用于高縱橫比物質的回收方法

專利名稱：用于高縱橫比物質的回收方法
技術領域：
本發明涉及一種用于分選物質的方法，特別涉及用于將縱橫比物質，包括如硅灰石礦石，分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分的方法。本發明還涉及由該方法所獲得的產品。
背景技術：
有兩種天然和人造的物質，其包括長度或者寬度大于其直徑或者厚度的顆粒。這樣的顆粒被描述為具有大于1的縱橫比，這里的縱橫比是指顆粒的最大尺寸和較小尺寸之間的比率。
包括具有縱橫比大于1的顆粒的物質通常可描述為“縱橫比物質”。縱橫比物質可以是針狀(如，“針狀的”或者“纖維狀的”)或者是“板狀的”(如，“片狀的”或者“小片狀的”)。縱橫比物質可以包含較高縱橫比的顆粒和較低縱橫比的顆粒。縱橫比物質也可能含有雜質，這些雜質經常以較低縱橫比顆粒的形式存在。這里所使用的術語“縱橫比物質”是指包括具有縱橫比大于1的顆粒的物質。
縱橫比物質的實例包括但不局限于無機纖維(例如玻璃纖維、碳纖維、硅灰石、纖維狀滑石、溫石棉、青石棉和鐵石棉)，有機纖維(例如纖維素、聚丙烯纖維、聚醋酸乙烯酯纖維、丙烯酸纖維、聚酯纖維、聚酰胺(尼龍)纖維、聚乙烯纖維和芳族聚酰胺纖維)，人造礦物纖維(例如巖棉、石棉(stone wool)、渣棉、玄武巖礦纖和陶瓷纖維)以及小片狀物(例如云母、板狀滑石、蛭石、鐵石棉、片狀石墨和金屬薄片(例如鋁片和銀片))。
縱橫比物質可以在一特定樣品之內以多種不同粒徑存在，也可與不表現出縱橫比大于1的物質，包括雜質，相結合或者混合。對于許多科學、工程、建筑和生產應用而言，能夠將縱橫比物質分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分是十分有利的。能夠將縱橫比物質分成各種尺寸的高縱橫比組分也是有利的。
通常，通過利用篩分法可以將物質分成不同尺寸的顆粒。對于非縱橫比物質而言，可以參照特定顆粒可通過的網孔的尺寸來確定粒徑。然而由于纖維或者小片狀物可能縱向通過網孔，因而對于縱橫比物質來說，網孔尺寸只限定特定顆粒的較小尺寸。因此，縱橫比物質的粒徑必須同時用網孔尺寸和縱橫比來限定。
硅灰石(CaSiO3)是一種天然存在的白色非金屬礦物，具有天然存在的針狀或者針形晶體結構。由此，硅灰石解理成表現出高強度的針狀顆粒。硅灰石被認為是非毒性和非致癌的，在處理期間所考慮的健康和安全問題僅限于那些有害灰塵，這些特性使得硅灰石成為優選的無機加強材料。硅灰石的這些獨特的物化性質和健康友好的特性，使得它成為大范圍工業和消費應用中的理想的應用礦石，這些應用包括塑料復合物、密封劑、填縫劑和膠粘水泥、摩擦材料、油漆和防腐涂料、防火產品和基于水泥的應用、陶瓷品、墻和地板磚以及衛生器具。
由于其獨特的解理性質，硅灰石自然形成不同縱橫比的針形顆粒，因此硅灰石是一種天然存在的縱橫比物質。這種獨特性質可以對大量的物質賦予提高的強度、硬度、抗沖擊性和尺寸穩定性，并且它對于硅灰石眾多的市場應用是相當重要的。硅灰石的亮度和白度也增加了其在某些填料和陶瓷中的應用。
硅灰石的傳統工藝原來包括使用傳統的表層采礦法從礦場開采硅灰石。開采之后，通常有粉碎、研磨或者使用其他用于減小尺寸的技術等幾個階段來減小原來的尺寸。然后通常用以下方法之一將硅灰石從與其混和的雜質中分離出來(稱為“選礦”)1.在連續精細粉碎步驟之后，使用干法磁分離以除去如石榴石和透輝石之類的礦物。這些礦物在不同程度上需要磁分離，并且通常需要多步磁分離。對礦石進行熱干燥用來保證有效的磁分離。
2.可替代地，在初始的粉碎和研磨之后，進行濕法處理(浮選)以除去如方解石、透輝石和長石之類的礦物。在濕法處理之后，需要對所得到的硅灰石精礦進行篩分和熱干燥。
在一些應用中，一般認為高縱橫比(HAR)硅灰石是比低縱橫比(LAR)硅灰石更為理想的產品。縱橫比指的是硅灰石顆粒的長度和直徑的相對比例。例如，縱橫比為5∶1的硅灰石顆粒具有該顆粒直徑五倍的長度。
硅灰石(和其他縱橫比物質)尺寸的減小可能有這樣的趨勢，使所得到的物質顆粒的縱橫比降低，甚至會導致該物質不再是縱橫比物質。例如，有可能將硅灰石粉碎和/或研磨成具有很低縱橫比的顆粒或者粉末。因此，對于大多數應用來說，進行硅灰石的加工應該注意，使諸如粉碎和/或研磨等尺寸減小技術使得所得到的顆粒的縱橫比變小的程度最小化。
工業上缺乏將硅灰石分成較高縱橫比和較低縱橫比組分的有效和自動方法。傳統方法是，在礦場使用大量勞動力并花相當大的成本，用人工將硅灰石分成高縱橫比級和低縱橫比級。
由此，需要一種將硅灰石和其他縱橫比物質分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分的有效方法。同時也需要這樣一種能夠控制較高縱橫比組分粒徑的工藝，以便于生產具有特定粒徑的較高縱橫比產品。最后，還需要用該工藝生產的產品。

發明內容
本發明涉及一種將縱橫比物質分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分的方法。本發明的方法也可以用來生產特定的和/或不同粒徑的較高縱橫比產品。本發明還涉及由該方法生產的產品。
使用本發明的方法分離的縱橫比物質可由任何天然的或者人造的縱橫比物質組成，這些物質適合于根據在本文中所描述的工藝步驟來進行處理。
合適的縱橫比物質的例子包括但不局限于無機纖維(例如玻璃纖維、碳纖維、硅灰石、纖維狀滑石、溫石棉、青石棉和鐵石棉)，有機纖維(例如纖維素、聚丙烯纖維、聚醋酸乙烯纖維、丙烯酸纖維、聚酯纖維、聚酰胺(尼龍)纖維、聚乙烯纖維和芳族聚酰胺纖維)，人造礦物纖維(例如巖棉、石棉、渣棉、玄武巖礦纖和陶瓷纖維)以及小片狀物(例如云母、板狀滑石、蛭石、鐵石棉、片狀石墨和金屬薄片(例如鋁片和銀片))。
