壁水平地突出。類似地，從底部或頂部可以附加地或可選地裝備有電極，其向外突出到材料流中。該布置方式具有擴(kuò)展的傳感器(例如，以棒的形式)不突出到流動(dòng)通道的中心的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于流的速度剖面朝向流動(dòng)通道的中心增大，因此使用壁裝的一組電極可為有利的，由于邊緣處的低流表示更少的磨損，同時(shí)也當(dāng)較少地阻礙流時(shí)而潛在地降低能量損失。
[0152]硬導(dǎo)電電極可與其他硬的或彈性的非導(dǎo)電間隔物配對(duì)。類似地，彈性電極可與硬的或彈性的非導(dǎo)電間隔物配對(duì)。
[0153]當(dāng)這些元件布置在在線監(jiān)控過程中時(shí)，與CA1215743和CAl 188734中所公開的設(shè)備相比，導(dǎo)電電極和非導(dǎo)電間隔物的耐磨性更加重要。本發(fā)明的棒暴露于開采材料的流，其在操作期間不斷地流動(dòng)通過棒。這表示本發(fā)明的棒在操作期間不斷地處于磨損的影響下。相反，CA1215743和CA1188734中所公開的設(shè)備僅僅在不同的取樣點(diǎn)處插入到地面中。這些設(shè)備不暴露于開采材料的持續(xù)移動(dòng)流，并因此不受制于高磨損環(huán)境。
[0154]在實(shí)施例中，在導(dǎo)電板之間存在具有不同尺寸間隔的棒的至少兩個(gè)堆棧。棒的一個(gè)堆棧具有大間隔且棒的一個(gè)堆棧具有小間隔。該布置允許檢測(cè)不同尺寸的礦物顆粒，例如，在導(dǎo)電元件之間具有大間隔的棒檢測(cè)僅大的礦物顆粒，而在導(dǎo)電元件之間具有小間隔的棒附加地檢測(cè)小的礦物顆粒，該小的礦物顆?？刹煌ㄟ^在導(dǎo)電元件之間具有大間隔的棒檢測(cè)。
[0155]例如，一個(gè)棒堆棧具有用于檢測(cè)小導(dǎo)電顆粒的10 μπι的間隔。另一個(gè)棒堆棧具有用于檢測(cè)大導(dǎo)電顆粒的ΙΟΟμπι的間隔。堆棧中的每個(gè)可提供有它們自己的電子器件。
[0156]將理解的是，可使用多于兩個(gè)堆棧。例如，可使用多個(gè)堆棧，其中的一些可具有不同尺寸的電極和非導(dǎo)電元件。多個(gè)堆棧中的棒堆棧的準(zhǔn)確數(shù)目和構(gòu)造將取決于許多因素，諸如開采材料的類型以及感興趣的材料的物理和化學(xué)性質(zhì)。
[0157]類似地，在離開礦物提取車間的出口流上放置不同尺寸的導(dǎo)電板的棒，以在提取(其以如上所示的方式操作)之后監(jiān)控流中的感興趣的材料的濃度。這提供關(guān)于在礦物提取階段中提取的感興趣的材料的數(shù)目的指示，并因此提供關(guān)于過程的效率的數(shù)據(jù)。
[0158]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可根據(jù)沖積物內(nèi)的礦物顆粒的預(yù)期尺寸和尺寸分布使用具有不同間隔程度的附加棒。
[0159]圖4Α提供堆放導(dǎo)電板403的兩個(gè)棒401、402的說明。第一棒401具有在導(dǎo)電板403之間提供大間隙的非導(dǎo)電間隔物404。第二棒402具有在導(dǎo)電板403之間提供小間隙的非導(dǎo)電間隔物405。
[0160]圖4Β示出其中棒401、402在管線內(nèi)結(jié)合到管道406中的實(shí)施例。泥漿407被栗送通過管道406并穿過導(dǎo)電板403之間的間隔物204、205。棒檢測(cè)當(dāng)泥漿407經(jīng)過時(shí)的導(dǎo)電顆粒(表示感興趣的材料，例如金)。
