Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации"

На правах рукописи

ЛОДОЙН ДЭЛГЭРБАТ

УДК 622.765

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С МНОГОУРОВНЕВЫМИ МОДЕЛЯМИ ФЛОТАЦИИ

Специальность 25.00.13 Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2003

Работа выполнена на СП ГОК «Эрдэнэт» и в Московском государственном горном университете.

Научный консультант

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Авдохин Виктор Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Морозов Валерий Валентинович,

доктор технических наук, профессор Бочаров Владимир Алексеевич, доктор технических наук, профессор Старчик Леопольд Петрович,

Ведущая организация -ФГУП «Государственный институт цветных металлов» (ГИНЦВЕТМЕТ)

Защита состоится 22 мая 2003г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.128.08 при Московском государственном горном университете (МГГУ) по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГУ.

Автореферат разослан.// апреля 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук Шек Валерий

Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применяемые в настоящее время технологии обогащения руд цветных металлов требуют значительного совершенствования, что обусловлено снижающимся содержанием ценных компонентов и усложнением минералогического состава. Повышение эффективности обогащения минерального сырья, снижение материальных затрат на переработку, повышение экологической безопасности горно-обогатительного производства требуют разработки и применения научно обоснованных методов автоматического контроля и регулирования технологического процесса.

Особенно актуальна данная задача для медно-молибденовой подотрасли цветной металлургии, характеризующейся наиболее низкими содержаниями ценных компонентов в рудах, значительными колебаниями их физико-химических свойств и обогатимости.

Эффективным направлением решения проблемы повышения эффективности обогатительного производства с использованием адаптивных систем автоматического регулирования, в т.ч. экспертных и оптимизационных, являются разработка и использование физико-химических моделей основных процессов обогащения. Использование многоуровневой модели позволяет решить задачи оптимизации используемых и разработки новых методов управления процессами флотации, выбора управляющих алгоритмов и определения оптимальных условий их применения. Использование многоуровневой модели процесса флотации позволяет решить задачи выбора методов и средств контроля параметров технологического процесса. Важным условием оптимизации процесса флотационного обогащения является разработка научно обоснованных критериев эффективности, базирующихся на экономических принципах и использующих знания закономерностей процесса флотации.

Методологической основой решения задачи разработки многоуровневой модели процесса флотации медно-молибденовых руд являются результаты фундаментальных исследований флотационных систем с позиции физико-химии воздействия компонентов ионного состава пульпы на поверхностные свойства минералов, значительный вклад в развитие которых внесли ученые России: И.Н.Плаксин, С.И.Митрофанов, Ю.И.Еропкин, И.А.Каковский, О.С. Богданов, В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, С.Б. Леонов, В.А. Конев, Н.И. Елисеев, В.А.

Цель работы - установление закономерностей и разработка многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд для использования в адаптивной автоматизированной системе управления, обеспечивающей повышение извлечения ценных компонентов и качества концентратов, сокращение расхода реагентов.

Идея работы заключается в использовании разработанной параметрически взаимосвязанной динамической многоуровневой модели флотационного процесса для адаптивного управления обогащением медно-молибденовых руд

Методы исследований. В работе использованы лабораторные, полупромышленные и промышленные методы исследования процесса флотации с контролем химического, минерального, фракционного и фазового состава руды, концентратов и промпродуктов; ионно-молекулярного состава жидкой фазы пульпы; уровней, расходов и степени аэрации пульпы. Использованы математические методы моделирования, методы статистического и регрессионного анализа, методы теории оценок точности и надежности измерений. Использованы методы системного анализа, методы экспертных оценок и теории оптимизации.

Научная новизна. Установлены новые количественные закономерности, определяющие взаимосвязанное изменение физико-химических параметров флотационной системы в условиях колебаний состава и свойств руды, свойств и расходов реагентов, параметров режима работы обогатительного оборудования.

Впервые разработана динамическая многоуровневая модель процесса коллективной медно-молибденовой флотации, в которой управляющими воздействиями являются схема и продолжительность процесса флотации, расход, плотность и уровень пульпы, расход воздуха и флотационных реагентов; учитываются возмущающие параметры - содержания металлов, технологические свойства руды, активность флотационных реагентов; адаптивно настраиваемыми параметрами являются флотируемость фракций минералов и ионно-молекулярный состав пульпы. Использование модели как средства адаптации в системе управления процессом обогащения позволяет повысить эффективность процесса, оптимизировать его технико-экономические параметры - извлечение ценных компонентов, качество концентратов.

Разработан новый метод типизации руд и производственной ситуации по значениям контролируемых параметров процесса

обогащения, предполагающий использование многоуровневой модели флотации в динамическом режиме для генерации базы данных с целью идентификации свойств перерабатываемой руды.

Разработан новый метод выбора схем, алгоритмов и средств измерений в системе адаптивного управления, предполагающий критериальную оценку эффективности технологического процесса в динамическом режиме, задаваемом многоуровневой моделью флотации.

Практическая значимость. С использованием многоуровневой модели процесса флотации определены оптимальные значения щелочности пульпы, концентраций флотационных реагентов, параметров работы обогатительного оборудования для различных типов медно-молибденовых руд, используемые в качестве функций - задатчиков в системах адаптивного управления.

Разработана структура систем автоматизированного управления процессом флотационного обогащения медно-молибденовых руд переменного состава, использующих модельно-ориентированный адаптивный алгоритм управления реагентным режимом коллективной флотации на основе непрерывного контроля состава твердой и жидкой фаз флотационной пульпы.

Реализация работы. Разработанные технологические режимы и автоматизированные системы адаптивного управления процессом коллективной медно-молибденовой флотации прошли опытно-промышленную проверку и реализованы при реконструкции АСУТП обогатительной фабрики СП "Эрдэнэт", где обеспечили повышение извлечения ценных компонентов, качества концентратов, сокращение расходов реагентов. Экономический эффект от внедрения результатов работы, приходящийся на долю автора, составил 418,6 тыс. долларов США.

Основные положения, вынесенные на защиту:

1. Закономерности флотации медно-молибденовых руд в многопараметрической системе взаимовлияющих факторов, характеризующих свойства исходного сырья, ионно-молекулярного состава пульпы и технологического режима процесса обогащения.

2. Структура и организация многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд, которая функционально связала параметры флотационного процесса, переменный состав и физико-химические свойства руды, параметры расхода и качества реагентов, а также параметры технологического оборудования.

3. Методы типизации руды и оценки производственной ситуации при

адаптивном управлении, основанные на использовании многоуровневой модели флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения

4. Методы критериальной оценки эффективности и выбора алгоритмов адаптивного управления и средств контроля, использующие многоуровневую модель процесса флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения.

5. Схемы систем и блок-схемы алгоритмов адаптивного управления реагентным режимом процесса коллективной медно-молибденовой флотации.

Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались и обсуждались на 12 научных конференциях и форумах, в т.ч.: региональных семинарах по управлению производственными процессами с использованием физических методов контроля (Сидней, 2000г., Ханой, 2001г.); международных научно-производственных конференциях СП "Эрдэнэт", Эрдэнэт 1998 г., Эрдэнэт, 2001 г.; Научных семинарах в рамках "Недели горняка", МГГУ, Москва, 20022003 гг.; конгрессе обогатителей стран СНГ, МИСиС, Москва, 2003 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 28 печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения и выводов, списка литературы из 218 наименований и содержит 265 страниц машинописного текста, 45 рисунков, 39 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Разработка многоуровневой модели процесса медно-молибденовой флотации

Комбинирование статистических и физико-химических методов позволяет использовать накопленные знания о природе протекающих при флотации физико-химических процессов, а также использовать полученную из экспериментов информацию о наиболее устойчивых связях между исследуемыми процессами.