可能不適合于在本發明中使用的一類縱橫比物質的一個例子是這樣的物質它雖然包括具有較大縱橫比的顆粒，但不具有足夠的顆粒剛性，以至于該顆粒的縱橫比不能通過形狀分選技術來有效地利用。
一方面，本發明是一種用于形狀分選縱橫比物質的方法，該方法包括提供尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒；
將該縱橫比物質的顆粒根據粒徑分成多個粒子流，每一粒子流基本上由尺寸在一粒徑范圍內的縱橫比物質的顆粒形成；以及根據顆粒形狀，將多個粒子流至少之一中的縱橫比物質的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。
如果縱橫比物質的顆粒的尺寸小于預定尺寸，就可以直接提供用于分離和分選的縱橫比物質而不用進行尺寸減小，或者，將它們尺寸減小至小于預定尺寸，然后再提供用來分離和分選。在任一種情況下，分選步驟都要求被分選的物質是縱橫比物質。
在優選的具體實施方式
中，本方法涉及將作為縱橫比物質的硅灰石礦石的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分，并且發現本發明的方法和系統可以成功地將硅灰石顆粒分成一個或多個較高縱橫比組分以及一個或多個較低縱橫比組分。
在這里所使用的術語“硅灰石礦石”指的是任何含有硅灰石的物質，該物質除了硅灰石之外，可能含有雜質或者其他物質。
相應地，在本發明優選的具體實施方式
中提供一種用于形狀分選作為縱橫比物質的硅灰石礦石顆粒的方法，其包括提供尺寸小于預選的最大尺寸的作為縱橫比物質的硅灰石礦石顆粒；將硅灰石礦石顆粒根據粒徑分成多個粒子流，每一粒子流基本上由尺寸在一粒徑范圍內的硅灰石礦石顆粒形成；根據顆粒形狀將在多個粒子流中至少一個中的硅灰石礦石顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。
在分離步驟之前，本方法還可以包括將硅灰石尺寸減小成尺寸小于預選的最大尺寸的顆粒的步驟。尺寸減小步驟優選以最大程度保持硅灰石顆粒的縱橫比的方式來進行，因為分選步驟需要被分選的物質是縱橫比物質。
在另一方面，本發明優選的具體實施方式
提供了用于形狀分選作為縱橫比物質的硅灰石礦石顆粒的系統，其包括粒徑分離設備，用以將尺寸小于預選的最大尺寸的硅灰石礦石的顆粒根據粒徑分成多個粒子流，每一粒子流基本上由尺寸在一粒徑范圍內的硅灰石礦石的顆粒組成；以及與多個粒子流中的至少一個相關的顆粒形狀分選設備，用來根據顆粒形狀將該粒子流中的硅灰石礦石的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。
該系統還可以包括減小尺寸的設備，用于將硅灰石礦石減小成其尺寸小于預選的最大尺寸的顆粒。優選使尺寸減小設備經過選擇，以便使減小硅灰石尺寸而使所得到的硅灰石礦石顆粒的縱橫比降低的程度最小化。
最后，在又一方面，本發明的優選具體實施方式
提供由本發明方法所得到的具有特定性質的硅灰石產品。


本發明的各個方面僅通過實施例的方式予以說明，其中在附圖中圖1是根據本發明的優選方法的流程圖；以及圖2是示出了用于本發明的顆粒形狀分選設備的優選具體實施方式
的特征的詳細視圖。
具體實施例方式
本發明的方法可以用來將合適的縱橫比物質的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。在優選具體實施方式
中，縱橫比物質是硅灰石。
圖1示意性示出了根據本發明的用于將硅灰石礦石形狀分選成一個或多個較高縱橫比組分以及一個或多個較低縱橫比組分的優選方法。該方法可以用來由硅灰石礦石生產一種或多種不同的相對均勻的產品，該產品表現出較高縱橫比的顆粒形狀和特定的粒徑范圍。
整個方法可以分成下列基本步驟1.尺寸減小步驟2，其中將硅灰石礦石3變小為其尺寸小于預選的最大尺寸的顆粒(在所提供的硅灰石礦石3處于其尺寸已經小于預選的最大尺寸的狀態下，可以不需要將尺寸減小步驟2作為本發明的一部分)。任何情況下，硅灰石礦石3都必須作為縱橫比物質提供給后續步驟。
2.分離步驟4，其中將硅灰石礦石3的顆粒根據粒徑分成多個粒子流，以致每一粒子流基本上由在一粒徑范圍內的顆粒形成。
3.分選步驟6，其中根據顆粒形狀，將硅灰石礦石3的多個粒子流中的至少一個分成較高縱橫比組分8和較低縱橫比組分10。
在下面的說明中，粒徑用毫米單位限定，其以毫米表示顆粒所通過的正方形或者長方形網孔的大致尺寸。
在圖1所示的方法中，尺寸減小步驟2涉及將硅灰石礦石3破碎成其尺寸小于預選的最大尺寸的顆粒。在所提供的硅灰石礦石3已經處于其尺寸小于預選的最大尺寸的狀態下，例如在將預分級的硅灰石礦石3提供給本方法、或者所開采的硅灰石礦石3已經是由其尺寸小于預選的最大尺寸的顆粒組成的情況下，尺寸減小步驟2可以不作為本發明的一部分。不管其尺寸小于預選的尺寸的硅灰石礦石3的顆粒是怎樣得到的，該顆粒都必須作為縱橫比物質提供給本方法的后續步驟。
由于硅灰石是一種針狀物質，所以具有長度大于其寬度或者厚度的硅灰石顆粒的“尺寸”將用硅灰石顆粒所通過的網孔的最小尺寸來限定，網孔的尺寸通常由硅灰石顆粒的寬度或者厚度中的較大者來表示，而不是用硅灰石顆粒的長度來表示。
因此，在本說明書中提及硅灰石顆粒的尺寸與硅灰石顆粒所通過的網孔尺寸有關，而不考慮該硅灰石顆粒的縱橫比。
在使用硅灰石的選擇沉積物的半工業化試驗中已經發現，對于用在試驗中的特定礦物沉積物來說，可以有效地進行形狀分離的硅灰石礦石3顆粒的最大粒徑為3.5毫米。
當顆粒大于3.5毫米時，發現來自試驗硅灰石沉積物的顆粒不是穩定地呈現針狀，這是因為所給出的尺寸大于約3.5毫米的硅灰石顆粒可以構成針狀硅灰石顆粒與其他物質如脈石(廢料和雜質)的聚集體，并且因為硅灰石顆粒本身隨著其尺寸的增大可能也不呈現高度的針形。