[0161]圖4C提供電極的堆棧408的實(shí)施例的說明。電極的堆棧408包括兩個(gè)正極410和412以及兩個(gè)負(fù)極414和416。正極和負(fù)極通過非導(dǎo)電間隔物元件418分離。相鄰的正極410和412通過層電氣上隔離，其中在該實(shí)施例中該層為非導(dǎo)電間隔物420。類似地，相鄰的負(fù)極414和416通過層電氣上隔離，其中在該實(shí)施例中該層為非導(dǎo)電間隔物422。非導(dǎo)電層420和422不必需與非導(dǎo)電間隔物層418相同。如在圖中可看出，電極具有不同的尺寸。正極410和負(fù)極416具有相同的尺寸，其中這些電極的外周長(zhǎng)延伸到電極412和414的外周長(zhǎng)之外。在該布置中，可形成四個(gè)分離的電路，第一電路在電極410和416之間、第二電路在電極410和414之間、第三電路在電極412和416之間，以及第四電路在電極412和414之間。
[0162]布置這些電極以便在其間形成用于開采材料的流動(dòng)空間424。
[0163]如從圖4C可看出，存在三個(gè)不同的電極間隔，第一電極間隔在電極410和416之間、第二電極間隔在電極410和414之間和在電極412和416之間、以及第三電極間隔在電極412和414之間。由于這些不同的電極間隔，不同尺寸的導(dǎo)電顆粒將橋接在不同的電極之間，并因此激活不同的電路。
[0164]大顆粒將在電極410和416之間形成橋接，從而激活第一電路。中等尺寸顆粒將橋接在電極410和414或者412和416之間，從而激活第二電路或第三電路。小顆粒將橋接在電極412和414之間，從而激活第四電路。以這種方式，可獲得關(guān)于開采材料中導(dǎo)電顆粒的尺寸的信息。
[0165]圖4C還示出電極410、412、414和416中的每個(gè)具有斜切表面。該斜切表面幫助防止微粒材料卡在流動(dòng)空間420中。
[0166]此外，布置電極410、412、414和416以使電極的尺寸朝向電極的堆棧的中心順序地減小。該布置還可幫助防止材料卡在流動(dòng)空間420中或以其他方式被俘獲。
[0167]圖4C中示出的電極可為整個(gè)堆棧，或者僅為堆棧中的一部分電極。在后者情況中，可在電極410和416 (其間具有合適的非導(dǎo)電材料)的任一側(cè)上提供進(jìn)一步的電極。這些進(jìn)一步的電極可順序地較大，因此擴(kuò)大可檢測(cè)的感興趣的材料的尺寸范圍?？蛇x地，進(jìn)一步的電極可為類似于圖4C中的那些的電極的附加堆棧，以提供給進(jìn)一步的堆棧鄰近圖4C中示出的電極堆棧的相同間隔?？蛇x地，進(jìn)一步的堆?？刹煌趫D4C中示出的堆棧，并且可包括不同數(shù)目或尺寸的電極和非導(dǎo)電空間。
[0168]圖4D和圖4E示出可使用固態(tài)制造技術(shù)制成的本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。在圖4C中，通過例如使用化學(xué)氣相沉積等等在基底SI上沉積交替的導(dǎo)電和絕緣層來形成電極堆棧。圖4C的電極堆棧如下形成。在基底SI上沉積的第一層為其中形成電極El和E2的導(dǎo)電層。El和E2彼此不接觸，以使它們之間的氣隙在電極El和E2之間形成空間。絕緣層在該層的頂部上形成，以創(chuàng)建間隔物SPl和SP2。間隔物SPl和SP2使El和E2的尖端處的小距離暴露，以在使用中實(shí)現(xiàn)與開采材料的接觸。該過程被重復(fù)用于在間隔物SPl和SP2上創(chuàng)建電極E3和E4。進(jìn)一步的絕緣間隔物在E3和E4的頂部上形成。該過程繼續(xù)下去，直至最頂部導(dǎo)電層沉積且形成電極。在該最頂部導(dǎo)電層之上，可沉積可選的絕緣罩以形成絕緣層ILl。電極El到ES連接到傳感器電子設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)橋接在任何一對(duì)相反的極性電極之間的導(dǎo)電顆粒的檢測(cè)。