На рис.1 представлена структурная схема взаимовлияния параметров комбинированной модели процесса коллективной медно-молибденовой флотации, в которой выбраны наиболее существенные параметры исходного сырья, параметры работы технологического

[ Расход пульпы (Плот-сть пульпы ] [ Расход извести ( Расх собирателя ' | Расх Вслсниа Расход воздуха | Уровень пульпы

Рис.1. Структурная схема многоуровневой модели процесса флотации

оборудования, физико-химические параметры процесса, параметры состава продуктов обогащения и промежуточные и конечные технологические показатели.

При разработке модели и оценке значимости влияния на конечные технологические показатели регулируемых и нерегулируемых параметров были сделаны допущения и ограничения:

- количество переменных в регрессионных уравнениях выбирается таким, чтобы обеспечить 96%-ную плотность корреляционного соотношения;

- коэффициенты регрессионных уравнений определялись в области нормально-оптимального течения процесса флотации;

- степень регрессионных уравнений не должна быть выше второй;

- рабочее пространство флотационной машины разделялось на зону основной - контрольной флотации и зону перечистки пенного продукта

Выполнение этих условий обеспечивает достаточную конечную точность и устойчивость модели.

2. Закономерности процесса флотации медно-молибденовых руд

Щелочность среды (ЩС) относится к параметрам, рассчитываемым путем анализа химических взаимодействий, протекающих в пульпе. До значений рН=12,0 активная часть (АИ) расходуемой извести (РИ) диссоциирует на ионы с образованием иона кальция и гидроксильных ионов. Часть гидроксильных ионов расходуется на реакции гидролиза металлов (РРМ), появляющихся в пульпе в результате окисления минералов и дозирования флотационных реагентов; часть - на гидролиз водородных ионов, образующихся в результате окисления сульфидных минералов, и на гидролиз карбонатных вмещающих минералов (ПИП). Щелочность среды связана с расходом твердого (РТ), разжиженностью пульпы (ЖТ) и другими параметрами уравнением:

ЩС = ((РИ-АИ - РРМ).(1-ПИП))/(РТ-ЖТ). (1)

Результаты экспериментальных исследований (рис.2) плотно коррелируют с расчетной зависимостью.

расход извести, кг/т

Рис.2. Зависимость величины рН пульпы в операции основной медно-молибденовой флотации от расхода извести:

1 - расчетные значения, 2 - экспериментальные данные

Концентрация собирателя (КС) определяется его расходом (РС), поглотительной способностью пульпы (ПС), адсорбционной способностью минералов (АС). Поглотительная способность пульпы является главным возмущающим параметром и определяется содержанием окисленных минералов меди, наличием углистых и оталькованных минералов пустой породы. Адсорбционная способность медных и железных сульфидных минералов определяется их содержанием (СМР+СЖР) и удельной поверхностью, критерием которой является содержание шламов (СШ).

Расчетные зависимости для определения концентрации собирателя в пульпе имеют вид:

КС = (РС - ((ПС+АС)-РТ))/(РТ-ЖТ)г/(2+((ПС+АС).РТ)/(РТ-ЖТ)); (2)

Описываемая уравнением (2) зависимость справедлива для интервала расходов собирателя вблизи оптимального (среднего) значения, составляющего 10-15 (12) г/т руды (рис.3).

Равновесная концентрация пенообразователя (КПО) определяется его расходом (РПО), незначительно - поглотительной способность пульпы и вблизи оптимального (среднего) значения близка к линейной:

АС = АС0-((СМР+СЖР)/4).(СШ/8).

(3)

КПО = РПО/(РТ.ЖТ).

(4)

10

о

5

10 15 20

25

расход собирателя,г/т

Рис. 3. Зависимость концентрации собирателя от его расхода: 1 - расчетная зависимость; 2 - экспериментальные данные

Основными параметрами, влияющими на аэрированность пульпы, являются расход воздуха (РВ), концентрация пенообразователя, крупность пузырьков воздуха, вязкость пульпы. Для оценки аэрированности пульпы применен статистический метод.

В результате статистической обработки результатов опробования основной и контрольной флотации была разработана регрессионная модель, связывающая выходной параметр - аэрированность в различных зонах флотационной машины с расходом пульпы, воздуха и концентрацией вспенивателя. Состояние аэрирующих узлов, влияющих на размер пузырьков и скорость их подъема, учитывалось величиной "Стандартной аэрированности" (АКО), являющейся для продолжительного интервала времени постоянной величиной, определяемой из интегральных оценок аэрированности пульпы за предыдущий отрезок времени эксплуатации флотомашины. Расчетная зависимость для аэрированности пульпы в зоне основной-контрольной флотации (АК) имеет вид:

Соответствие расчетной зависимости и данных промышленных исследований иллюстрируется рис.4.

АК = АК0((КП)/10)0,5((РВ)/40)0,7((РП)/25)0,6.

(5)

60 7

о

О 5 10 15 20 25 30 Расход воздуха,мЗ/мин

Рис.4. Зависимости аэрации пульпы в зоне основной (1; 3) и перечистной (2;4) флотации от расхода воздуха: 1,2- расчетные зависимости; 3, 4 - экспериментальные данные

Уровень пульпы при заданном расходе пульпы (РП) определяет выхода пенного (ВП) и камерного продуктов, время основной-контрольной флотации минералов и перечистной флотации пенного продукта. Уровень пульпы, как правило, является контролируемым параметром, он поддерживается в заданном интервале значений. Зависимость для расчета уровня пульпы (УП) во флотомашине с регулированием выхода камерного продукта имеет вид:

УП = УП0((АК/АК0)°'7)+КНИ(РП(1-ВП/100)/РП0)

0,8

(6)

Адекватность расчетной зависимости экспериментальным данным иллюстрируется рис.5.

10 15

Расход пульпы, мЗ/мин

Рис.5. Зависимость уровня пульпы от расхода пульпы на флотацию (при выключенном регуляторе уровня пульпы).

1 - расчетные значения, 2 - измеренные значения; .......уровень порога флотомашины.

Время флотации является параметром, определяющим качественно-количественные показатели процесса и зависящим от расхода, аэрированности и уровня пульпы. Используемые для расчета времени основной-контрольной (ВОФ) и перечистной (ВПФ) флотации зависимости имеют следующий вид:

ВОФ=(1-АК/100)УП-ПСК/(РП(1-ВП/100));

(7)

ВПФ=(1-АП/100)(ВРЗ+0,2-УП)ПСК/(РП>ВП/100).

(8)

Уравнения предполагают пропорциональное уменьшение времен основной-контрольной и перечистной флотации при увеличении расхода пульпы на флотацию и степени аэрированности пульпы и обратно пропорциональное изменение времени основной-контрольной и перечистной флотации при варьировании уровня пульпы.

Флотируемость минералов, под которой в данном случае понимается константа скорости флотации уравнения Белоглазова, зависит от химического состава их поверхности, крупности, концентрации реагентов в жидкой фазе пульпы. Флотируемость минералов определялась путем экспериментальных исследований и статистического анализа результатов флотации. Для определения наиболее существенных параметров процесса флотации была поставлена серия флотационных опытов, в которых в заданном интервале осуществлялось изменение основных технологических показателей коллективной медно-молибденовой флотации.

Опыты проводились в одну стадию в механической флотационной машине объемом Зл. Реагентный режим соответствовал условиям промышленной флотации. Основной диапазон изменения параметров флотации и теснота связи с извлечением меди и железа представлены в табл.1.

