(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に鉱物材料（１）または鉱石のような材料（１）を高圧放電を用いて断片化および／または事前弱体化する方法において、
ａ）  互いに離隔した少なくとも２つの電極（３，４）間にプロセスゾーン（５）を準備するステップと、
ｂ）  前記プロセスゾーン（５）を通して、断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料（１）を案内するステップと、
ｃ）  前記材料（１）を断片化ないしは事前弱体化するため、前記プロセスゾーン（５）を通して、断片化ないしは事前弱体化すべき当該材料（１）を案内する間、前記少なくとも２つの電極（３，４）間に複数の高圧放電（６）を形成するステップとを有しており、
当該複数の高圧放電（６）はそれぞれ個別に、または複数の高圧放電（６）の列として、連続して求められる少なくとも１つのプロセスパラメタに依存してトリガされ、
当該プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン（５）内にある前記材料（１）についての現在および／または将来の状況を表す、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン（５）の現在または将来の材料充填率を表す、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン（５）内にある前記材料（１）の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布を表す、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン（５）内にある前記材料（１）の断片化度ないしは事前弱体化度を表す、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスパラメタを求めるため、少なくとも１つのプロセスゾーンパラメタを連続して求め、ただし当該プロセスゾーンパラメタは、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部分の特性を表す、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の前記内容物ないしは当該内容物の一部分の電気容量、導電率および／または誘電率を求める、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の材料正味重量および／または材料充填レベルを求める、
請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
プロセスゾーンパラメタとして、前記プロセスゾーン（５）または前記隣接する領域内にある材料（１）の断片サイズまたは断片サイズ分布を求める、
請求項５から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記プロセスゾーンの前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料（１）を前記プロセスゾーンに材料流の形態で連続して供給し、前記プロセスパラメタを求めるために少なくとも１つの材料供給パラメタを連続して求め、ただし当該材料供給パラメタは、前記プロセスゾーン（５）の上流の領域における前記材料流の特性を表す、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
材料供給パラメタとして前記領域における前記材料流の電気容量、導電率および／または誘電率を求める、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
材料供給パラメタとして、前記材料流または前記材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料（１）の、前記領域における体積流および／または質量流を求める、
請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
材料供給パラメタとして、前記領域内にある材料（１）の断片サイズまたは断片サイズ分布を求める、
請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセスパラメタは、前記プロセスゾーン（５）内にある材料（１）についての将来の状況を表し、
前記プロセスゾーン（５）への前記材料流の供給速度（Ｓ）、および、前記材料供給パラメタを求める箇所との間の間隔を考慮して、前記プロセスパラメタによって表される前記状況が前記パラメタゾーン（５）に発生する将来の時点を求め、当該時点に複数の前記高圧放電（６）が、前記プロセスパラメタに依存してトリガされる、
請求項９から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプロセスパラメタは、前記少なくとも１つのプロセスゾーンパラメタおよび／または前記少なくとも１つの材料供給パラメタに対応する、請求項５から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記連続して求めたプロセスパラメタを１つの閾値と連続して比較し、当該プロセスパラメタが前記閾値と一致するかまたは所定の絶対値だけ当該閾値を上回るかもしくは下回る場合に、前記高圧放電（６）または複数の高圧放電（６）の列がその都度トリガされる、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前に求めた閾値を使用し、当該閾値は、前記プロセスパラメタまたは当該プロセスパラメタを求めるために求めたプロセスゾーンパラメタまたは材料供給パラメタを求めた領域において、高圧放電（６）のトリガが望まれる材料状況が発生し、当該材料状況において前記プロセスパラメタが求められ、かつ、当該プロセスパラメタが閾値として使用された閾値である、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