[0169]圖4E為圖4D的可選構(gòu)造，其中沉積層的邊緣為電極的暴露表面。在該示例中，基底SI已經(jīng)沉積，在它上面其中形成了導(dǎo)電層ES。絕緣層沉積在該導(dǎo)電層的頂部上。這形成于間隔物SPl中。該沉積導(dǎo)電層和絕緣層的過程繼續(xù)進(jìn)行，直至形成電極E7。在該層上方，絕緣層ILl作為覆蓋層形成。如通過先前實(shí)施例，在堆棧中形成的每個(gè)電極連接到傳感器電子設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)橋接兩個(gè)電極的導(dǎo)電顆粒的檢測(cè)。
[0170]將理解的是，可在任何數(shù)目的層中在此形成任何數(shù)目的電極。例如，多個(gè)電極可形成于單個(gè)導(dǎo)電層中(如通過圖4D中的El和E2所示)。
[0171]大范圍的材料可用于形成電極，包括金剛石、碳化硅、碳化鈦、氮化鈦、氮化硼、硼化鎢、碳化鉬、硼、二硼化錸、超石英、二硼化鈦、黑金剛石。這些材料可通過氣相沉積(在適當(dāng)?shù)那闆r下)來沉積或可被合并作為基體中的顆粒。
[0172]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的簡(jiǎn)單開采過程500的實(shí)施例。輸入材料502被饋送通過在線監(jiān)控系統(tǒng)504，開關(guān)506決定然后往哪里饋送開采流。在本示例中，存在兩個(gè)進(jìn)一步的處理步驟，“步驟A” 508和“步驟B” 510。然而，將理解的是，可使用進(jìn)一步的處理步驟。
[0173]在本示例中，在線監(jiān)控系統(tǒng)504監(jiān)控輸入材料502，以確定輸入材料502中感興趣的材料的濃度。如果確定感興趣的材料的濃度高于閾值，則在線監(jiān)控系統(tǒng)504使用開關(guān)506，以將輸入材料502轉(zhuǎn)入到進(jìn)一步的處理步驟A 508。
[0174]例如，處理步驟A 508可為預(yù)處理或提取步驟。然而，如果確定感興趣的材料的濃度低于閾值，則在線監(jiān)控系統(tǒng)504使用開關(guān)506，以將輸入材料502轉(zhuǎn)入到進(jìn)一步的處理步驟B 510ο
[0175]例如，進(jìn)一步的處理過程B 510可為分離步驟，其將至少一些礦石從輸入材料502分離，以在進(jìn)一步的處理之前增大感興趣的材料的濃度?？蛇x地，由于感興趣的材料的濃度過低以至于不可用于提取，步驟B可將輸入材料丟棄作為尾料。
[0176]有利地，在線監(jiān)控系統(tǒng)504可用于不斷地監(jiān)控輸入材料502，以便可將包括高于所需閾值的濃度的輸入材料502轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟A 508，并且然后如果發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步的輸入材料502低于所需閾值，可將其轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟B 510。因此，在線監(jiān)控系統(tǒng)504可提供對(duì)開采過程的實(shí)時(shí)控制，以改善過程的效率。
[0177]圖6示出開采過程600的另一個(gè)實(shí)施例，其使用輸入材料602并根據(jù)許多分類步驟604、606和608分離該材料。將來自分類步驟604的尺寸過小的材料610饋送到分類步驟606，將來自分類步驟606的尺寸過小的材料612饋送到608，將來自分類步驟608的尺寸過小的材料614饋送到進(jìn)一步的處理步驟616，其可為進(jìn)一步的分類步驟、處理步驟或處置步驟。
[0178]重點(diǎn)注意的是，可使用多個(gè)分類步驟且輸入材料的組成部分的尺寸可根據(jù)分類步驟的性質(zhì)改變。例如，篩選將所有的材料分離到合適的尺寸范圍中。然而，諸如使用旋風(fēng)分離器(例如，水力旋風(fēng)器)的其他方法將根據(jù)其形狀和密度分離材料。這可導(dǎo)致其中具有較低密度的較大顆粒與更密集材料的小顆粒配對(duì)的情況。通過示例的方式，金和石英顆粒的混合的尺寸過大/尺寸過小分裂可為金0.1mm和石英1_。