Таблица 1

Результаты корреляционного анализа связей технологических показателей и параметров основной коллективной медно-молибденовой флотации

№ Технологический параметр Пределы варьирования Среднее значение Теснота связи с извлечением

меди железа

1 Щелочность пульпы, мгэкв/л 0,0001-0,001 0,0003 0,57 0,55

2 Концентрация ионов кальция, мг/л 150-450 300 0,33 0,35

3 Концентрация собирателя, мг/л 1-5 2 0,68 0,75

4 Концентрация вспенивателя, мг/л 5-15 10 0,48 0,48

5 Степень аэрации пульпы 10-20 15 0,46 0,45

6 ОВП пульпы, мВ 100-200 140 0,28 0,27

7 Потенциал аргентитового электрода, мВ -100-+ 100 -20 0,30 0,30

8 Множ. корреляция 1,3,5 0,96

Значение показателя степени соотношения стандартной и измеренной концентрации собирателя (КС/КСо) было взято равным единице, а соответствующие показатели при соотношении щелочностей (ЩС0/ЩС) и аэрированностей (АК/АК0) определялись как соотношение коэффициентов парной корреляции соответствующего параметра и концентрации собирателя. Расчетные зависимости для флотируемости халькопирита (ФХ), вторичных сульфидов меди (ФВ) и пирита (ФП) имеют вид:

ФХ=ФХо-(КС/КСо)(ЩСо/ЩС)°'7(АК/АКо)0'5; (9)

ФВ=ФВо-(КС/КСо)-(ЩСо/ЩС)ов(АК/АКо)°'5; (10)

ФП=ФПо-(КС/КСо)(ЩСо/ЩС)°'75(АК/АКо)0'5. (11)

Флотируемость шламовых фракций (-10 мкм) принималась равной 60% от флотируемости раскрытых зерен, флотируемость сростков принималась равной полусумме флотируемостей отдельных минералов. Фракционный состав исходной руды, под которым понимается соотношение выходов раскрытых зерен, сростков и шламов, определяется свойствами исходной руды и эффективностью работы цикла измельчение-классификация. Отсутствие стабильности в работе отделения измельчения - классификации делает необходимым рассматривать фракционный состав руды в качестве возмущающего комплексного параметра, имеющего существенное влияние на промежуточные и конечные результаты технологического процесса.

На рис.6, представлены зависимости изменения константы скорости флотации халькопирита, пирита и сростков халькопирит - пирит при изменении концентрации собирателя.

Основными параметрами, влияющими на извлечение минералов в пенный (концентрат) и камерный продукт (хвосты) являются флотируемось минералов (ФМ) и время флотации (ВФ). Суммирующее извлечение каждого минерала существенно зависит от фракционного состава руды (СМФ): доли раскрытых зерен, сростков и шламов.

Расчетные уравнения, используемые для расчета извлечения минеральной фракции (ИМФ) и металла (ИМ), имеют следующий вид:

ИМФ=100(1-ехр(-ФМ*ВФ)); (12)

ИМ=(ЕИМФ-СМФ)/СМР; (13)

где СМР - содержание металла в руде; СМФ - содержание металла во фракции.

Щелочность среды,гэкв/л

Рис.6. Зависимости изменения константы скорости флотации халькопирита, пирита и сростков минералов при изменении щелочности пульпы:

1 - флотируемость халькопирита,

2 - флотируемость пирита,

3 - флотируемость сростков халькопирит- пирит

На рис.7 представлены зависимости извлечения раскрытых зерен халькопирита и пирита и сростков от щелочности пульпы (рН) в зоне основной-контрольной флотации.

Закономерности флотационного процесса в зоне перечистки определяются теми же параметрами, как в зоне основной - контрольной флотации, однако из-за отличий в гидродинамике рассматриваемых зон константа скорости флотации отличается. В зоне перечистной флотации в значительной мере развиты процессы разрушения пены, обусловленные истончением водных слоев между пузырьками воздуха и воздействием струй (капель) воды.

Расчет суммирующих извлечений производился с учетом извлечения отдельных фракций в основной - контрольной и перечистной зонах флотации с учетом внутренней циркуляции.

Уравнения для расчета измеряемых анализаторами значений концентраций металлов корректировались учетом времени задержки и внутреннего перемешивания с использованием общих закономерностей массопереноса.

10

о

10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 Щелочнось пульпы, ед. рН

Рис.7. Зависимости извлечения халькопирита и пирита от щелочности пульпы (рН):

1 - извлечение халькопирита из раскрытых зерен;

2 - извлечение пирита из раскрытых зерен;

3 - извлечение халькопирит-пиритных сростков;

4 - извлечение халькопирита из раскрытых зерен и сростков;

5 - извлечение пирита из раскрытых зерен и сростков

3. Моделирование возмущающих параметров

Изменения возмущающих параметров во времени обусловлены цикличным изменением состава и свойств перерабатываемой руды, нестабильностью в работе измельчительно - классифицирующего оборудования, изменением качества флотационных реагентов и нестабильностью работы дозирующего оборудования. В качестве задающих функций использовались гармонические функции с параметрами: среднее значение, амплитуда колебаний (АК), период колебаний (ПК).

Перечисленные параметры задающих функций определялись как средне-измеренные за период наблюдений:

Пср=Щ/п; АК=2,34Пср; ПК=0,5-Т/Г(Д+/-)|;

(14)

(15)

(16)

где: П - параметр; ДП| -отклонение i-ro измерения параметра от среднего значения; Т - интервал наблюдений; (Д+/-), - перемена знака функции отклонения параметра от среднего значения; п - количество измерений.

Задающая функция возмущающего параметра, например, содержания меди в руде (СМР), имеет вид:

СМР,=СМРСр-(1+ AK-Sin(2ni/nK)). (17)

Оценка адекватности была произведена путем сравнения откликов модели и реального технологического процесса на существенные изменения входного параметра: прекращения дозирования в коллективную флотацию извести вследствие аварийной ситуации.

Базой для сравнения явились содержания и извлечения ценных компонентов в продукты коллективной флотации, значения критерия эффективности. Анализ полученных динамических характеристик (рис.8) показал, что значения выходных параметров модели и технологического процесса коллективной медно-молибденовой

100 90 80

*

i 70 х е т и

50 40

30

8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 РН

Рис.8. Параметрические зависимости изменения извлечения металлов в концентрат основной коллективной медно-молибденовой флотации от величины рН при прекращении подачи извести:

1 - извлечение меди;2 - извлечение молибдена; 3 - извлечение пирита; линии - расчетные значения, точки - измеренные значения

флотации изменяются во времени аналогичным образом. Конечные значения изменений в технологическом процессе и на модели совпадают с высокой достоверностью (коэффициентом корреляции 0,96).

4. Системные исследования процесса коллективной медно-молибденовой флотации

Условием применения экспертных методов оценки является наличие принципиальной возможности распознавания типа или сорта перерабатываемой руды или сложившейся производственной ситуации.

Методика системных исследований предполагала задание в исходных данных разработанной модели заранее определенных комбинаций входных параметров, соответствующих определенному типу перерабатываемого сырья или состояния технологического процесса и определении математических ожиданий значений контролируемых промежуточных и выходных параметров. Теснота связи выходных параметров модели с технологическими параметрами является критерием выбора наиболее значимых из них.

Таблица 3

Значения промежуточных и конечных параметров модели коллективной флотации различных типов руд

№ Параметр Первичные Борнит- Первичные Окисленн.

