала или определенное количество материала, которые соответствуют куску материала или определенному количеству материала, для которого, когда он находится в зоне обработки, желательно инициирование высоковольтных разрядов, затем определяют параметр обработки путем определения параметра подачи материала, который представляет свойство указанного куска материала или указанного количества материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, и этот параметр обработки используют в качестве порогового значения.

19. Способ по п.15, в котором определяют по меньшей мере один параметр способа, предшествующего указанному способу, соответствующему изобретению, и/или способа, следующего за указанным способом, соответствующим изобретению, и пороговое значение изменяют на основе указанного по меньшей мере одного параметра.

20. Способ по п.19, в котором предшествующий способ и/или последующий способ представляет собой способ дробления и/или предварительного ослабления материала с помощью высоковольтных разрядов, в частности по любому из пп. 1-19, при этом материал, подаваемый для способа, соответствующего изобретению, и/или материал, получаемый в результате способа, соответствующего изобретению, является раздробленным и/или предварительно ослабленным.

21. Способ по п.19, в котором определяют параметр способа, предшествующего способу, соответствующему изобретению, при этом указанный параметр представляет свойства материала, получающегося в результате предшествующего способа и подаваемого в зону обработки соответственно для дробления или предварительного ослабления, указанный параметр, в частности, представляет тип материала, количество материала, подверженность дроблению, твердость материала и/или размер кусков этого материала.

22. Способ по п.21, в котором в качестве параметра определяют потребление энергии устройством для обработки материала в предшествующем способе, в частности дробилкой или измельчителем, размер кусков материала, получающегося в результате предшествующего способа, потребление химических материалов, используемых в предшествующем способе, концентрацию определенных материалов в технологической жидкости предшествующего способа и/или количество материала, получающегося в результате предшествующего способа.

23. Способ по п.19, в котором определяют параметр способа, следующего за способом, соответствующим изобретению, при этом указанный параметр представляет свойства соответственно раздробленного или предварительно ослабленного материала, который получается в результате способа, соответствующего изобретению, и который подают для последующего способа, в частности, представляет тип материала, количество материала, подверженность дроблению, твердость материала и/или размер кусков этого материала.

24. Способ по п.23, в котором в качестве параметра определяют потребление энергии устройством для обработки материала в последующем способе, в частности дробилкой или измельчителем, давление циклона с шариковой дробилкой, используемого в последующем способе, размер кусков материала, поданного на этап последующего способа, потребление химических материалов, используемых в последующем способе, концентрацию определенных материалов в технологической жидкости последующего способа, коэффициент отклонения или коэффициент восстановления, достигаемые в последующем способе, и/или количество материала, получаемого в результате последующего способа.

25. Способ по п.1, в котором во время инициирования высоковольтных разрядов зону обработки заполняют технологической жидкостью, в частности водой.

26. Способ по п.25, в котором технологическую жидкость пропускают через зону обработки.

27. Способ по п.1, в котором материал, подлежащий соответственно дроблению и/или предварительному ослаблению, является рудой драгоценных металлов или рудой полудрагоценных металлов, в частности медной рудой или рудой медь/золото или рудой платины.

28. Способ по п.1, в котором до этапа а) осуществляют дробление и/или предварительное ослабление материала, подлежащего дроблению и/или предварительному ослаблению, в частности осуществляют соответственно дробление и/или предварительное ослабление с помощью высоковольтных разрядов.

29. Способ по п.1, в котором после этапа с) осуществляют дробление и/или предварительное ослабление указанного материала, раздробленного и/или предварительно ослабленного, в частности осуществляют дробление и/или ослабление с помощью высоковольтных разрядов или механическое дробление.

30. Устройство для использования в способе по п.1, содержащее:

a) зону обработки между по меньшей мере двумя электродами, расположенными на расстоянии один от другого,

b) средства направления материала соответственно для дробления или предварительного ослабления через зону обработки, и

c) средство генерации высоковольтных разрядов между указанными по меньшей мере двумя электродами во время направления материала соответственно для дробления или предварительного ослабления через зону обработки с целью дробления и/или предварительного ослабления материала,

при этом средство генерации высоковольтных разрядов между указанными по меньшей мере двумя электродами выполнено с возможностью запланированного инициирования единичных высоковольтных разрядов или единичных последовательностей из множества высоковольтных разрядов.