使組分的釋放和分離變得困難的最大粒徑依賴于縱橫比物質和縱橫比物質的特定沉積物或樣品。因此，在本發明所述的具體實施例中，可進行形狀分選的最大粒徑依賴于所要處理的特定硅灰石沉積物。
為了將硅灰石礦石3減小為具有預選的最大粒徑的顆粒，將硅灰石礦石3通過尺寸減小設備，該設備可以包括一個或多個粉碎設備。尺寸減小步驟2可以在單個階段進行，或者可替代地在兩個或者多個階段進行，其中在每個階段使用相似或不同的尺寸減小設備，在一個階段被粉碎成中間尺寸的顆粒，被輸送到下一階段的尺寸減小設備，直至將粒徑降低到小于預選的最大尺寸。
在圖1中描述的流程是一個尺寸減小過程的實施例，其依靠數個粉碎階段而將顆粒破碎成希望的最大粒徑。最初，將使用傳統技術開采的硅灰石礦石3通過裝運機20傳輸到尺寸減小設備，該尺寸減小設備包括第一粉碎設備22。
優選地，第一粉碎設備22是一顎式粉碎機，被選擇用來將礦石粉碎成粒徑小于約75毫米。然后，將輸出的粒子流24用篩分設備26進行篩分，該篩分設備將小于約60毫米的硅灰石礦石3顆粒(粒子流28)與更大的顆粒(粒子流30)分開。然后優選將粒子流30的更大顆粒循環回到第一粉碎設備22，直到將硅灰石礦石3粉碎至粒徑小于約60毫米。
可替代地，可以設置與第一粉碎設備22相似或者不同的另一粉碎設備(沒有示出)，用來進一步降低硅灰石礦石3的尺寸，但是在選擇第一粉碎設備22和任何另一粉碎設備時都應注意，避免選擇顯著減小硅灰石礦石3的縱橫比的粉碎設備，因為分選步驟6要求被分選的物質是縱橫比物質。
例如，已發現圓錐形粉碎機會顯著削弱所得到的硅灰石礦石3顆粒的縱橫比，因此，優選應該避免選擇圓錐形粉碎機作為第一粉碎設備22或者作為另一粉碎設備。
使用篩分設備36對粒子流28進行進一步的尺寸篩分，該篩分設備包括一3.5毫米(大約)的篩子38。篩子38用來將尺寸小于(大約)3.5毫米(粒子流40)的硅灰石礦石3顆粒與更大的顆粒(粒子流42)分開。
然后優選將粒子流42的更大顆粒在第二粉碎設備44中進一步降低尺寸。第二粉碎設備44優選為高縱橫比(HAR)型粉碎機，該粉碎機能夠將硅灰石礦石3顆粒粉碎、通常同時保持其縱橫比。高縱橫比(HAR)粉碎機的一個例子是Barmac粉碎機或者VSI粉碎機，兩者都是由Metso公司的子公司Metso Minerals Oy生產制造的。
可以理解有必要通過一個或者多個特定的尺寸減小設備來回收經尺寸減小的顆粒直到達到所希望的輸出粒徑。
在尺寸減小步驟2之后，粒子流40基本上由其粒徑小于預選的最大尺寸的顆粒所組成。在本發明所例舉的具體實施方式
中，硅灰石礦石3顆粒的預選最大尺寸約為3.5毫米。
接著將粒子流40送入粒徑分離設備用以執行分離步驟4。該分離步驟4涉及將顆粒根據粒徑分成兩個或多個粒子流，使得每一粒子流基本上由在一定粒徑范圍內的顆粒所形成。在本發明中可以使用任何能夠執行分離步驟4的裝置或者設備作為粒徑分離設備。
作為優選，粒徑分離設備包括至少一個網篩設備，每個網篩設備包含有一個或者多個具有確定尺寸的開孔的網篩。在該例舉的具體實施方式
中，通過多個網篩設備將粒子流40分成多個不同的硅灰石礦石3粒子流。
在該例舉的方法中，形成了八個不同的粒子流，其粒徑范圍從約3.5毫米到約-0.25毫米。應當明了，在分離步驟4中可以形成更多或者更少的硅灰石礦石3粒子流，這有賴于對諸如硅灰石沉積物的性質和該方法所希望的最終產品特性的考慮。同樣應該明了，各種粒子流的粒徑分布可以根據類似考慮也會隨應用場合的不同而變化。
每一個網篩產生一個粒子流，其中的顆粒在尺寸上大于該網篩的孔徑；以及另一粒子流，其中的顆粒在尺寸上小于該網篩的孔徑。在該例舉的具體實施方式
中，用不同尺寸的網篩重復進行借助于網篩篩分的顆粒分離，以形成多個具有不同粒徑范圍的粒子流。單個網篩設備可以包括一個網篩或者多個網篩。
參照圖1，粒子流40最初被送入具有1.2毫米(大約)篩孔的篩分設備50，它將尺寸小于1.2毫米(大約)的硅灰石礦石3顆粒(粒子流52)與更大顆粒(粒子流54)分開。粒子流54在篩分設備56中經過進一步的分離，篩分設備56具有兩個網篩一個2.4毫米(大約)的網篩和一個1.7毫米(大約)的網篩。
篩分設備56產生3個粒子流，也就是含有粒徑范圍在約3.5毫米至約2.4毫米之間的顆粒的粒子流60、含有粒徑范圍在約2.4毫米至約1.7毫米之間的顆粒的粒子流62、以及含有粒徑范圍在約1.7毫米至約1.2毫米之間的顆粒的粒子流64。
以相似的方式，將粒子流52在具有0.30毫米(大約)篩孔和0.25毫米(大約)篩孔的兩個網篩的篩分設備70中經過進一步的尺寸分離。篩分設備70產生3個粒子流，也就是含有尺寸在約0.30毫米至約0.25毫米之間的顆粒的粒子流72、含有尺寸在約1.2毫米至約0.30毫米之間的顆粒的粒子流74、以及含有尺寸小于0.25毫米顆粒的粒子流75。
粒子流74被送入具有兩個網篩的篩分設備76(大約)0.85毫米的篩和(大約)0.60毫米的篩。篩分設備76產生3個粒子流，也就是含有尺寸在約1.20毫米至約0.85毫米之間的顆粒的粒子流78、含有尺寸在約0.85毫米至約0.60毫米之間的顆粒的粒子流80、以及含有尺寸在約0.60毫米至約0.30毫米之間的顆粒的粒子流82。
在該例舉的具體實施方式
中，尺寸分離步驟4是根據硅灰石礦石3顆粒的寬度或厚度、并利用網篩篩分技術和設備來進行的。但是尺寸分離步驟4可以利用任何其他的能夠根據硅灰石礦石3顆粒的粒徑產生多個粒子流的技術和/或設備來進行。
這些在尺寸分離步驟4中產生的多種尺寸的粒子流60、62、64、72、78、80和82接著進行形狀分選步驟6，在步驟6中，每個粒子流獨立地進行形狀分選以產生較高縱橫比組分8和較低縱橫比組分10。由于粒子流75的顆粒粒徑小，因此通常不進行分選步驟6。