халькопири- халькозин- пиритные пиритные

товые руды молибдени- РУДЫ руды

товые руды

1 рН пульпы 10,5 10,3 10,7 10,2

2 Концентрация собирателя,мг/л 2,0 1,0 2,5 1.5

3 Содерж. меди в колл. к-те,% 11,5 14,0 11,0 10,5

4 Содерж. молибд. в колл. к-те,% 1,5 2 1,3 1,2

5 Извлеч. меди в колл. к-т,% 85,2 87,7 83,5 81,1

6 Извлеч. молибдена в колл.к-т,% 55,0 65,0 50,0 45,0

7 Соотнош. медь/железо в руде 0,26 0,45 0,2 0,2

8 Соотнош. медь/железо в к-те 0,82 1,9 0,45 0,44

9 Соотнош. молиб./медь в руде 0,05 0,06 0,04 0,04

10 Соотнош. молиб./медь в к-те 0,03 0,04 0,02 0,02

11 Соотнош. железо/молиб. в руде 88 41 124 122

12 Соотнош железо/молиб. в к-те 8,5 4 15 16

В качестве параметров исходного сырья были выбраны усредненные данные четырех типов руды, поступающей на обогатительную фабрику. Результаты системных исследований процесса

коллективной флотации, являющиеся исходными данными для проведения анализа сортности руды представлены в табл. 3.

В результате анализа технологического процесса выделено 4 основные производственные ситуации: повышенное ошламование; повышение доли сростков; повышенный дебит пульпы; ограниченное поступление флотационных реагентов (извести).

Результаты системных исследований процесса коллективной флотации, являющиеся исходными данными для проведения анализа применимости экспертных методов представлены в табл. 4.

Таблица 4

Значения промежуточных и конечных параметров модели коллективной флотации при различных кризисных производственных ситуациях

№ Параметр Станд. Повыш. Повыш. Повыш. Недо-

режим ошла- содерж. дебит расход

мование сростков пульпы извести

1 рН пульпы 10,45 10,4 10,5 10,45 9,9

2 Концентрация собирателя,мг/л 1,8 1,2 2,2 2,0 1,5

3 Содерж. меди в колл. к-те,% 12 12,2 10,9 10,7 10,1

4 Содерж. молибд. в колл. к-те,% 1,6 1,63 1,56 1,55 1,5

5 Извлеч. меди в колл. к-т,% 85,7 84,2 83,5 82,4 86,5

6 Извлеч. молибдена в колл. к-т,% 58 56,4 57,5 55,2 59

8 Соотнош. медь/железо в к-те 1,4 1,5 1,2 1,45 0,87

10 Соотнош. молибден/медь в к-те 0,028 0,03 0,027 0,031 0,028

12 Соотнош железо/молибд. в к-те 8,2 7,0 7,6 8,6 7,5

Анализ полученных результатов показывает, что наиболее легко идентифицировать среди перечисленных ситуаций снижение удельного расхода извести. Наиболее трудно различить повышение дебита пульпы и увеличение доли сростков.

В качестве локального критерия оптимизации коллективной флотации целесообразно использовать целевую функцию оптимизации:

Ос=еси+К1(Рси-1115)+К2емв1 (18)

где К1 - коэффициент пропорциональности между содержанием меди в товарном концентрате и извлечением в него меди; К2- коэффициент пропорциональности между извлечением меди и молибдена, учитывающий стоимостной вклад металлов в товарной продукции;

11,5 - базовое содержание меди в коллективном концентрате.

Величина параметра ^ определяется из экспериментальной зависимости "Извлечение меди в коллективный концентрат"

"Содержание меди" в коллективном концентрате" при варьировании соотношений продолжительности основной и перечистной флотации. Величина константы Кг рассчитывается по зависимости

К2=(рМо-ЦМо)/(Рси-Цси), (19)

где Рмо, Цмо- содержание в исходной руде и цена в товарном концентрате молибдена;

Реи. Цси - содержание в исходной руде и цена в товарном концентрате меди;

Для повышения экономической обоснованности регулирования в качестве оптимизационного параметра используется «приведенная» величина извлечения меди, учитывающая содержание меди в товарном концентрате

£си(,орр)=еси+Кз(Рс,-27), (20)

где: Кз - коэффициент пропорциональности между содержанием меди в

товарном концентрате и извлечением в него меди;

27-плановое содержание меди в товарном концентрате.

На рис. 9-10 представлены зависимости критерия (целевой функции) оптимизации Ос от основных технологических параметров процесса при установке других средних значений параметров соответствующими среднестатистическим при переработке различных типов руд в 2000 г.

5. Оценка эффективности автоматического контроля и регулирования параметров процесса флотации

Оценка эффективности управления осуществляется с помощью разработанной модели процесса обогащения. Процедура оценки включает операции выбора основных констант перерабатываемого сырья, выбора реагентного режима флотации, установки управляющего воздействия и расчет технико-экономических показателей флотации. Об эффективности метода будем судить по изменению технико-экономических показателей флотации вследствие автоматического регулирования расхода пульпы.

10,00 12,00 14,00 16,00 Расход воздуха, мЗ/мин

18,00

-»--2 1

л

£

Л'

г

1 У г"^ ж

®

4,80 5,00 5,20 5,40 высота уровня пугъгы.м

5,60

Рис.9. Зависимости критерия оптимизации от величины уровня пульпы (а) и расхода воздуха (б) во флотомашине.

1 - первичные халькопиритовые руды,

2 - борнит-халькозин- молибденитовые руды,

3 - первичные пиритные руды; 4 - окисленные пиритные руды.

5

г

а

5 2 X

0

1

0

1

10,00

10,40 рН пульпы

10.80

84

82

а 80

£ 78

О

X » 76

% е- 74

72

70

S

>> —

-*-3

I

2,00 2,50 3,00 3.50 4.00 4,50 5,00 концентрация собирателя, иУп

Рис.10. Зависимости критерия оптимизации от величины рН (а) и концентрации собирателя (б) в коллективной флотации:

1 - первичные халькопиритовые руды;

2 - борнит-халькозин-молибденитовые руды;

3 - первичные пиритные руды;

4 - окисленные пиритные руды;

.....оптимапьное значение рН для типов руд

На рис.11, представлена расчетная зависимость критерия оптимизации от достигнутого коэффициента вариации потока пульпы от ожидаемого значения.

5 X

Л Я 10

£ 5 Ь С О >5 £ О.

«и н

£

88 87 86 85 84 83 82 81 80 79

1 КВн 1 1__

) ♦-1 Ш-2 — Н-4

--¿—=1 к N

1

2 4 6 8 10 Коэффициент вариации,%

12

Рис.11. Зависимости критерия оптимизации коллективной флотации от достигнутого среднеквадратичного отклонения расхода пульпы:

КВн -коэффициент вариации в отсутствие регулирования; КВр - коэффициент вариации при автоматическом регулировании;

1- первичные халькопиритовые руды;

2- борнит-халькозин- молибденитовые руды;

3- первичные пиритные руды,

4- окисленные пиритные руды

При оптимальном регулировании расхода извести по показателям флотации производится изменение рН пульпы и, соответственно, флотируемости минералов. При автоматическом управлении использовался пропорциональный регулятор. Задающая функция имела ' следующий вид:

I РИ|=РИ,.,(1+К4Д|Зси). (21)

^ Рассчитанная при системных исследованиях оценочная

эффективность автоматического регулирования процессов флотации различными методами иллюстрируется данными табл. 5.