つぎのようにして前に求めた閾値が使用される、すなわち、
複数の高圧放電（６）の前記トリガが所望される個々の材料断片（１）または所定の材料量が前記プロセスゾーン（５）に配置され、
引き続いて前記プロセスゾーン（５）または前記プロセスゾーン（５）に隣接する領域の内容物もしくは当該内容物の一部分の特性を表す前記プロセスゾーンパラメタが算出されて前記プロセスパラメタが求められ、
当該プロセスパラメタが閾値として使用される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
つぎのようにして前に求めた閾値が使用される、すなわち、
前記プロセスゾーン（５）の上流の領域に、個々の材料断片（１）または所定の材料量が配置され、当該材料断片（１）または当該所定の材料量は、プロセスゾーン（５）内にある場合に複数の高圧放電（６）が所望される個々の材料断片または材料量に対応し、
引き続いて前記プロセスゾーンの上流の領域の前記材料断片（１）または前記材料量の特性を表す材料供給パラメタが算出されて前記プロセスパラメタが求められ、
当該プロセスパラメタが閾値として使用される、
請求項９、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１５から１８までのいずれか１項に記載の方法の前に行われる方法および／または当該請求項１５から１８までのいずれか１項に記載の方法の後に行われる方法の少なくとも１つのパラメタを求め、当該少なくとも１つのパラメタに基づいて前記閾値を変更する、
請求項１５から１８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記前に行われる方法および／または前記後に行われる方法は、複数の高圧放電を用いた材料の断片化および／事前弱体化の方法、特に請求項１から１８までの１項に記載の方法であり、当該方法では、当該請求項に記載された方法に供給される材料および／または当該請求項に記載された方法によって発生した材料が、断片化および／または事前弱体化される、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の方法の前に行われる方法のパラメタを求め、当該パラメタは、前記前に行われる方法によって生じ、かつ、断片化ないしは事前弱体化のために前記プロセスゾーン（５）に供給される材料の特性を表し、特に当該材料の材料タイプ、材料量、破砕可能性、材料硬度および／または断片サイズを表す、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
パラメタとして、前記前に行われる方法において前記材料を処理する装置、特に破砕機またはミルのエネルギ消費、前記前に行われる方法から生じる材料の断片サイズ、前記前に行われる方法に使用される化学物質の消費、前記前に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、および／または、前記前に行われる方法から生じる材料の量を求める、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１９から２２までのいずれか１項に記載の方法の後に行われる方法のパラメタを求め、当該パラメタは、当該請求項１９から２２までのいずれか１項に記載の方法から得られかつ前記後に行われる方法に供給される断片化ないしは事前弱体化される材料の特性を表し、特に当該材料の材料タイプ、材料量、破壊可能性、材料硬度および／または材料サイズを表す、
請求項１９から２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
パラメタとして、前記後に行われる方法の前記材料を処理する装置、特に破砕機またはミルのエネルギ消費、前記後に行われる方法に使用されるボールミルサイクロンの圧力、前記後に行われる方法に供給される材料の断片サイズ、前記後に行われる方法に使用される化学物質の消費、前記後に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、前記後に行われる方法において目標とされた不良率または回収率、および／または、前記後に行われる方法から生じる材料の量を求める、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
複数の高圧放電（６）の形成中に前記プロセスゾーン（５）にプロセス流体、特に水が注がれる、
請求項１から２４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記プロセスゾーン（５）にプロセス流体を貫流させる、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料（１）は、貴金属鉱石または半貴金属鉱石、特には銅鉱石、銅／金鉱石または白金鉱石である、
請求項１から２６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記方法の前に、前記断片化および／または事前弱体化すべき材料（１）の断片化および／または事前弱体化を行い、特に複数の高圧放電を用いた断片化および／または事前弱体化を行う、
請求項１から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記方法に続いて、当該方法から得られかつ前記断片化ないしは事前弱体化された材料の断片化および／または事前弱体化を行い、特に複数の高圧放電を用いた断片化および／または弱体化を行う、