優選對形狀分選步驟6進行設計，以使邊界縱橫比表示在較高縱橫比組分8與較低縱橫比組分10之間的分離邊界(閾值)。換句話說，分選步驟6可以如此設計，以使得名義上具有縱橫比大于邊界縱橫比的顆粒形成較高縱橫比組分8的部分，而具有縱橫比小于邊界縱橫比的顆粒形成較低縱橫比組分10的部分。
實際上，由于方法和設備的局限，要在形狀分選步驟6中分選高于或者低于邊界縱橫比的顆粒時確保達到完全準確，即便不是不可能也是很困難的。因此，術語“較高縱橫比組分”和“較低縱橫比組分”都不是絕對術語，而僅僅是對特定粒子流而言的相對術語。
對于較高縱橫比組分與較低縱橫比組分之間的分界線的確定，在一些情況下可能要結合所希望的組分性質來更明確地限定，而不是參照其縱橫比。
例如，該例舉的具體實施方式
中，其中該物質為硅灰石，可以參照由每個較高縱橫比組分和較低縱橫比組分表現出的燒失量的數量來確立分界線。燒失量是特定物質樣品加熱到1000攝氏度所經歷的重量損失的百分比。
較高的燒失量的值通常表示該物質含有較高的雜質百分數。通常在硅灰石中發現的一種雜質是碳酸鈣，它是一種揮發性的礦物質，通常表現出很低的縱橫比，并且通常對硅灰石的燒失量值的貢獻很大。
本發明方法的好處之一是分選步驟6將雜質(如碳酸鈣)與較高縱橫比組分分離開來，這導致(與較低縱橫比組分相比)由較高縱橫比組分所表現出的相應的較低燒失量。
因此，對一特定用途來說，在較高縱橫比組分與較低縱橫比組分之間的分界線在一些情況下可以通過一個或者兩個該組分所期望的燒失量的值來表征，從而它可以作為組分純度的指標。
另外，由于在硅灰石中發現的雜質通常會表現出較低的縱橫比，因此硅灰石組分的燒失的值也可以作為組分縱橫比的指標。
分選步驟6優選涉及將每個尺寸分離的粒子流輸送到顆粒形狀分選設備90，以便根據形狀進行分選。優選地，形狀分選步驟6涉及將粒子流60、62、64、72、78、80和82中的每一個僅分成兩個組分，以便簡化形狀分選步驟6。在該例舉的具體實施方式
中，提供了多個顆粒形狀分選設備90，以便用單獨的顆粒形狀分選設備90分選每個粒子流。
在另一個可替代的具體實施方式
中(沒有示出)，每個或者一些粒子流是通過多個顆粒形狀分選設備90進行分選的。多個顆粒形狀分選設備90可以平行(并聯)配置以提高其生產能力，或者可以串聯配置以在較高縱橫比組分與較低縱橫比組分之間提供另外的部分。
分選步驟6的進行可以使用任何能有效生產較高縱橫比組分8和較低縱橫比組分10的技術和/或設備。
在原型(prototype)試驗中，優選的顆粒形狀分選設備90包括谷物(grain)分選設備。
例如，發現Northland高級供應有限責任公司(NorthlandSuperior Supply Company Ltd.)在加拿大安大略的Thunder Bay生產的大容量分離器作為分選設備90能夠很好地將粒子流60、62、64、72、78、80和82分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。特別是，本發明使用Northland高級供應有限責任公司的NS-B1型(單筒)或者NS-B2型(雙筒)大容量分離器都已經試驗成功。
其它的谷物脫粒機，如德克薩斯州普萊諾市的Westrup公司生產的模塊窩眼式滾筒系統，或者由在明尼蘇達州穆爾黑德市的Scott-Moeller公司銷售的Carter Day模塊式單流谷物脫粒機也適合于在形狀分選步驟6中用作顆粒形狀分選設備90。
在美國專利第5,335,792號中描述了上述Carter Day模塊式單流谷物脫粒機，該專利是明尼蘇達州Minneapolis市的Carter Day國際公司(Carter Day International，Inc.)提交的。Carter Day模塊式單流谷物脫粒機是一種“窩眼式滾筒”型顆粒形狀分選設備90。
作為一種針形礦物，硅灰石顆粒的長度/直徑之比或者縱橫比的一般范圍是從2∶1到10∶1，平均值為5∶1。換句話說，由于在分離步驟4中產生的每個分級的粒子流60、62、64、72、78、80和82都是根據尺寸分選的，因此它們含有不同長度和縱橫比的顆粒。除了硅灰石之外，在硅灰石礦石3沉積物中可以小量存在的其他礦物或者“脈石”一般具有小于2∶1的縱橫比。
因此，硅灰石礦石3沉積物中含有的脈石將傾向于被分選到較低縱橫比組分10中。因此凈化(提純，clean)較低縱橫比的硅灰石組分10以除去脈石是較為理想的。這種凈化可以使用如干法磁分離以除去如石榴石和透輝石等礦物的方法或者濕法浮選工藝來完成。
另一可替換的方案是，所有的粒子流60、62、64、72、78、80和82都可以在尺寸分離步驟4結束和形狀分選步驟6之前進行凈化步驟，以在形狀分選之前除去脈石。這種可替換的方案通常不是優選方案，因為它涉及硅灰石礦石3顆粒的凈化，而硅灰石礦石3顆粒最終包括較高縱橫比組分8，這種凈化在多數情況下是不必要的。
作為在每個分級的粒子流內部的縱橫比變化的結果，在根據顆粒的長度進行的形狀分選步驟6中，存在用于形狀分選的機會。正如前所述，已經發現谷物分選設備是適宜的用于這種形狀分選的顆粒形狀分選設備90。
如前所述，優選的用于本方法作為顆粒形狀分選設備90的谷物篩分設備是Northland高級供給有限責任公司的NS-B1型或NS-B2型的大容量谷物脫粒機，圖2示出了其特征。
參照圖2，優選的分選設備90包括一個可旋轉圓筒94，在其內表面上線形排列著半球形凹口96的陣列，其作用是基于顆粒的長度來容納硅灰石礦石3顆粒。圓筒94可圍繞中心線95以箭頭91所示方向旋轉。圖2示出了圓筒94的橫截面，由尺寸分離步驟4所得到的硅灰石礦石3顆粒的粒子流被送入該圓筒。
凹口96被分級，用來接受和運送圓筒94旋轉時來自該圓筒內部的限定長度或者直徑的顆粒。在圓筒94內，有一個內槽97。內槽97在可旋轉圓筒94內的方向可通過旋轉槽97以增加或者減少槽97與可旋轉圓筒94的中心線95之間的相對角98來調整。槽97包括一內部的螺旋形螺桿(沒有示出)以保持顆粒沿著槽97移動。