1 I

Таблица 5

Оценка эффективности методов автоматического регулирования процесса с использованием разработанной модели коллективной флотации

№ Регулируемый параметр Обозначение Контролируемый параметр Обозначение Задающая функция Макс.знач. критерия Ос

1 Расход извести РИ Расход твердого РТ РИ=КГРТ 84,3

2 Расход извести РИ Щелочность РН рН=10,4 85,9

3 Расход собирателя РС Расход твердого РТ РС=К2-РТ 84,1

4 Расход собирателя РС Концентрация собирателя КС КС=2 мг/л 84,8

5 Расход вспенивателя РВ Расход твердого РТ РВ=Кз-РТ 83,5

6 Расход вспенивателя РВ Концентрация вспенивателя КВ КВ=10 мг/л 83,7

Точность средств аналитического контроля в разработанной модели определяется путем модуляции сигнала датчика гармонической возмущающей функцией. Выражение для входного сигнала модели Хв, соответствующего "реальному" сигналу от датчика измеряемого параметра ХН| имеет мультипликативный вид:

Х.=Х«Р,, (22)

где Рг=1+К5(8т(2я8/т))Р( - возмущающая функция.

К5, т- амплитуда и период функции ошибок;

в - переменная модели

Математическая связь между величиной коэффициента вариации (КВ) и амплитудой возмущающей функции позволяет задавать точность датчиков в качестве параметра модели.

Суть разработанного метода определения граничной точности датчиков и анализаторов, используемых в системе автоматического регулирования, поясняется рис.12. При снижении точности анализатора ниже найденного значения эффективность управления существенно снижается.

Метод применим для выбора приемлемых средств контроля в локальных системах автоматического регулирования исходя из их точности и стоимости.

5 10 15 20 25 Коэффициент вариации, %

Рис.12. Зависимость величины критерия оптимизации от погрешности измерений датчиков щелочности (1) и концентрации собирателя (2) при автоматическом регулировании соответственно расходов извести и собирателя в коллективную флотацию:

¿со - значение критерия оптимизации без автоматического регулирования;

КВ1 - граничное значение коэффициента вариации датчика щелочности пульпы;

КВ2 - граничное значение коэффициента вариации датчика концентрации собирателя

Анализ представленных на рис.13 зависимостей стоимости анализа и приведенной прибыли от точности анализаторов подтверждает тезис, что на высокопроизводительном оборудовании целесообразно использовать более точные датчики. Так, при повышении производительности секции с 300 до 600 т/ч использование более точных анализаторов позволяет при росте затрат на анализ с 24 до 34$ на 1000т увеличить стоимость дополнительно получаемой продукции с 68 до 85$ на 1000т и достичь увеличения эффективности САР в размере 7$ на 1000 т.

Коэффициент вариации, %

Рис.13. Зависимости стоимости дополнительно реализуемой продукции при использовании САР, себестоимости анализа и условной прибыли от точности применяемых датчиков:

1.4 - стоимость дополнительно реализуемой продукции, 2 - затраты на анализ, 3,5 - прибыль от САР;

1,3 - при производительности флотомашины 300 т/час;

4.5 - при производительности флотомашины 600 т/час

При выборе средств контроля были учтены результаты сравнительных испытаний анализаторов «АР-31», «Courier-ЗО» и AMDEL-ISA на обогатительной фабрике СП «Эрдэнэт». Результаты обработки сравнительных испытаний анализаторов «АР-31», «Courier-ЗО и «AMDEL-ISA» показали, что наиболее перспективным типом анализатора для технического перевооружения автоматизированной системы управления технологическим процессом коллективной флотации являются погружные анализаторы «Amdel-)SA» фирмы «Thermo-gamma metrics» (Австралия). Эти анализаторы были заложены в качестве средств контроля твердой фазы пульпы в план реконструкции АСУТП 1-й секции обогатительной фабрике ГОКа «Эрдэнэт». Для контроля параметров флотации выбраны: ультразвуковой датчик уровня пульпы; термический расходомер воздуха "SIERRA"; магнитоиндукционный расходомер фирмы "Outokumpu Mintek", дозатор реагентов "WEMKO"; анализатор крупности PSI-200 фирмы "Oytokympy Muntek"; плотномеры S-серии фирмы "TN Technologies"; магнитоиндукционный расходомер серии 10 D фирмы "FISHER PORTER KROHTE"; погружные анализаторы содержаний металлов «Amdel-ISA»

фирмы «Thermo-gamma metrics»; потенциометрические датчики ДГ1г-4М; датчик рН фирмы "LTL Electronics".

Общая схема системы автоматического регулирования процесса коллективной медно-молибденовой флотации на 1-й секции ОФ ГОКа «Эрдэнэт» представлена на рис.14.

Рис.14. Схема САУ процесса измельчения и коллективной флотации на обогатительной фабрике ГОКа "Эрдэнэт" , 1 - мельница; 2 - зумпф; 3 - гидроциклон; 4 - основная флотация;

5 -перечистная флотация; б - промпродуктовая флотация; 7 -колонная машина перечистной флотации; 8 - комплекс ' дозирования реагентов; 9 - регулятор расхода промывной воды;

10 - регулятор расхода воздуха; 11 - регулятор расхода (уровня) пульпы; 12 - датчик рН пульпы; 13 - датчик плотности пульпы; 14 -| погружные анализаторы содержаний металлов в твердом; 15-

датчик гранулометрического состава твердого; -16 - датчик

(мощности и числа оборотов привода мельницы; 17 - датчик мощности привода насоса

^ 6. Адаптивные системы управления технологическими процессами

измельчения и коллективной флотации.

На рис.15 представлена блок-схема интеллектуального управления процессом коллективной флотации.

Рис.15. Блок-схема алгоритма интеллектуального управления реагентным режимом коллективной флотации

Алгоритм управления предусматривает автоматическую регистрацию и хранение технологической информации истории процесса за 2 года: записываются данные входного параметрического поля -параметров литания флотации и текущих технологических параметров и данные соответствующего выходного поля данных о технологических параметрах.

При оценке сортности перерабатываемой руды используется физико-химическая модель флотации, с использованием которой определяется оценка сортности руды (подпрограмма «Руда») и эффективности раскрытия минеральных комплексов (подпрограмма «Грансостав»).

I При работе интеллектуальной системы управления «Синус»

[ осуществляется автоматический перебор и сравнение «исторических»

1 временных комбинаций входных и внутренних технологических

параметров относительно текущих значений соответствующих параметров с целью выбора наилучшего режима работы.

Выбранный оптимальный технологический режим определяет 1 характеристики задания в систему непосредственного цифрового

I дозирования. Использование системы интеллектуального управления

^ процессом коллективной медно-молибденовой флотации позволило

повысить извлечение меди на 1,1%. молибдена на 1,9% и сократить , расход реагентов на 10% (табл. 6).

(

Таблица 6

Технико-экономические показатели флотации медно-молибденовой руды с использованием системы управления «Синус»

№ Условия испытаний 8си; % Бмо; % Ра,; % Ос; %

1 Системные исследования без управления 83,1 35,0 27,0 86,2

2 Системные исследования с управлением 84,0 37,2 27,1 87,5

3 Промышленные испытания без управления 83,0 34,8 27,0 86,1

4 Промышл. испытания с управлением 84,1 36,7 27,0 87,4

7. Система управления реагентным режимом коллективной флотации по параметрам жидкой фазы пульпы

Локальная система автоматического регулирования расхода сернистого натрия в коллективную флотацию включает: датчики рН и рв2", установленные на линии питания основной коллективной флотации; анализаторы твердой фазы, установленные на исходной линии питания, пенном продукте коллективной флотации и общих хвостах коллективного цикла. Для регулирования параметра жидкой фазы пульпы и алгоритма

^ управления

4 Дрв = р32-из„ -(К6-К7рН) (23)

и используется принятая схема точек подачи сернистого натрия. Все

датчики и дозаторы включены в существующую схему АСУТП фабрики.

