[发明专利]用于混合松散岩石材料的设备和方法

说明书

一种用于混合矿物组成多变且具有不同的矿物成分(222、223)的松散岩石材料(221)的设备(2)，用于提供具有预定份量的不同矿物成分的混合岩石材料(224)。输送机(21)用输送所述松散岩石材料(221)，第一容器(20)能够将矿物组成多变的岩石材料(221)放置到所述输送机(21)上，第二容器(23)以及第三容器(24)均能够将不同单一岩石材料成分的岩石材料分别放置到输送的岩石材料(221)上。声学矿物检测器单元(25)位于所述第一容器(20)之后且在所述第二容器和第三容器(23、24)之前，能够检测输送的岩石材料中不同矿物成分的份量并且基于检测到的份量来调节所述第二容器或第三容器分别放置的不同单一岩石材料的数量。

技术领域

本发明涉及一种用于混合松散岩石材料的设备和一种用于混合松散岩石材料的方法，以提供具有预定份量的不同矿物成分的混合岩石材料。

背景技术

本发明所述的“岩石材料”采用具有不同矿物成分且组成多变的松散硫酸盐岩石材料作为示例。当然此松散岩石也可以是另一种材料。硫酸盐岩石是被发现的天然矿物岩石硫酸钙二水合物(CaSO4·2H2O)，通常被称为石膏、灰泥或熟石膏，并且在不同水合物阶段存在无水的硬石膏(CaSO4)。破碎生石膏矿石并通常将其存放在工厂附近用于进一步加工，即用于在石膏墙板的制造。

石膏和硬石膏岩石材料是沉积在厚岩床或层中的沉积岩，在采石场和地下矿山中开采。石膏和硬石膏两种矿物均用于石膏工业，作为含石膏产品的原料，用于控制凝固时间等。在天然矿床中，较低的硬石膏层被位于其上的石膏层所覆盖。这些地层的厚度和性质变化极大。在相邻地层的界面处，岩石材料以各种形式结合。石膏和硬石膏在典型岩层的两个不同地层界面处混合，即在硬石膏晶体处，该硬石膏晶体现为由石膏包围的均匀“晶状体”硬石膏矿床。

来自结合面的混合岩石材料的应用受到限制，这是因为其没有恒定的矿物组成，而这可能会带来变化的化学特性。在石膏和硬石膏层的结合面处，在单位体积的石膏或硬石膏中矿物组成是不均匀的。单一岩石成分应用的技术领域是不同的。与在各个单独的地层中发现的纯石膏或硬石膏不同，“混合岩石”的应用非常有限。具体地，如果单一矿物的组成份量在混合岩石中变化，则其可用性就会局限于矿物组成不重要的那些应用领域。有限的应用导致混合岩石的价格很低。

为了获得具有已知均匀性的材料混合物，增加开采岩石材料的单位体积价格。可预测的均匀性可为更多的应用领域提供材料。从不同岩石材料堆积的混床堆(mixed-beddumps)中均匀化单一矿物成分是为人所知的。问题是混床堆相关的投资与维护成本很高。此外，由此获得的岩石组成仍表现出波动很大的组成成分。

可以容易地想到，通过利用布置在输送开采岩石材料的输送机处的摄像机来分离不同的岩石材料。摄像机需布置成允许光学检测输送的材料。通过摄像机检测光学外观来区分矿物。然而，该技术限于检测具有不同视觉特征的矿物，并且不适用于具有相同视觉外观的不同矿物的情况。

岩石材料中矿物成分的检测可以通过瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)进行，该分析技术已在矿物工业中应用并且允许矿物在线分析。“在线”意思是指在输送途中分析矿物(或岩石材料)，例如，在输送带上。PGNAA分析仪中使用配置为发射中子的中子发生器作为中子源。检测器配置为检测进入测量空间中的伽马辐射，该测量空间配置为减弱所发射的中子。该检测器提供基于检测到的材料所产生的电传感器信号。PGNAA分析仪具的缺点是测量空间有限以及昂贵的投资。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够混合矿物组成多变的松散岩石材料的设备和方法，其克服或至少大大减少了现有技术中已知的缺点，这意味着可以低投资成本实现用来提供恒定混合率的岩石材料的设备。

本发明通过提供混合松散岩石材料的设备来实现上述目的，其特征在于独立权利要求所要求保护的特征。本发明所提供的混合松散岩石材料的方法也解决了上述问题。有利的实施例从相应的从属权利要求的特征中得以显现。