對于給定的粒徑，較低縱橫比顆粒趨向于在凹口96中帶向上方，然后從凹口96落入槽97，而較高縱橫比顆粒在凹口96中不會同樣程度被帶向上方，因此將傾向于留在可旋轉圓筒94的內部。由此，形成兩個經形狀分選的粒子流，其中較高縱橫比組分8從圓筒94出來，而較低縱橫比組分10從槽97出來。
通過調節槽97與圓筒94的中心線95之間的相對角98、通過改變凹口96的尺寸(即直徑和/或深度)、通過調節顆粒在圓筒94中的停留時間(即生產速率)以及通過調節圓筒94的旋轉速度，可以部分控制包括較高縱橫比組分8和較低縱橫比組分10的顆粒的總體形狀特性和組分8、10的產出比例。
一般地，當通過使調節槽97朝著與可旋轉圓筒94的旋轉方向91相反的方向旋轉而調節槽97，進而增加相對角98時，相對更多的顆粒將沉積在槽97中，并且較高縱橫比組分8相對于較低縱橫比組分10的產率會降低。
一般地，當在可旋轉圓筒94中的凹口96的直徑增加時，將有相對更少的顆粒在凹口96中被帶向上方并沉積在槽97中，較高縱橫比組分8相對于較低縱橫比組分10的產率會增加。
一般地，當在可旋轉圓筒94中的凹口深度增加時，相對更高縱橫比的顆粒會在凹口96中被帶向上方并沉積在槽97中，較高縱橫比組分8相對于較低縱橫比組分10的產率會降低。
一般地，當硅灰石礦石3在可旋轉圓筒94中的停留時間增加(即生產速率降低)時，相對更多的顆粒會在凹口96中被帶向上方并沉積在槽97中，較高縱橫比組分8相對于較低縱橫比組分10的產率會降低。
一般地，當可旋轉圓筒94的旋轉速度增加時，動量會使相對更多的顆粒在凹口96中帶向上方并沉積在槽97中，較高縱橫比組分8相對于較低縱橫比組分10的產率將降低。
一般地，當較高縱橫比組分8的產率增加時，其平均縱橫比將降低，而其燒失量的值會增加。
表1及接下來的討論舉例說明了用在該例舉實施方式中的旨在選擇窩眼式滾筒型顆粒形狀分選設備90中的凹口96的尺寸的一些設計考慮表1

如果用于形狀分選的邊界縱橫比選擇為5∶1，那么理想的是只有縱橫比小于5∶1的顆粒才適合在凹口96內，由此使得這些顆粒通過凹口96提升并沉積在槽97中。實際上，在粒子流含有不同尺寸的顆粒的情況下，這個結果是達不到的，因為0.43毫米尺寸的縱橫比為3∶1的顆粒，其長度(約1.3毫米)大約與0.25毫米尺寸的縱橫比為5∶1的顆粒的長度(約1.3毫米)相等。
參照表1，對于包含大于0.30毫米但小于0.60毫米顆粒的粒子流82來說，具有縱橫比為5∶1的0.60毫米顆粒、0.30毫米顆粒以及中間的0.43毫米顆粒的長度分別為約3.0毫米、約1.5毫米以及約2.2毫米。假設中間尺寸0.43毫米顆粒代表粒子流82的平均粒徑，那么可以對2.2毫米的凹口96的標稱尺寸進行選擇，作為最初的尺寸估計，然后可以根據需要作調整以滿足粒子流82的實際粒徑分布以及其他的對于形狀分選步驟6的效率和生產能力的考慮。
特別地，可以調整槽97的相對角98、凹口96的尺寸(即直徑和/或深度)以及顆粒在可旋轉圓筒94中的停留時間/生產速率，以控制較高縱橫比組分8和較低縱橫比組分10的特性和產率。
例如，已經在試驗中觀察到，在凹口96中收集相對更低縱橫比的顆粒遠遠快于收集相對更高縱橫比的顆粒。
還觀察到，當顆粒的平均縱橫比增加時，在凹口96中收集相對更高縱橫比的顆粒更快，因為相對更低縱橫比顆粒的數量減少了。
最后，已經觀察到在大多數情況下，凹口96的最佳直徑在大多數情況下大于通過上述確定的凹口96的標稱尺寸所建議的尺寸。其原因被認為是與可旋轉圓筒94旋轉時將顆粒傳送到凹口96所涉及的“動力學”有關。試驗中發現，使凹口96“過大”一般會增加從圓筒94出來的顆粒的生產速率，可能是因為當凹口96的直徑增加時，所給出的顆粒被收集在凹口96之一的可能性增加了。
除此之外，雖然已發現谷物分選設備對硅灰石礦石3的顆粒形狀分選通常是有效的，但是由于硅灰石礦石3的特定性質，對于特殊谷物分選設備的操作條件可能需要在本發明的實踐中進行調整。
作為一個實例，硅灰石礦石3比谷物在某種程度上傾向于更具“彈性”，這就使得可旋轉圓筒94的旋轉速度可能需要向下調。在谷物分選應用中，谷物分選設備通常以約50轉/分到60轉/分的速度進行操作，而在硅灰石礦石分選應用中，谷物分選設備需要在約30轉/分到40轉/分的速度或更低速度下進行操作。
作為第二個實例，可能需要考慮谷物分選設備預期的磨耗速率，以及特別是在硅灰石礦石3形狀分選過程中的可旋轉圓筒94的磨耗速率。作為無機晶體礦物，硅灰石礦石3可能要需要更多的研磨，而會比谷物顆粒引起更多的磨損。這就要求，或者調整可旋轉圓筒94和谷物分選設備的其他構件以提供合適的抗磨性，或者經常更換它們。
在本發明所例舉的具體實施方式
中，對于每一個粒子流60、62、64、72、78、80和82，可以使用對于顆粒形狀分選設備90相同或者不同的配置。對于由小于約0.25毫米的顆粒組成的粒子流75而言，在谷物分選設備中一般不進行分選步驟6，但可能會在其他的顆粒形狀分選設備90中進行分選。
可以配置顆粒形狀分選設備90，特別是谷物分選設備以便以一系列的階段(沒有示出)處理所供給的粒子流，以致由第一可旋轉圓筒94被分選的物質在從設備出來之前，被送入連續的圓筒進行進一步的形狀分選。可替代地，可以配置顆粒形狀分選設備90，特別是谷物分選設備，以處理平行(串聯)供給的粒子流(沒有示出)，以便使送入的粒子流被分配到多個可旋轉圓筒94中。這樣的配置可用于增加形狀分選步驟6中的生產能力，同時有利于在形狀分選步驟6中更有效地進行分選。
實施例下述的實施例闡述了本發明的許多要點。第一點，這些實施例闡述了凹口96的尺寸選擇在形狀分選中是如何影響較高縱橫比組分和較低縱橫比組分的各自產率的。第二點，這些實施例闡述了如何使用本發明的方法來將較高縱橫比組分與含在硅灰石礦石中的雜質分開。