( В качестве критерия эффективности пенообразования в основной

флотации использован параметр "Выход пенного продукта", по оптимуму которого определяли необходимое соотношение расходов сернистого

I

I

натрия и вспенивателя. Высокая информативность этого параметра позволила использовать его при разработке подсистемы типизации руды. Алгоритм управления предусматривал оценку сортности руды, определение оптимального значения комплексного параметра ионного состава и автоматическую перенастройку технологического режима флотации на наиболее эффективный для данного типа руд.

В результате проведенных опытно-промышленных испытаний было показано, что применение автоматизированного управления позволило повысить извлечения меди на 0,2%, молибдена на 1,9% и при равном качестве товарных концентратов и сокращении расходов реагентов на 5%.

Локальная система автоматического регулирования расхода извести в коллективную флотацию включает датчик рН, установленный на питании основной коллективной флотации; поточные анализаторы твердой фазы, установленные на пенном продукте перечистной коллективной флотации, общих хвостах коллективного цикла. Автоматизированная система использует показания экспресс-анализов для медного концентрата и хвостов цикла селекции. Для регулирования рН используется принятая схема точек подачи извести. Все датчики и дозаторы включены в существующую схему АСУТП фабрики.

Для циклов коллективной флотации задачей управления является поддержание такого соотношения между извлечением ценных компонентов в коллективном цикле и их содержанием в коллективном концентрате, при которых конечное извлечение ценных компонентов (от исходной руды - в товарный концентрат) и качество товарных концентратов было бы максимальным. В качестве промежуточного параметра оптимизации используется величина содержания меди в коллективном концентрате. Управляемым параметром является расход извести в измельчение и коллективную флотацию. Параметром контроля и регулирования является величина рН в основной коллективной флотации.

Используемые зависимости технологических показателей от рН или других параметров изменяются при варьировании характеристик руды, применяемого реагентного режима и эффективности работы измельчительного и флотационного оборудования. Во всех случаях изменение регрессионного уравнения, связывающего извлечение меди и рН, сводится к корректировке его коэффициентов. Для их генерирования используется подпрограмма «Флотируемость», разработанная на основе физико-химической модели флотации.

Имеющиеся связи, с одной стороны, между рН и технологическими показателями коллективного цикла и, с другой стороны, между качеством коллективного концентрата и извлечением металлов в цикле селекции позволяют использовать зависимости основных технологических показателей флотации от величины рН пульпы в коллективной флотации (рис.16).

9 8 10 10 2 10,1 10,0 10 8 11 11,2 11,4

Величина рН

Рис.16. Зависимости общих потерь меди, молибдена и целевой функции оптимизации от величины рН в коллективном цикле:

1- извлечение меди;

2- извлечение молибдена;

3- критерий оптимизации Ос

Анализ результатов показывает, что зависимость критерия оптимизации от рН в коллективной флотации носит унимодальный характер с максимумом при значении рН, равном 10,39.

В табл. 7 приведены результаты проверки выбранного алгоритма управления на разработанной выше модели флотации, а также результаты опытно-промышленных испытаний системы, проведенные на 1-й секции ОФ "Эрдэнэт". Результаты показывают, что разработанная система автоматизированного управления обеспечивает прирост технико-экономических показателей коллективной медно-молибденовой

флотации и, в конечном итоге, технико-экономических показателей обогащения в целом.

Таблица 7

Технико-экономические показатели флотации медно-молибденовой руды

№ Условия испытаний £си; % 8м0; % Рси; % Ос; %

1 Системные исследования без автомат, регулирования 82,9 34,5 26,9 86,0

2 Системные исследования с автомат, регулированием 83,0 39,1 27,1 87,1

3 Промышленные испытания без автомат, регулирования 82,9 33,8 27,0 85,9

4 Промышленные испытания с автомат, регулированием 83,1 39,0 27,0 87,2

Заключение

В диссертационной работе на основе установленных закономерностей и разработанной динамической многомерной модели процесса медно-молибденовой флотации, решена актуальная научная проблема разработки и обоснования методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем автоматизированного управления, обеспечивающих повышение извлечения ценных компонентов и качества концентратов, сокращение расхода реагентов.

Основные выводы и результаты работы

1. Вскрыты причины снижения технико-экономических показателей обогащения медно-молибденовых руд различного состава и физико-химических свойств. Показано, что наряду с изменяющимся минеральным составом, твердостью и окисленностью руды, причинами снижения извлечения ценных компонентов и качества товарных концентратов являются нестабильное качество используемых флотационных реагентов и колебания объемов перерабатываемой руды. Показано, что между технологическими параметрами и технологическими показателями медно-молибденовой флотации существуют связи детерминированного и стохастического типа, причем между технологическими параметрами имеется существенное взаимное влияние.

2. Установлены количественные закономерности изменения ионного состава и степени аэрации пульпы при варьировании технологических

^ свойств руды, расхода и качества флотационных реагентов, расхода

^ воздуха. Установлены количественные закономерности изменения

флотируемости минеральных фракций при варьировании рН, , концентраций реагентов, аэрации пульпы, расхода воды. Установлены

количественные закономерности изменения извлечения ценных компонентов и качества концентратов при варьировании минерального и флотофракционного состава руды, флотируемости минеральных фракций, времени флотации.

3. Разработана динамическая многоуровневая модель процесса коллективной медно-молибденовой флотации, включающая в качестве возмущающих параметров содержание металлов, минеральный и фракционный состав измельченной руды, адсорбционную и поглотительную способность пульпы, активность флотационных

, реагентов; в качестве регулируемых переменных - расход, уровень, и

плотность пульпы, расход воздуха и флотационных реагентов; в „ качестве внутренних параметров состояния процесса - выход сростков,

раскрытых минералов и шламов, рН и концентрации реагентов, степень аэрации пульпы, константы скорости флотации минералов, а в качестве ^ выходных параметров - извлечение ценных компонентов, содержание

металлов в концентратах, величину критерия оптимизации.

4. Установлены количественные значения показателей переходных процессов в пневмомеханических флотомашинах, рассчитаны динамические характеристики уравнений связи разработанной модели процесса и установлены количественные закономерности изменения измеряемых содержаний различных металлов в концентрат и хвосты операций флотации и конечных технологических показателей при изменении значений возмущающих, регулируемых и промежуточных технологических параметров процесса коллективной флотации.

5. Установлены закономерности изменения во времени возмущающих параметров процесса флотации: содержаний металлов; минерального и фракционного состава измельченной руды; активности

г>

флотационных реагентов. Разработаны задающие функции

1 возмущающих параметров П, от среднего значения Пс, коэффициента

вариации Кв, и периода вариации Тв, имеющие в общем виде вид уравнения

П|=Пс-(1+КвП.8т(27са/Тв)).

, 6. Разработан метод типизации руд, включающий использование

модели флотации для генерирования массива ожидаемых значений

(

промежуточных и конечных параметров процесса для исходных данных, соответствующих четырем различным типам медно-молибденовых руд, используемого для распознавания «образа» перерабатываемой руды. Показано что по совокупности контролируемых параметров исходного сырья и технологического процесса возможна надежная идентификация первичных халькопиритовых руд, борнит-халькозин-молибденитовых руд, первичных пиритных руд и окисленных пиритных руд.