請求項１から２８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
一連の各ステップを複数回繰り返す、
請求項１から２９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１から３０までのいずれか１項に記載の方法に使用される装置において、
ａ）  互いに離隔された少なくとも２つの電極（３，４）間のプロセスゾーン（５）と、
ｂ）  前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料（１）を、前記プロセスゾーン（５）を通して案内する手段（２，７および７，９ａ，９ｂおよび２，７，８）と、
ｃ）  前記材料（１）を断片化ないしは事前弱体化するため、当該断片化ないしは事前弱体化すべき材料（１）を前記プロセスゾーン（５）を通して案内する間に前記少なくとも２つの電極（３，４）の間に複数の高圧放電（６）を形成する手段とを有しており、
複数の高圧放電（６）を形成する前記手段は、前記少なくとも２つの電極（３，４）間に、個々の複数の高圧放電（６）または複数の高圧放電（６）からなる個々の複数の列を所期のようにトリガできるように形成されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項３２】
前記装置は、前記プロセスゾーン（５）内にある材料（１）についての現在または将来の状況を表す少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段を有しており、
特に、前記プロセスゾーン（５）の現在または将来の材料充填率、前記プロセスゾーン（５）内にある材料（１）の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布、および／または、前記プロセスゾーン（５）内にある前記材料（１）の断片化度ないしは事前弱体化度を表す少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段を有しており、
前記装置は、装置制御部を有しており、当該装置制御部を用い、それぞれ求めた前記プロセスパラメタに依存して、前記の個々の複数の高圧放電（６）または複数の高圧放電（６）からなる複数の列をトリガすることができる、
請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める前記手段は、当該手段が、前記プロセスパラメタを求めるため、少なくとも１つのプロセスゾーンパラメタを連続して求めることができるように構成されており、
当該プロセスゾーンパラメタは、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の特性を表す、特に前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の電気容量、導電率および／または誘電率、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の材料正味重量および／または材料充填レベル、および／または、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域内にある前記材料（１）の断片サイズまたは断片サイズ分布を表す、
請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記装置は、前記断片化ないしは事前弱体化すべき材料（１）を前記プロセスゾーン（５）に材料流として連続して供給する手段（２；９ａ，９ｂ；２，８）を有しており、
前記プロセスパラメタを連続して求める前記手段は、
当該手段が、前記プロセスパラメタを求めるために、前記プロセスゾーン（５）の上流の領域において、前記材料流の少なくとも１つの材料供給パラメタを連続して求めることができるように、特に、前記材料流の電気容量、導電率および／または誘電率、および／または、前記材料流の、または当該材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化すべき前記材料（１）の体積流および／または質量流、および／または、前記領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布を求めることができるように構成されている、
請求項３２または３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める前記手段は、当該手段によって求められる前記プロセスパラメタが、前記プロセスゾーン（５）内にある前記材料（１）についての将来の状況を表すように構成されており、
前記装置制御部は、当該装置制御部が、前記プロセスゾーン（５）への前記材料流の供給速度（Ｓ）、および、前記材料供給パラメタを求める位置とプロセスゾーン（５）との間の間隔を考慮して、将来の時点を求めることできるように構成されており、
当該将来の時点では、前記プロセスゾーン（５）において前記各プロセスパラメタによって表される状況が発生し、かつ、当該時点を考慮して前記複数の高圧放電（６）または複数の高圧放電（６）からなる複数の列のトリガを行うことできる、
請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記装置制御部は、連続して求めた前記プロセスパラメタを、連続して閾値と比較し、前記プロセスパラメタが、当該閾値と一致するかまたは当該閾値を所定の絶対値だけ上回るもしくは下回る場合に、前記高圧放電（６）または複数の高圧放電（６）の列をその都度トリガするように形成されている、