在接下來的實施例中，術語“LOI”指的是燒失量，燒失量是特定硅灰石樣品加熱到1000攝氏度所經歷的重量損失的百分數。
燒失量可歸因于含在硅灰石礦石中的揮發性雜質，一般說來是不希望出現的，一方面是因為高溫工業化處理過程中所經歷的LOI會影響表面加工，并且可能導致所生產的部件收縮或者變形；另一方面，由于在硅灰石礦石中發現的許多雜質都表現出較低縱橫比，由此損害了硅灰石顆粒在要求高縱橫比的應用中的性能。
在硅灰石中特別常見的雜質是碳酸鈣，它是通常表現出非常低縱橫比的揮發性礦物質。
因此，由工業硅灰石產品所表現出來的LOI量優選為最小，以避免這些不利影響。更具體而言，由工業硅灰石產品所表現出來的LOI量最好小于約2.0％。
因此，第三點是，下列實施例闡述了本發明的方法是如何用來降低較高縱橫比組分的雜質含量的，雖然高縱橫比組分的產率一般隨著LOI量的降低而降低。
實施例1在實施例1中，所使用的硅灰石礦石是以各種手工取樣形式從位于墨西哥的Hermosillo Sonora附近的礦井獲得并由Minera NycoS.A.de C.V.操作的。
樣品首先在顎式粉碎機22中將尺寸減小到粒徑小于約22毫米，然后在高縱橫比(HAR)型粉碎機44中將尺寸減小到粒徑小于約4.8毫米。
然后對尺寸減小的顆粒進行篩分并分選成形狀在約4.750毫米和約-0.212毫米之間的各個部分。實施例1的試驗結果總結在表2中。
表2

表2中的數據說明了如何將本發明的方法有效用于生產較高縱橫比組分10，組分10比從同一部分中獲得的較低縱橫比組分8的LOI值要小得多。
實施例2在實施例2中，所使用的硅灰石礦石是從位于Minera Nyco S.A.de C.V.礦場的原料庫中獲得的，其礦場位于墨西哥的HermosilloSonora附近。
首先在顎式粉碎機22中使樣品尺寸減小到粒徑小于約150毫米，然后在兩個階段用圓錐型粉碎機減小尺寸，首先使粒徑小于約75毫米，接著使粒徑小于約30毫米。然后將樣品又在顎式粉碎機22中使尺寸減小到粒徑小于約22毫米。最后，將樣品在高縱橫比(HAR)型粉碎機44中使尺寸減小到粒徑小于約9.5毫米。
然后將尺寸減小的顆粒進行篩分并形狀分選成介于約5.600毫米至約-0.212毫米之間的不同部分。實施例2的試驗結果總結在表3中。
表3

表3中的數據說明了即使在高縱橫比組分10具有較高產率的情況下，較高縱橫比組分10的LOI值也顯著低于從同一部分中獲得的較低縱橫比組分8的LOI值。
實施例2中的樣品所表現出來的差的LOI特性首先可歸因于硅灰石礦石低劣的質量，其次可歸因于硅灰石礦石低劣的制備。硅灰石礦石低劣的制備可歸因于礦石經過了圓錐型粉碎機的粉碎，這有可能減小硅灰石礦石的縱橫比。
實施例3在實施例3中，所使用的硅灰石礦石是在Minera Nyci S.A.deC.V.礦場以高縱橫比(HAR)型粉碎機生產制造的樣品，其礦場位于墨西哥的Hermosillo Sonora附近。
首先在顎式粉碎機22中使樣品尺寸減小到粒徑小于約22毫米，然后在高縱橫比(HAR)型粉碎機44中使樣品尺寸減小到粒徑小于約9.5毫米。
然后將尺寸減小的顆粒進行篩分并形狀分選成介于約5.600毫米至約-0.212毫米之間的不同部分。實施例3的試驗結果總結在表4中。
表4

表4中的數據表明，對于所有部分，較高縱橫比組分10具有較高的產率和較低的LOI值，這就進一步證明了本發明方法的形狀分選步驟的有效性。
實施例4在實施例4中，所使用的硅灰石礦石是從位于Minera Nyco S.A.de C.V.礦場的原料庫中獲得的，該礦場位于墨西哥的HermosilloSonora附近。
首先在顎式粉碎機22中使樣品尺寸減小到粒徑小于約62毫米，然后在高縱橫比(HAR)型粉碎機44中使樣品尺寸減小到粒徑小于約3.5毫米。
然后將尺寸減小的顆粒進行篩分并形狀分選成介于約3.53毫米至約-0.23毫米之間的不同部分。實施例4的試驗結果總結在表5中。
對表5中所總結的每個試生產，一直進行分選步驟6直至獲得較高縱橫比組分10所希望的產率，其結果在整個試生產中，硅灰石礦石3顆粒在顆粒形狀分選設備90中的停留時間是變化的。在表5中總結的試生產中，較高縱橫比組分10的產率一般隨著硅灰石礦石3顆粒在顆粒形狀分選設備90中停留時間的增加而降低。
表5



表5中的數據表明了一般的趨勢，即，較高縱橫比組分10的LOI值通常隨著較高縱橫比組分收率的增加而增加。換句話說，組分8和10分離的有效性趨向于隨著較高縱橫比組分10的收率的增加而降低。
在形狀分選步驟6之后，可以對來自不同粒子流的較低縱橫比組分10進行研磨或者其他加工，以生成均一的硅灰石產品。也可以利用研磨或者其他技術和設備對較高縱橫比組分8進行研磨或者其他加工，以生產一種或多種具有減小的均勻粒徑的硅灰石產品。
如前所述，本發明方法的有效實施是受最大粒徑(其依賴于硅灰石礦石沉積物)影響的，并且是最大粒徑的函數，在最大粒徑處，硅灰石礦石顆粒從硅灰石礦石沉積物中釋放出來并表現為針狀。
在試驗中同樣發現，存在一個最小粒徑，其顯著地受分離步驟6的影響。該最小粒徑也依賴于硅灰石礦石3沉積物，并且是在分選設備90中的處理難度以及在實施精細顆粒的形狀分選時的內在難度的函數。通常在分選設備90中區分精細顆粒之間的縱橫比更加困難，在分選設備90是窩眼式滾筒型形狀分選設備時尤其是這樣。
對于試驗中所使用的硅灰石礦石3沉積物，已經確定小于約0.25毫米的顆粒是很難在谷物分選設備中分選的。另外，當粒徑小于約0.25毫米時，通過顆粒分選設備可獲得的物質的生產能力大大降低。然而小于約0.25毫米的顆粒的形狀分選可以使用其它類型的形狀分選設備90。