[0179]來自分類步驟604的尺寸過大的材料618可被饋送通過與開關(guān)622通信的在線監(jiān)控系統(tǒng)620，以將材料轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟A 624或進(jìn)一步的處理步驟B 626。
[0180]類似地，來自分類步驟606的尺寸過大的材料628可被饋送通過與開關(guān)632通信的在線監(jiān)控系統(tǒng)630，以將材料轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟A 634或進(jìn)一步的處理步驟B 636。
[0181]來自分類步驟608的尺寸過大的材料638可被饋送通過與開關(guān)642通信的在線監(jiān)控系統(tǒng)640，以將材料轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟A 644或進(jìn)一步的處理步驟B 646。
[0182]在線監(jiān)控步驟620、630、640、開關(guān)622、632、642以及進(jìn)一步的處理方法624、626、634、636、644、646可以通過與以上關(guān)于圖5中所示的過程描述的類似方式操作。
[0183]該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于監(jiān)控系統(tǒng)618、628、638中的每個(gè)可裝備有檢測(cè)器，其被最優(yōu)化和/或校正用于檢測(cè)具體尺寸范圍中的顆粒。例如，檢測(cè)器可被最優(yōu)化以具有電極間隔，該電極間隔適合所分類的輸入材料中感興趣的材料的預(yù)期尺寸。
[0184]圖7示出開采過程700的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，輸入材料702被饋送通過其中粉碎輸入材料的碾壓/破碎過程704。
[0185]粉碎材料然后被饋送到可通常如以上相對(duì)圖6所描述的分類器708中。尺寸過小的材料709被饋送到進(jìn)一步的處理步驟A 710，其可為如以上通常相對(duì)其他實(shí)施例描述的進(jìn)一步的分類步驟、加工步驟、處理步驟或處置步驟。尺寸過大的材料712被饋送通過在線監(jiān)控系統(tǒng)714。
[0186]在線監(jiān)控系統(tǒng)714與開關(guān)716通信，以將材料轉(zhuǎn)入進(jìn)一步的處理步驟B 718或者通過再循環(huán)回路720將材料饋送回到碾壓/破碎過程704。如上所述，進(jìn)一步的處理步驟B718可為如以上通常相對(duì)其他實(shí)施例描述的進(jìn)一步的分類步驟、加工步驟、處理步驟或處置步驟。
[0187]該實(shí)施例最可能與諸如硬巖石礦床的非沖積礦床有用。
[0188]盡管本發(fā)明可一般應(yīng)用于來自位于巖石層下方的地面下的沖積礦床的一些礦物，現(xiàn)在將一般關(guān)于深層砂礦中的沖積金礦床進(jìn)行討論，其中一層玄武巖具有覆蓋在礦床上的大約60m深度。圖5中示出典型斷面。
[0189]深度砂礦吸入疏浚的第一階段為鉆孔，以獲得到礦床的通路。到100米深度的當(dāng)前垂直鉆孔能力在玄武巖中似乎限制(出于經(jīng)濟(jì)原因)為1.Sm直徑豎井。如果需要，可將該豎井?dāng)U大到任何所需尺寸。將首先必須鉆出較小的試驗(yàn)豎井，以明確地建立玄武巖的特征。豎井可必須排齊，以防止交叉的含水層流動(dòng)。還存在潛在的豎井崩塌問題，這取決于玄武巖的結(jié)構(gòu)特征。
[0190]覆蓋在含礦土上的沙子和粘土可被認(rèn)為是表土，并且必須在挖掘含礦土之前被移除。最初，將其全部帶到表面可為必須的，但隨著開采沿著砂礦進(jìn)行，在沒有將該材料帶回至IJ表面的相當(dāng)大的能源和維護(hù)成本的情況下，回填砂礦