請求項３２から３５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて当該装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、前記プロセスパラメタないしは当該プロセスパラメタを求めるために求められるプロセスゾーンパラメタまたは材料供給パラメタが求められる領域において、高圧放電のトリガが所望される材料状況が生じさせられて、前記材料状況において前記プロセスパラメタが求められ、当該プロセスパラメタが引き続いて前記装置制御部によって閾値として使用されるように、前記装置が動作させられることによって行われる、
請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて当該装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、複数の高圧放電（６）のトリガが所望される前記プロセスゾーン（５）に個々の材料断片（１）または所定の材料量が配置され、引き続いて、前記プロセスゾーン（５）または当該プロセスゾーン（５）に隣接する領域の内容物または内容物の一部の特性を表すプロセスゾーンパラメタを求めて前記プロセスパラメタを求め、引き続いて当該プロセスパラメタが前記装置制御部によって閾値として使用されるように、前記装置が動作させられることによって行われる、
請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記装置制御部は、前記プロセスパラメタと、前記プロセスパラメタを連続して求める手段を用いて前記装置制御部によって前に求めた閾値とを、特に自動的に比較するように構成されており、
ここで当該比較は、前記プロセスゾーン（５）の上流の領域に、個々の材料断片または材料量に対応する個々の材料断片（１）または所定の材料量が配置され、前記プロセスゾーン（５）に当該個々の材料断片（１）または所定の材料量がある場合に複数の高圧放電（６）の前記トリガが所望され、
引き続いて、前記プロセスゾーンの上流の領域における前記材料断片または前記材料量の特性を表す前記材料供給パラメタを求めて、前記プロセスパラメタを求め、
引き続いて前記装置制御部により、当該プロセスパラメタを閾値として使用するように、前記装置を動作させることによって行われる、
請求項３４または請求項３７または請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記装置制御部は、請求項３６から３９までのいずれか１項に記載の装置に前置接続された装置および／または当該請求項３６から３９までのいずれか１項に記載の装置に後置接続された装置の１つまたは複数のパラメタに依存して、前記装置制御部によって前記閾値が変更可能であるように構成されている、
請求項３６から３９までのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載した、高圧放電を用いて材料を断片化および／または事前弱体化する方法ならびにこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
従来の技術
従来技術から公知であるのは、パルス状の複数の高圧放電を用いて、例えばコンクリートまたは鉱物からなる材料断片を破砕または事前弱体化すること、すなわち、後置接続された機械式の破砕プロセスにおいてこれらが破砕できるように亀裂を入れることである。
【０００３】
この技術を産業において経済的に使用できるようにするために極めて重要であるのは、断片化ないしは事前弱体化プロセスの高いエネルギ効率を達成し、かつ、動作諸条件が変化した場合であってもこれが保証できるようにすることである。これは特に鉱物の加工の領域において従来未解決な問題である。なぜならば、この応用分野では、断片化ないしは事前弱体化すべき材料は自然の産物であり、その物理的な特性および組成は広い範囲に変わり得るからである。
【０００４】
発明の説明
したがって本発明の課題は、高圧放電を用いて材料を断片化および／または事前弱体化する方法および装置を提供して、この方法および装置により、供給される断片化ないしは事前弱体化すべき材料の量および／または品質が変化した場合であっても、断片化ないしは事前弱体化プロセスの高いエネルギ効率が保証されるようにするか、または断片化ないしは事前弱体化のエネルギ効率に与えるこのような変化の影響を少なくとも低減することである。
【０００５】
この課題は、独立請求項に記載した特徴的構成によって解決される。
【０００６】
これによれば、本発明の第１の形態は、有利には鉱物材料または鉱石である材料を高圧放電を用いて断片化および／または事前弱体化する方法に関する。断片化ないしは事前弱体化すべき材料は、互いに離隔した少なくとも２つの電極間に構成されるプロセスゾーンを通って案内され、その一方でこれらの電極間に複数の高圧放電が形成され、これらの高圧放電によって材料が断片化および／または事前弱体化される。複数の高圧放電は、個々にまたは複数の高圧放電の列としてそれぞれ、１つまたは複数の連続して求められたプロセスパラメタに依存してトリガされ、ここでこれらのパラメタは、プロセスゾーン内にある材料の実際のおよび／または将来の状況を表す。これにより、例えばプロセスゾーンにおいて材料充填レベルが十分であるために、または、例えばまだ目標サイズに断片化されていないおよび／または十分に事前弱体化されていない材料がプロセスゾーンにあるために、複数の高圧放電によって所定の断片化ないしは事前弱体化作業が行われ得る状況がプロセスゾーン内にある場合にのみ、複数の高圧放電がトリガされるように上記のプロセスを実行することできる。これに相応してこのプロセスのエネルギ効率を格段に改善することができ、かつ、材料の過剰な断片化および／または過剰な事前弱体化を阻止することができる。
【０００７】