顆粒分選設備的生產能力、效率和總體效果也依賴于為設備90所提供的“嚴格的分級(tight sizing)”、“精密分級送料”或者“精密分級的篩分部分”。換句話說，為了在顆粒分選設備中處理所輸送的硅灰石物質，其粒徑范圍最好非常窄，以致在粒徑上限和下限之間的差別優選為最小。
在本發明的實踐中，通過生成粒子流60、62、64、72、78、80和82得到了這個結果。生成粒子流的數量和各種粒子流的粒徑范圍依賴于硅灰石礦石3沉積物、分選設備以及實施分選步驟6的邊界縱橫比。提供“嚴格的分級”或者“精密分級送料”的目的就是為了有利于設備90的操作，以便在實際能達到的程度上，使設備90只需要區分顆粒形狀而不需要區分粒徑。
在這些例舉的具體實施方式
和實施例中，對于特定粒子流的上限尺寸和下限尺寸的分級優選小于約2，更優選在約1.2至約2之間(參見實施例2和3)，甚至更優選在約1.3至約2之間(參見實施例1)，最優選在約1.2至約1.6之間或者在約1.3至約1.6之間(參見實施例4)。
可以理解，在分離步驟4中產生的每個粒子流可能包括在該粒子流粒徑范圍之外的顆粒，這是由于分離步驟4和/或網篩設備所固有的無效性所致。應該使在粒子流中的錯放物質(即，在所希望的粒徑范圍之外的物質)的數量最小，并且應該優選少于粒子流重量的約20％，更優選少于粒子流重量的約10％。
盡管谷物分選設備，特別是窩眼滾筒型顆粒分選設備的使用，已經作為優選的顆粒形狀分選設備90被詳細說明，但是本領域技術人員會理解，分離步驟4所產生的粒子流可以使用其它的技術和設備來進行形狀分選。形狀分選技術和設備通常利用一個或多個下列依賴于形狀的動力學特性的結合1.通過斜面的速度；2.通過網篩表面所需要的時間；3.對固體表面的粘附；或4.在液體中的沉降速度。
對于專門使用谷物分選設備的情況，為了有效并且為了達到高分選效率又依賴于較低的生產能力，形狀分選技術和設備通常依賴于“嚴格的分級”、“精密分級送料”。使用形狀分選技術和設備能有效地使形狀分選顆粒的最小粒徑一般為約0.05毫米，這是因為更細的顆粒趨于聚集。
使用依賴于所經過斜面的顆粒速度的技術和設備時，顆粒趨于根據其與斜面相接觸的表面積的多少來進行分選。具有接近于球形形狀的顆粒具有小摩擦的組分，因此可輕易地沿斜面滾下。非球形顆粒，如針形硅灰石顆粒，具有較大摩擦的組分，因此以相應較低的速率沿斜面落下。依賴于顆粒速度的形狀分選設備包括1.斜板(最簡單但效果最差)；2.傾斜運輸機(相對大的加工速率)；3.斜槽(相對大的分離范圍)；4.斜式轉盤(相對低的生產能力)；
5.斜式轉動錐(比轉盤具有更高的分離效率)；6.斜式旋轉圓筒(運轉時具有極高的分離效率)；7.螺旋斜軌重力沉降分離器(沒有可動部分因而需要低能耗)。
通過降低非球形顆粒對球形顆粒的阻礙趨勢，振動或旋轉會提高分選效率。
使用依賴于通過濾網所需要時間的設備和方法，分選的基本原則是越長的顆粒(硅灰石)就要花越長的時間達到定向以便能夠通過篩孔。然而通過速率也受到過篩操作條件如送料速度、傾斜角、振動參數以及篩板數目等的影響。依賴于過篩方法的設備包括1.具有相同孔徑的振動層疊篩(vibrating stacked screen)(稱為sieve-cascadograph)；2.斜式振動篩，其中越高縱橫比的顆粒傾向于沿篩板向下移動得越遠；3.斜式轉動圓筒篩；4.窩眼式滾筒脫粒機(這類機器通常包括谷物分選設備)。
依賴于對形狀分選顆粒粘附的設備通常包括帶有圓孔的滾筒。顆粒通過吸力保持在滾筒表面。球形顆粒會比非球形顆粒更牢固地保持住，而非球形顆粒可能脫落而進入分離收集器中。球形顆粒可用壓縮空氣釋放出來。顆粒的表面粗糙度、濕度和溫度都會影響實施操作。小于約0.1毫米粒徑的顆粒的形狀分選可能會使用這種設備。
依賴于沉降速度的設備和方法是利用顆粒在流體中會受到曳力(阻力，drag force)的事實。顆粒在流體中將根據其曳力系數沉降，曳力系數取決于雷諾數和顆粒形狀。用于長形顆粒如硅灰石顆粒的終速度小于同樣體積的球形顆粒的終速度。如果顆粒是精密分級的，那么在沉降速率與縱橫比之間就有相關性。原則上，使用這種技術可以分選非常小的顆粒。
一般地，沉降速度設備包括帶有近層流的長槽。將要分選的顆粒從一端引入，沿著槽長度的集料斗根據形狀收集顆粒。流體一般是水，但也可以使用空氣。作為這種技術的一種變化形式，水力旋流器對形狀分選是有效的，并且具有潛在的獲得相對高的生產能力的優點。
雖然為了清楚和理解的目的，用實施例的方式詳盡地描述了本發明，但是很顯然，一些變化和修改在所附權利要求的范圍內是可以實施的。
特別是，很明顯本發明可以用來形狀分選除了硅灰石之外的天然或者人造的縱橫比物質，唯一的限制條件是被形狀分選的物質必須是縱橫比物質。
權利要求
1.一種用于形狀分選縱橫比物質的方法，所述方法包括提供尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒；將所述縱橫比物質的顆粒根據粒徑分成多個粒子流，每一粒子流基本上由所述尺寸在一粒徑范圍內的縱橫比物質的顆粒形成；以及根據所述顆粒形狀，將所述多個粒子流至少之一中的縱橫比物質的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述縱橫比物質由硅灰石礦石組成。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述縱橫比物質的顆粒的最大尺寸為約3.5毫米。
4.根據權利要求2所述的方法，進一步包括尺寸減小步驟，以將所述硅灰石礦石減小成為尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述尺寸減小步驟包括將硅灰石礦石輸送入尺寸減小設備；將來自所述尺寸減小設備的顆粒分成尺寸大于所述預選的最大尺寸的顆粒和尺寸小于所述預選的最大尺寸的顆粒；將大于所述預選的最大尺寸的顆粒送回所述尺寸減小設備；以及輸送所述尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒用于分離。