7. Разработан метод идентификации состояния производственного процесса, который использует разработанную динамическую модель флотации для генерирования массива ожидаемых технологических параметров процесса, что позволяет распознавать четыре критические производственные ситуации.

8. Разработан критерий оптимизации процесса коллективной флотации, включающий в качестве составляющих: величины

извлечения меди 8си и извлечения молибдена £мо в коллективный концентрат, содержания в нем меди Реи,

асвеси+К1(Рси-11.5)+К2емо.

который позволяет осуществить адаптивный алгоритм автоматического управления процессом коллективной медно-молибденовой флотации. С использованием этого критерия системными исследованиями установлены оптимальные значения рН пульпы, концентрации собирателя, уровня пульпы и расхода воздуха для четырех основных выделенных типов руд, перерабатываемых на ОФ «Эрдэнэт».

9. Разработан метод автоматического управления и аналитического контроля технологического процесса обогащения, в котором осуществляется настройка процесса по основным константам перерабатываемого сырья, реагентного режима флотации, осуществляет расчет управляющего воздействия, расчет критерия оптимизации и технико-экономических показателей флотации.

10. Разработана автоматизированная система управления процессами измельчения и флотации, позволяющая контролировать, содержание класса -80 мкм в питании флотации, содержание меди в питании флотации, концентрате и хвостах, оценку сортности перерабатываемой руды и производственной ситуации, регулирование уровня пульпы во флотомашинах, расхода воздуха, вспенивателя и собирателя. Проведенными промышленными испытаниями показана эффективность разработанной системы управления, обеспечивающей повышение извлечения меди на 0,4%, содержания меди в товарном концентрате на 0,2%.

I 11. Разработана и внедрена система интеллектуального

I автоматизированного управления процессом коллективной флотации, позволившая производить контроль входных и выходных параметров, оценку сортности руды, производственной ситуации, анализ технологического опыта, выбор и установку значений регулируемых ' параметров, обеспечивающих поддержание оптимального

технологического режима. Применение этой системы обеспечило повышение извлечения меди на 1,1 %, молибдена на 1,9%, сокращение 1 расхода собирателя и вспенивателя на 10%.

12. Разработана и внедрена адаптивная система управления дозированием сернистого натрия по параметрам состава твердой и жидкой фазы пульпы, которая позволяет осуществлять оценку сортности руды, рассчитывать рациональное значение потенциала аргентитового электрода и на этом основании выполнять автоматическую перенастройку технологического режима флотации для данного типа руд. Применение этой системы позволило повысить извлечения меди на 0,7%, молибдена на 0,2% при повышении качества товарных концентратов и сокращении расходов реагентов на 5-10%. (, 13. Разработана и прошла испытания автоматизированная система

управления дозированием извести и сернистого натрия по параметрам ^ состава твердой и жидкой фазы пульпы. Адаптивный алгоритм этой

, системы, используя оценку сортности руды, значения рН, приводит к

максимальной эффективности технологического процесса путем регулирования расхода извести. Проведенными промышленными испытаниями показано, что применение системы позволяет повысить извлечение молибдена на 5,2% и меди на 0,9% при равном качестве товарных концентратов.

14. На основании данных о точности и надежности средств , измерений выбрано основное оборудование для подсистем контроля

технологического процесса флотации: ультразвуковой датчик уровня пульпы; термический расходомер воздуха "SIERRA"; магнитоиндукционный расходомер фирмы "Outokumpu Mintek", дозатор

!

реагентов "WEMKO"; анализатор крупности PSI-200 фирмы "Oytokympy Muntek"; плотномеры S-серии фирмы "TN Technologies"; магнитоиндукционный расходомер серии 10 D фирмы "FISHER PORTER KROHTE"; погружные анализаторы содержаний металлов «Amdel-ISA» фирмы «Thermo-gamma metrics»; потенциометрические датчики ДПг-4М; датчик рН фирмы "LTL Electronics".

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Давааням С., Дзлгэрбат П., Лхагва Ж. и др. Оптимизация подачи сернистого натрия в коллективном цикле флотации медно-молибденовых руд на обогатительной фабрике ГОКа «Эрдэнэт» // Обогащение руд, №6. -1997,- С.50-53

2. Дзлгэрбат Л., Гэрбиш Ш., Отгоолой Б. и др. Усовершенствование АСУТП и стратегия развития ОФ СП «Эрдэнэт» II Эрдэм шинжилгээний бичиг (сборник научных трудов) №3 (132) Институт Физики-электроники при Монгольском государственном университете. - Улаанбаатар хот, 1998. - С. 17-20.

3. Дзлгэрбат Л., Кузнецов А.Ф., Агоев Ф.З., Мокин С.П. Результаты промышленного испытания уровнемера УРК-3 на мельнице ММПС на СП «Эрдэнэт» // Эрдэм шинжилгээний бичиг (сборник научных трудов) №3 (132). Институт физики-электроники при Монгольском государственном университете. - Улаанбаатар, 1998. -С.20-24

4. Бортников A.B., Дзлгэрбат П., Даваацэрэн Г.. Результаты имитационного моделирования мельниц само и полусамоизмельчения // Эрдэм шинжилгээний бичиг (сборник научных трудов) №3 (132). Институт физики-электроники при Монгольском государственном университете. - Улаанбаатар, 1998. - С.34-37

5. Давааням С., Дзлгэрбат Л., Лхагва Ж.., Машевский Г.Н.. Система управления сернистым натрием при медно-молибденовом разделении на комбинате «Эрдэнэт» // Эрдэм шинжилгээний бичиг (сборник научных трудов) №3 (132). Институт физики-электроники при Монгольском государственном университете. - Улаанбаатар, 1998. -С.38-40

6. Зузаан П., Дзлгэрбат Л., Даваа С. и др. К вопросу об усовершенствовании методик рентгеноспектрального флуоресцентного анализа для технологического контроля лромпродуктов ГОК «Эрдэнэт» // Эрдэм шинжилгээний бичиг (сборник научных трудов) №3 (132). Институт физики-электроники при Монгольском государственном университете. - Улаанбаатар, 1998. -С.18-21

7. Гэзэгт Ш., Дзлгэрбат Л., Кузнецов А.Ф.. Состояние и перспектива создания интегрированной информационной системы управления производством (ИИУП) на СП «Эрдэнэт» II Тезисы

, докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г.

I Эрдэнэт. - С. 19-21

i 8. Дэлгэрбат Л., Батаа Л., Выбор информационной стратегии

, оптимального (экспертного) управления технологическим процессом

переработки медно-молибденовых руд // Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г.Эрдэнэт. -С.44-46.

9. Дэлгэрбат Л., Ринчинжугдэр Т., Амартайван Г., Баяр В. Модернизация и усовершенствование имеющихся технических средств АСУТП ОФ с целью доиспользования их ресурсов II Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г.Эрдэнэт. - С.62-64

10. Дэлгэрбат Л., Даваацэрэн Г.. Современные принципы и состояние автоматизированного управления процессом полу- и самоизмельчения // Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г. Эрдэнэт. - С.72-75.

11. Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж., Намсрайжав Д.. Оптимальное управление флотационными операциями по статистико-технологическим моделям на обогатительной фабрике // Тезисы

^ докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г.,

г.Эрдэнэт. - С.47-49.