上記の連続して求められる１つまたは複数のプロセスパラメタは有利には、少なくとも現在または将来の、プロセスゾーンの材料充填率と、プロセスゾーンにある材料の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布、および／またはプロセスゾーンにある材料の断片化度ないしは事前弱体化度を表す。プロセスゾーンにある材料についての状況のこのような形態を表すプロセスパラメタは、高圧放電のトリガを制御するのに特に適している。
【０００８】
この方法の有利な実施形態では、１つまたは複数のプロセスパラメタを求めるため、連続して少なくとも１つのパラメタ（特許請求の範囲のプロセスゾーンパラメタ）を求める。ここでこのパラメタは、プロセスゾーンの内容物、プロセスゾーンまたはプロセスゾーンに隣接する領域の内容物の一部の特性を表す。これにより、プロセスゾーン内にある材料についての状況を実質的に遅延なしに検出することができる。
【０００９】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち
プロセスゾーンの内容物、プロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の内容物または内容物の一部の電気容量、導電率または誘電率、またはプロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の材料正味重量または材料充填レベル、ならびにプロセスゾーン内または隣接する領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
【００１０】
プロセスゾーンの断片化ないしは事前弱体化すべき材料が材料流の形態で連続して供給される、この方法の択一的または補足的な有利な実施形態では、１つまたは複数のプロセスパラメタを求めるため、プロセスゾーンの上流の領域における材料流の特性を表す少なくとも１つのパラメタ（特許請求の範囲の材料供給パラメタ）を連続して求める。これによってプロセスゾーン内にある材料について将来の状況を検出することができる。
【００１１】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち、
この領域における材料流の電気容量、導電率または誘電率、
材料流またはこの材料流において共に運ばれる断片化ないしは事前弱体化されるこの領域における材料の体積流または質量流、ならびに
この領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
【００１２】
１つまたは複数のプロセスパラメタによってそれぞれ、プロセスゾーン内にある材料について将来の状況が表される上記の方法の上で述べた有利な実施形態では有利には、プロセスゾーンへの材料流の供給速度、材料供給パラメタを求める箇所の間の間隔を考慮して、それぞれ、各プロセスパラメタによってそれぞれ表される状況がプロセスゾーンに生じる、将来の時点がそれぞれ求められる。この場合に高圧放電はそれぞれこの時点に各プロセスパラメタに依存してトリガされる。これにより、プロセスゾーンの外の離れたところで求めたパラメタに基づく高圧放電の状況にかなったトリガが可能になる。
【００１３】
この方法の別の有利な実施形態において、連続して求められる１つまたは複数のパラメタは、閾値と連続して比較され、各プロセスパラメタと、閾値とが一致するかないしはこの閾値を所定の絶対値だけ上回るまたは下回る場合に、複数の高圧放電または複数の高圧放電からなる複数の列がその都度トリガされる。このような閾値は、種々異なる動作諸条件に簡単に適合させることができ、これによってこの方法は、汎用的に使用することができ、より大きな全体的な方法に一部として組み込むこともできる。
【００１４】
ここで有利であるのは、前に求めた閾値を使用することであり、ここでこの閾値は、プロセスパラメタを求めるために各パラメタを求める領域において、高電圧放電をトリガするために所望の判定基準が満たされる材料状況が発生することによって求められるものであり、この状態においてプロセスパラメタが求められ、引き続いてこれが本発明による方法の閾値として使用されるのである。これにより、極めて異なる材料ならびに断片化ないしは事前弱体化結果についての仕様にこの方法を容易に適合させることができる。
【００１５】
この方法のこの実施形態の有利な下位の変形形態では、プロセスゾーンに、高圧放電のトリガが所望されるサイズを有する個々の材料断片が配置されるか、または高圧放電のトリガが所望される所定の材料量が配置される。引き続いて、プロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の内容物または内容物の一部の特性を表すプロセスパラメタが求められる。このときこのプロセスパラメタは、本発明による方法の閾値として使用される。
【００１６】
別の有利な下位の変形形態では、プロセスゾーンに存在する際には高圧放電のトリガを生じさせたいサイズを有する個々の材料断片、または、プロセスゾーンに存在する際には高圧放電のトリガを生じさせたい所定の材料量が、プロセスゾーンの上流の領域に配置される。引き続いてプロセスゾーンの上流の領域において材料断片または材料量の特性を表すプロセスパラメタが求められる。このときこのプロセスパラメタは、本発明による方法の閾値として使用される。
【００１７】
有利な変形形態ではまた、本発明による方法の前に行われかつ断片化ないしは事前弱体化される材料が前処理される方法、および／または、本発明による方法の後に行われかつ断片化ないしは事前弱体化される材料が後処理される方法の少なくとも１つのパラメタが求められ、このパラメタに基づいて上記の閾値が変更されるようにする。
【００１８】
ここで上記の前に行われる方法および／または後に行われる方法とは、高圧放電を用いた断片化および／または事前弱体の方法のことであり、有利には本発明による方法のことである。
【００１９】