6.根據權利要求4所述的方法，其中所述尺寸減小步驟至少由兩個階段組成，在第一階段顆粒尺寸被減小至中間尺寸，并被輸送到至少一個后續階段用于進一步減小尺寸，直至所述硅灰石礦石尺寸被充分減小，以便生產所述尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒。
7.根據權利要求2所述的方法，其中所述分離步驟包括將所述縱橫比物質的顆粒輸送到粒徑分離設備，并用所述粒徑分離設備將該所述縱橫比物質的顆粒分成多個粒子流。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述顆粒分離設備包括至少一個具有網篩尺寸的網篩，并且其中所述分離步驟包括用所述網篩篩分所述縱橫比物質的顆粒。
9.根據權利要求8所述的方法，其中用所述網篩篩分所述縱橫比物質的顆粒，產生一個粒子流，其中所述縱橫比物質的顆粒尺寸大于所述網篩的尺寸；以及另一個粒子流，其中所述縱橫比物質的顆粒尺寸小于網篩的尺寸。
10.根據權利要求7所述的方法，其中所述粒徑分離設備包括多個具有不同網篩尺寸的網篩，并且其中所述分離步驟包括用多個網篩來選擇性地篩分所述縱橫比物質的顆粒以形成多個粒子流。
11.根據權利要求2所述的方法，其中在所述分離步驟中形成的每一個粒子流包括尺寸在所述粒子流粒徑范圍之外的縱橫比物質的顆粒，其數量少于所述粒子流重量的約20％。
12.根據權利要求2所述的方法，其中在所述分離步驟中形成的每一個粒子流包括尺寸在所述粒子流粒徑范圍之外的縱橫比物質的顆粒，其數量少于所述粒子流重量的約10％。
13.根據權利要求2所述的方法，其中所述分選步驟包括將要分選的粒子流輸送到顆粒形狀分選設備，并用所述顆粒形狀分選設備分選所述粒子流中的縱橫比物質的顆粒。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述顆粒形狀分選設備包括谷物分選設備。
15.根據權利要求2所述的方法，其中多個所述粒子流需要分選，其中將所述多個需要分選的粒子流輸送到多個顆粒形狀分選設備，并且其中所述多個需要分選的粒子流在所述多個顆粒形狀分選設備中被分選，用以產生多個較高縱橫比組分和多個較低縱橫比組分。
16.根據權利要求2所述的方法，包括凈化較低縱橫比組分以除去脈石。
17.根據權利要求16所述的方法，包括在凈化后對所述較低縱橫比組分進行研磨。
18.根據權利要求2所述的方法，包括對所述較高縱橫比組分進行研磨以生成具有減小的粒徑的產品。
19.一種根據權利要求2所述的方法生產的硅灰石礦石的較高縱橫比組分。
20.一種用于形狀分選縱橫比物質的系統，所述系統包括粒徑分離設備，用以將尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒根據粒徑分成多個粒子流，每一粒子流基本上由在一粒徑范圍內的所述縱橫比物質的顆粒組成；以及與多個粒子流中的至少一個相關的顆粒形狀分選設備，用來根據顆粒形狀將所述粒子流中的縱橫比物質的顆粒分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述縱橫比物質由硅灰石礦石組成。
22.根據權利要求21所述的系統，其中所述粒徑分離設備包括至少一個網篩。
23.根據權利要求21所述的系統，其中所述顆粒形狀分選設備包括谷物分選設備。
24.根據權利要求21所述的系統，其中多個顆粒形狀分選設備與多個所述粒子流相關，用于根據顆粒形狀分選所述多個粒子流，以產生多個較高縱橫比組分和多個較低縱橫比組分。
25.根據權利要求21所述的系統，進一步包括尺寸減小設備，用以將所述硅灰石礦石尺寸減小為尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒。
26.根據權利要求25所述的系統，其中所述尺寸減小設備經過選擇，以便該設備不會顯著減小所述縱橫比物質的縱橫比。
27.一種硅灰石礦石組分，包含下列性質至少80％重量比的粒徑在一粒徑范圍內的硅灰石的組分，其中所述粒徑范圍通過上限粒徑和下限粒徑來限定，并且其中所述上限粒徑與下限粒徑的比率小于約2；以及小于約2％的燒失量的值。
28.根據權利要求27所述的硅灰石礦石組分，其中所述上限粒徑與下限粒徑的比率在約1.2至2之間。
29.根據權利要求27所述的硅灰石礦石組分，其中所述上限粒徑與下限粒徑的比率在約1.2至1.6之間。
30.根據權利要求27所述的硅灰石礦石組分，其中至少90％重量比的硅灰石組分具有在所述粒徑范圍內的粒徑。
31.根據權利要求30所述的硅灰石礦石組分，其中所述上限粒徑與下限粒徑的比率在約1.2至1.6之間。
全文摘要
用于將硅灰石礦石顆粒和其他縱橫比物質分成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分的設備和方法，包括一開始步驟，或者將該物質的尺寸減小(2)成為尺寸小于預選的最大尺寸的縱橫比物質的顆粒，或者可選擇地提供這樣的縱橫比物質的顆粒。然后根據粒徑將該縱橫比物質的顆粒分成多個粒子流(4)，以使每一粒子流基本上是由尺寸在一特定粒徑范圍內的顆粒形成的。然后，將至少一個粒子流中的顆粒根據顆粒形狀分選成較高縱橫比組分和較低縱橫比組分(6)。顆粒分離步驟(4)優選使用網篩設備來實施。形狀分選步驟(6)優選使用分離谷物的設備來實施。
文檔編號C01B33/00GK1826187SQ200380110437
公開日2006年8月30日 申請日期2003年8月8日 優先權日2003年8月8日
發明者尼爾·A·麥克明 申請人:福丁有限公司