31. Устройство по п.30, которое содержит средство непрерывного определения по меньшей мере одного параметра обработки, представляющего текущую или будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, в частности, для непрерывного определения по меньшей мере одного параметра обработки, представляющего текущий или будущий уровень заполнения материалом зоны обработки или текущий или будущий размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки, и/или соответственно степень дробления или степень предварительного ослабления материала, расположенного в зоне обработки, при этом устройство содержит контроллер устройства, с помощью которого в зависимости от соответствующего определенного параметра обработки инициируются единичные высоковольтные разряды или последовательности из множества высоковольтных разрядов.

32. Устройство по п.31, в котором средство непрерывного определения по меньшей мере одного параметра обработки выполнено с возможностью определять по меньшей мере один параметр зоны обработки для определения параметра обработки, который представляет свойство содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки, в частности электрическую емкость, электропроводность и/или диэлектрическую проницаемость, соответственно, содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки, вес заполняющего материала и/или уровень заполнения материалом зоны обработки или области, соседней с зоной обработки, и/или размер кусков или распределение размеров кусков материала, расположенного в зоне обработки или соседней области.

33. Устройство по п.31, которое содержит средство для непрерывной подачи материала соответственно для дробления и/или предварительного ослабления в виде потока материала в зону обработки, при этом средство непрерывного определения параметра обработки выполнено с возможностью определять по меньшей мере один параметр подачи материала для потока материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, для определения параметра обработки, в частности, электрической емкости, электропроводности и/или диэлектрической проницаемости потока материала и/или объемного расхода и/или расхода массы для потока материала или материала, подлежащего дроблению и/или предварительному ослаблению и перемещаемого потоком материала, и/или размера кусков или распределения размеров кусков материала, расположенного в указанной области.

34. Устройство по п.33, в котором средство для определения по меньшей мере одного параметра обработки выполнено таким образом, что полученный указанным средством параметр обработки представляет будущую ситуацию, касающуюся материала, расположенного в зоне обработки, при этом контроллер устройства выполнен с возможностью определять момент времени в будущем, в который в зоне обработки имеет место ситуация, представленная параметром обработки, с учетом скорости подачи потока материала по направлению к зоне обработки и расстояния между местом определения параметра подачи материала и зоной обработки, причем инициируют высоковольтные разряды или последовательности из множества высоковольтных разрядов с учетом этого момента времени.

35. Устройство по п.31, в котором контроллер устройства приспособлен для непрерывного сравнения непрерывно определяемого параметра обработки с пороговым значением и для инициирования высоковольтных разрядов или последовательностей высоковольтных разрядов, когда параметр обработки соответствует пороговому значению или превышает определенное значение или падает ниже определенного значения.

36. Устройство по п.35, в котором контроллер устройства приспособлен для сравнения параметра обработки с пороговым значением, которое было определено ранее, в частности, автоматически, с помощью средства непрерывного определения параметра обработки путем такой работы устройства, что порождается ситуация с материалом в области, где определяется соответственно параметр обработки или параметр зоны обработки с целью определения параметра обработки, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, затем определяется параметр обработки в этом состоянии, и этот параметр обработки используется в качестве порогового значения в контроллере устройства.

37. Устройство по п.36, в котором контроллер устройства приспособлен для сравнения параметра обработки с пороговым значением, которое заранее определено указанным контроллером с помощью непрерывного определения параметра обработки, в частности, автоматически, путем такой работы устройства, что в зоне обработки расположен один кусок материала или определенное количество материала, для которого желательно инициирование высоковольтных разрядов, затем определяется параметр обработки путем определения параметра зоны обработки, который представляет свойство соответственно содержимого зоны обработки или части содержимого зоны обработки или области, соседней с зоной обработки, и при этом этот параметр обработки в дальнейшем используется в контроллере устройства в качестве порогового значения.

38. Устройство по п.33, в котором контроллер устройства приспособлен для сравнения параметра обработки с пороговым значением, которое заранее определено указанным контроллером с помощью непрерывного определения параметра обработки, в частности, автоматически, путем такой работы устройства, что в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, расположен один кусок материала или определенное количество материала, который(ые) соответствует куску материала или определенному количеству материала, для которого, когда он находится в зоне обработки, желательно инициирование высоковольтных разрядов, при этом затем параметр обработки определяется путем определения параметра подачи материала, который представляет свойство куска материала или количества материала в области, расположенной выше по ходу движения относительно зоны обработки, и при этом этот параметр обработки затем используется в контроллере устройства в качестве порогового значения.

39. Устройство по п.35, в котором контроллер устройства выполнен таким образом, что он может изменять пороговое значение в зависимости от одного или более параметров устройства, расположенного выше по ходу движения относительно устройства, соответствующего изобретению, и/или устройства, расположенного ниже по ходу движения относительно устройства, соответствующего изобретению.