有利には前に行われる方法のパラメタが求められ、このパラメタは、前に行われる方法によって発生しかつ本発明による方法において断片化ないしは事前弱体化すべき材料の特性を表し、有利にはこの材料の材料タイプ、材料量、破砕可能性、材料硬度および／または断片サイズを表す。
【００２０】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち、
前に行われる方法における材料処理装置、有利には破砕機またはミルのエネルギ消費、
前に行われる方法から得られた材料の断片サイズ、
前に行われる方法において使用された化学物質の消費、
前に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、ならびに
前に行われる方法から得られる材料の量が有利である。
【００２１】
択一的または補足的に有利であるのは、後に行われる方法のパラメタを求める場合であり、ここでこのパラメタは、断片化ないしは事前弱体化される材料の特性、有利にはこの材料の材料タイプ、材料量、破砕可能性、材料硬度および／または材料サイズを表し、ここでこの材料は、本発明による方法からこれが得られた後、後に行われる方法に供給される材料である。
【００２２】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち、
後に行われる方法における材料処理装置、有利には破砕機またはミルのエネルギ消費、
後に行われる方法に使用されるボールミルサイクロンの圧力およびこの後に行われる方法に供給される材料の断片サイズ、
後に行われる方法において使用される化学物質の消費、
後に行われる方法のプロセス流体における所定の物質の濃度、この後に行われる方法においもて目標とされた不良品率または回収率、ならびに
後に行われる方法から得られた材料の量が特に有利である。
【００２３】
この方法の別の有利な方法では、高圧放電の形成中、プロセスゾーンにはプロセス流体、有利には水が注がれ、さらに有利にはこのプロセスゾーンにプロセス流体が貫流する。これによりプロセスゾーンから微粒子を除去して、安定した動作諸条件を保証することができる。
【００２４】
本発明による方法は有利には、貴金属鉱物または半導体鉱物、有利には銅鉱石、銅／金鉱石、または白金鉱石を断片化および／または事前弱体化するために使用される。
【００２５】
この方法の別の有利な実施形態では、この方法の前に、断片化および／または事前弱体化すべき材料の断片化および／または弱体化、有利には高圧放電を用いた断片化および／または事前弱体化を行い、この断片化および／または事前弱体化も有利には本発明による方法を実行して行われる。
【００２６】
この方法のさらに別の有利な実施形態では、この方法に続いて、この方法から得られる断片化および／または事前弱体化された材料の断片化および／または弱体化を行い、有利には高圧放電を用いた断片化および／または弱体化を行い、この断片化および／または事前弱体化も有利には本発明による方法を実行して行われるかまたは機械式の断片化によって行われる。
【００２７】
本発明の第２の形態は、本発明の第１の形態による方法に使用される装置に関する。この装置には、所定の間隔で互いに配置された少なくとも２つの電極間に構成されるプロセスゾーンと、断片化ないしは事前弱体化すべき材料を、このプロセスゾーンを通して案内する手段と、材料を断片化ないしは事前弱体化するため、プロセスゾーンを通して断片化ないしは事前弱体化すべき材料を案内する間に、少なくとも２つの電極間に複数の高圧放電を形成する手段とが含まれている。断片化ないしは事前弱体化すべき材料を、プロセスゾーンを通して案内するこの手段には、例えばベルトコンベア、振動搬送トラフまたはシュートとして機能する傾斜面が含まれ得る。少なくとも２つの電極間に高圧放電を形成する手段には一般的に高電圧発生器と、電極に至る線路とが含まれており、またこの手段は、本発明によれば、個々の複数の高圧放電または複数の高圧放電からなる個々の列を所期のようにトリガすることができるように形成されている。
【００２８】
有利な実施形態において本発明の装置は、プロセスゾーン内にある材料についての現在または将来の状況を表す少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段、しかも有利には、少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段をさらに有しており、ここでこのプロセスパラメタは、プロセスゾーンの現在または将来の材料充填率、プロセスゾーン内にある材料の現在または将来の断片サイズまたは断片サイズ分布、および／または、プロセスゾーン内にある材料の現在または将来の断片化度ないしは事前弱体化度を表す。少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段には一般的に、上記の装置の所定の複数の領域において所定の物理量を求める測定装置が含まれている。この実施形態のこの装置は、装置制御部も有しており、この装置制御部を用いて、都度求めたプロセスパラメタにそれぞれ依存して、個々の複数の高圧放電または複数の高圧放電からなる複数の列をトリガすることができる。このような装置は特に、本発明の第１の形態による方法を自動実行するのに適している。
【００２９】
この際に有利であるのは、少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段を構成して、この手段が、プロセスパラメタを求めるために、少なくとも１つのパラメタ（特許請求の範囲のプロセスゾーンパラメタ）を連続して求められようにすることであり、ここでこのパラメタは、プロセスゾーンまたはプロセスゾーンに隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の特性を表す。
【００３０】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち、
プロセスゾーンまたはプロセスゾーンに隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の電気容量、導電率または誘電率、
プロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の材料正味重量および／または材料充填レベル、ならびに
プロセスゾーン内または隣接する領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
【００３１】
上記の装置が、断片化ないしは事前弱体化すべき材料を材料流としてプロセスゾーンに連続して供給する手段をさらに有し、プロセスパラメタを連続して求めるこの手段を構成して、この手段が、プロセスパラメタを求めために、プロセスゾーンの上流の領域における材料流の（特許請求の範囲の材料供給パラメタ）少なくとも１つのパラメタを連続して求められるようにすることも有利である。
【００３２】
ここでは以下のパラメタが特に有利である。すなわち、
この領域における材料流の電気容量、導電率または誘電率、
材料流またはこの材料流において共に運ばれる、断片化ないしは事前弱体化すべき材料の、この領域における体積流または質量流、ならびに
この領域内にある材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が有利である。
【００３３】
最後に述べたケースにおいてさらに有利であるのは、少なくとも１つのプロセスパラメタを連続して求める手段を構成して、この手段によって求めたプロセスパラメタがそれぞれ、プロセスゾーン内にある材料についての将来の状況を表すようにし、上記の装置制御部を構成して、この装置制御部が、プロセスゾーンへの材料流の供給速度と、パラメタ（材料供給パラメタ）を求める箇所間の間隔とを考慮してそれぞれ、将来の時点を求められるようにすることであり、ここでこの時点にはプロセスゾーンにおいてそれぞれ、各プロセスパラメタによって表される状況が生じ、かつ、複数の高圧放電または複数の高圧放電からなる複数の列のトリガをそれぞれこの時点を考慮して行うことができる。これにより、プロセスゾーンの外で求めた複数のパラメタに基づいて高圧放電のトリガが可能になる。
【００３４】
上記の装置の別の有利な実施形態において、上記の連続して求めたプロセスパラメタと閾値とを連続して比較して、各プロセスパラメタが閾値に一致するかないしはこれを所定の絶対値だけ上回るかまたは下回る場合に、複数の高圧放電または複数の高圧放電の複数の列をその都度トリガするように上記の装置制御が形成される。
【００３５】
ここでさらに有利であるのは、プロセスパラメタと、プロセスパラメタを連続して求める上記の手段を用いて前に求めた閾値とを、有利には自動的に、比較するように装置制御部を構成することであり、ここでこれは、プロセスパラメタを求めるために１つまたは複数のパラメタを求めた領域において、複数の高圧放電のトリガが所望される材料状況が発生して、この状態においてプロセスパラメタが求められ、引き続いてこのプロセスパラメタが装置制御部によって閾値として使用されるように装置を動作させることによって行われる。
【００３６】
ここでさらに有利であるのは、上記の閾値が、有利には自動的に、前もってつぎのようにして求められるように装置制御部が形成されることであり、すなわち、これは、上記の装置を動作させて、複数の高圧放電のトリガが所望される個々の材料断片または所定の材料量がプロセスゾーンに配置され、引き続いてプロセスゾーンまたはこのプロセスゾーンに隣接する領域の内容物ないしは内容物の一部の特性を表すプロセスゾーンパラメタが求められて、プロセスパラメタが求められ、引き続いてこのプロセスパラメタが装置制御部によって閾値として使用されることによって行われる。
【００３７】
断片化ないしは事前弱体化すべき材料を材料流としてプロセスゾーンに連続して供給する手段を有する装置において択一的または補足的に有利であるのは、上記の閾値が、有利には自動的に、前もってつぎのようにして求められるように装置制御部が形成されることであり、すなわち、これは、装置を動作させて、プロセスゾーンの上流の領域において、個々の材料断片または所定の材料量が配置され、ここでこの材料断片または所定の材料量は、これがプロセスゾーンにある場合には複数の高圧放電のトリガが所望される個々の複数の材料断片または材料量に対応し、引き続いてプロセスゾーンの上流の領域において材料断片または材料量の特性を表すプロセスパラメタが求められ、引き続いてプロセスパラメタが上記の装置制御部によって閾値として使用されることによって行われる。
【００３８】
また連続して求めたプロセスパラメタを連閾値と連続して比較するように形成された装置制御部を有する本発明の装置においてさらに有利であるのは、この装置制御部を構成して、本発明による装置に前置接続された装置および／または本発明による装置に後置接続された装置の１つまたは複数のパラメタに依存してこの装置制御部が上記の閾値を変更できることである。
【００３９】
図面の簡単な説明
本発明の別の複数の実施形態、利点および応用は、従属請求項および図面に基づく以下の説明から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による第１の方法を極めて概略的に示す図である。
【図２】本発明による第２の方法を極めて概略的に示す図である。
【図３】本発明による第３の方法を極めて概略的に示す図である。
【図４】本発明による第４の方法を極めて概略的に示す図である。
【図５】本発明による第５の方法が極めて概略的に示す図である。
【００４１】
本発明の実施形態
図１ａ〜１ｃには、高圧放電を用いて鉱物材料を断片化する本発明による第１の方法が極めて概略的に示されている。ここからわかるように、鉱物材料１は、ベルトコンベア２により、２つの電極３，４間に形成されたプロセスゾーン５に供給され、このプロセスゾーンでは、２つの電極３，４間に形成可能な複数の高圧放電６によって鉱物材料を断片化することができ、引き続いて別のベルトコンベア７によってプロセスゾーン５から取り出される。コンデンサシンボルによって示されているように、２つの電極３，４間の、すなわちプロセスゾーン５の内容物の電気容量が連続して求められ、この電気容量は、材料断片の大きさに応じて変化し、材料断片サイズを表す。求めた容量は連続して閾値と比較され、この閾値により、材料断片１を断片化する高圧放電６を行うべきか否かが決定される。
【００４２】
図１ａに示した状況では、材料断片１は、プロセスゾーン５において目標サイズ以下であり、これによって上記の閾値よりも大きな容量が発生する。この場合には高圧放電はトリガされず、材料断片はさらに断片化されることなくプロセスゾーン５を通して案内される。
【００４３】
図１ｂに示した状況では、プロセスゾーン５に材料断片はないため、図１ａに示した状況よりもさらに大きな容量が生じている。これに対応してこの場合にも高圧放電はトリガされない。
【００４４】
図１ｃに示した状況では、目標サイズよりも大きな材料断片を有する材料断片１がプロセスゾーン５にあり、これによって閾値よりも小さい容量が生じている。この場合には高圧放電６がトリガされ、これによって材料断片が断片化される。
【００４５】
図２には、高圧放電を用いて鉱物材料を断片化する本発明の第２の方法において、図１ｃと同じような状況が極めて概略的に示されており、この方法は、図１ａ〜１ｃに示した方法とは、下側の電極３が金属製のベルトコンベア８として形成されていることだけが異なる。
【００４６】
図３ａおよび３ｂには複数の高圧放電を用いて鉱物材料を断片化する本発明の第３の方法が極めて概略的に示されている。ここからわかるようにここでは鉱物材料１は、搬送装置９ａ，９ｂを用いて、プロセスゾーン５の上流に配置された２つの測定電極１０，１１間を通して案内され、引き続いてプロセスゾーン５に供給され、このプロセスゾーンにおいてこの材料断片は、２つの電極３，４間に形成可能な複数の高圧放電６によって断片化することができ、つぎにベルトコンベア７によってプロセスゾーン５から取り出される。コンデンサシンボルによって示されているように、ここでは２つの電極１０，１１間で電気容量が連続して求められ、この電気容量は、これらの２つの電極１０，１１間にある材料断片１のサイズによって変化し、ひいてはこの材料断片サイズを表す。求めた容量は連続して閾値と比較され、材料断片１がプロセスゾーン５に到来した時点に、この材料断片１を断片化するために高圧放電６を行うべきか否かがこの閾値によって決定される。プロセスゾーン５に材料断片１が到来する時点は、プロセスゾーン５への材料断片１の供給速度Ｓ、および、電極１０，１１とプロセスゾーン５との間の既知の間隔から求められる。
【００４７】
図３ａに示した状況では、２つの電極１０，１１間に目標サイズよりも大きな断片サイズを有する材料断片１があり、これによって閾値よりも小さい容量が求められる。この場合には材料断片１がプロセスゾーン５に到来すると直ちに高圧放電６がトリガされる。この状況は図３ｂに示されている。この時点にまさに測定電極１０，１１間にあるつぎの材料断片１は、目標サイズ以下の断片サイズを有しており、これによって閾値よりも大きな容量が求められる。この場合には材料断片１がプロセスゾーン５に到来して直ちに高圧放電はトリガされず、この材料断片は、さらなる断片化なしにプロセスゾーン５から取り出される。
【００４８】
図４ａおよび図４ｂには複数の高圧放電を用いて鉱石材料を断片化する本発明の第４の方法が極めて概略的に示されている。ここからわかるように、この方法は、搬送装置９ａ，９ｂおよび下側電極１０の代わりに、同時に下側の測定電極１０としても機能するベルトコンベア２が使用されることだけが図３ａおよび３ｂに示した方法と異なる。
【００４９】
図５ａおよび図５ｂには、複数の高圧放電を用いて鉱石材料を断片化する本発明の第５の方法が極めて概略的に示されている。ここからわかるようにこの方法は、測定電極の代わりにカメラシステム１２を使用することだけが図４ａおよび図４ｂに示した方法が異なり、ここではこのカメラシステムにより、プロセスゾーン５の上流の領域における材料の断片サイズまたは断片サイズ分布が連続して求められる。求めた断片サイズまたは断片サイズ分布は連続して閾値と比較され、この閾値により、材料断片１がプロセスゾーン５に到来した時点に、この材料断片１を断片化するために高圧放電６を行うべきか否かが決定される。プロセスゾーン５に材料断片１が到来する時点は、プロセスゾーン５への材料断片１の供給速度Ｓ、および、カメラシステム１２とプロセスゾーン５との間の既知の間隔から求められる。
【００５０】
図５ａに示した状況では、カメラシステム１２の視野に目標サイズよりも大きな断片サイズを有する材料断片１があるため、プロセスゾーン５に材料断片１が到来した際には、図５ｂに示したように高圧放電６がトリガされる。
【００５１】
この明細書において、本発明の複数の有利な実施例を説明してきたが、本発明がこれらの実施例に限定されないこと、および、以下の特許請求の範囲内において別の仕方で実施できることを明瞭に示しておきたい。
【図１ａ】
0006362689.tif 000002
【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
0006362689.tif 000008
【図４ｂ】
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【図５ａ】
0006362689.tif 000010
【図５ｂ】
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