12. Дэлгэрбат Л., Амартайван Г., Намсрайжав Д. Реконструкция системы технологического управления на ОФ на базе программно-технической платформы продукции ABB, США // Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г. Эрдэнэт. - С.61-62

13. Дэлгэрбат Л., Ринчинжугдэр Т., Батжаргал Б., Долгоржав Ц.. Техническое и методическое обеспечения экспресс анализов в АСУТП ОФ. Принципы реализации и перспективы развития на СП «Эрдэнэт» // Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г. Эрдэнэт. - С.67-69.

* 14, Давааням С., Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж. и др. Контроль выхода пенных продуктов на обогатительной фабрике ГОКа «Эрдэнэт» // Обогащение руд № 1, 1998. - С. 15-19.

* 15. Давааням С., Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж., Мухин Д.В.

Оптимальное управление флотационными операциями по статистико-

технологическим моделям на обогатительной фабрике СП «Эрдэнэт»

// Обогащение руд № 3, 1998. - С.41-4&--

рос. национальная] I библиотека

J С. Петербург I « 09 №• UT f "

" " " I Ii ШШ'Щ *

16. Дзлгэрбат Л., Кузнецов А.Ф., Щербаков A.C.. Состояние и перспективы развития автоматизации и компьютеризации на СП «Эрдэнэт» // Горный журнал № 2, 1998. - С.68-72

17. Коробко В.Н., Дэлгэрбат Л. Обоснование и принципы создания автоматизированного архива первичных геологических данных по скважинам детальной и эксплуатационной разведок на карьере «Эрдэнэт» // Тезисы докладов научно-практической конференции СП «Эрдэнэт», 1998 г., г. Эрдэнэт. - С.56-60.

18. Дэлгэрбат Л., Дуда A.M.. Современные подходы к стратегии управления технологическими процессами как фактор интенсификации производства // Новые решения в технике и технологии добычи и переработки руд. - Сб. докл. расш. засед. науч,-практ. конф., 3-5 окт. 2001 г., Эрдэнэт. - С. 216-218.

19. Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж., Даваацэрэн Г.. Экспертно-оптимизационное управление процессами измельчения и флотации медно-молибденовых руд. // Новые решения в технике и технологии добычи и переработки руд. - Сб. докл. расш. засед. науч.-практ. конф., 3-5 окт. 2001 г., Эрдэнэт. - С.219-225.

_ 20. Дэлгэрбат Л. Исследование, моделирование и оптимизации процессов измельчения и коллективной флотации медно-молибденовых руд II Новые решения в технике и технологии добычи и переработки руд. - Сб. докл. расш. засед. науч.-практ. конф., 3-5 окт. 2001 г., Эрдэнэт. -С.226-232.

21. Дэлгэрбат Л., Ринчинжугдэр Т., Кузнецов А.Ф., Дуда A.M. Пути достижения современного уровня автоматизации производства и внедрения информационной технологии II Новые решения в технике и технологии добычи и переработки руд. - Сб. докл. расш. засед. науч.-практ. конф., 3-5 окт. 2001 г., Эрдэнэт. -С. 250-254.

22. Дэлгэрбат Л., Ринчинжугдэр Т., Кузнецов А.Ф., Алсуфьев

B.П. Результаты внедрения радиоизотопных анализаторов непрерывного действия Amdel-ISA на СП «Эрдэнэт» // Новые решения в технике и технологии добычи и переработки руд. - Сб. докл. расш. засед. науч.-практ. конф., 3-5 окт. 2001 г., Эрдэнэт. -

C.259-261.

23. Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж., Даваацэрэн Г.. Экспертно-оптимизационное управление процессами измельчения и флотации медно-молибденовых руд. II Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2002. -№5. - С.223-226.

24. Дэлгэрбат Л. Исследование, моделирование и оптимизация процессов измельчения и коллективной флотации медно-молибденовых руд И Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2002. -№5. - С.226-230.

25. Дэлгэрбат Л., Выбор метода контроля и типа пульпового анализатора для реконструкции АСУТП обогатительной фабрики СП «Эрдзнэт» II Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2002. -№2. - С.223-225.

26. Дэлгэрбат Л., Авдохин В.М. Моделирование и системные исследования процесса коллективной медно-молибденовой флотации II Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2003. -№1. - С.58-62.

27. Дэлгэрбат Л., Мэргэнбаатар Н. Оценка эффективности методов и средств автоматического регулирования процесса флотации // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2003. -№1. - С.63-66.

28. Дэлгэрбат Л. Повышение эффективности обогащения на основе автоматического управления процессом флотации // 4-й конгресс обогатителей стран СНГ, 19-21 марта 2003 г., материалы конгресса. - МИСиС, Москва, 2003. - Т.2. - С. 25-27.

Подписано в печать /7.04.03. Формат 60x90/16

Объем 2 п.л. Тираж 100 экз. Заказ _

Типография МГГУ, Ленинский проспект 6.

1

2.оо>-А Hi - 9 4 3 2

Содержание диссертации, доктора технических наук, Лодойн Дэлгэрбат

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ 10 КОНТРОЛЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КОЛЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД

1.1. Технология обогащения медно-молибденовых руд

1.1.1. Технологические схемы, режимы измельчения и флотации на 10 ГОКе "Эрдэнэт"

1.1.2. Технологические схемы измельчения и флотации на других ОФ

1.1.3. Методы моделирования процесса флотации

1.2. Методы управления процессами флотации медных и медно- 23 молибденовых руд

1.2.1 .Системы автоматического регулирования

1.2.2. Алгоритмы автоматического управления процессами флотации

1.3. Средства контроля технологических параметров процесса флотации

1.3.1. Промышленные анализаторы для непрерывного измерения 54 состава твердого в измельченной руде и продуктах флотации

1.3.2.Средства контроля ионно-молекулярного состава жидкой фазы 65 флотационных пульп

1.4. Системные средства оперативного контроля и регулирования

Выводы к главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА 76 КОЛЛЕКТИВНОЙ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОЙ ФЛОТАЦИИ

2.1. Исследование и моделирование процессов формирования ионномолекулярного состава жидкой фазы пульпы

2.1.1. Щелочность среды '

2.1.2. Концентрация собирателя

2.1.3. Концентрация вспенивателя 86 2.2. Исследование и моделирование процессов формирования

4 физических параметров флотационной пульпы

2.2.1. Аэрированность пульпы

2.2.2. Уровень пульпы

2.2.3. Время флотации

2.3. Исследование и моделирование процессов флотации минералов

2.3.1. Флотируемость минералов

2.3.2. Фракционный состав исходной руды

2.3.3. Извлечение фракций в зоне основной - контрольной флотации

2.3.4. Извлечение фракций в зоне перечистной флотации

2.4. Исследование и моделирование возмущающих параметров

2.5. Построение модели коллективной флотации с учетом 119 закономерностей процессов массопереноса

2.5.1. Извлечение металлов в концентрат и хвосты

2.5.2. Содержание металлов в концентратах и хвостах

2.5.3. Скорректированные значения выходных параметров с учетом 127 перемешивания и запаздывания

2.6. Оценка адекватности многоуровневой динамической модели 133 коллективной флотации щ Выводы к главе

ГЛАВА 3. СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА 141 КОЛЛЕКТИВНОЙ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОЙ ФЛОТАЦИИ

3.1. Разработка метода оценки типа руды и состояния 142 технологического процесса

3.2. Выбор оптимизационных критериев и параметров при 150 автоматическом регулировании процесса коллективной флотации

3.3. Разработка методики оценки эффективности методов и систем 158 автоматического регулирования

3.4. Разработка метода оценки эффективности и выбора средств 164 аналитического контроля процесса флотации

Выводы к главе

4. ВЫБОР СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ 172 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4.1. Выбор контрольно-измерительных приборов и средств автоматики.

4.1.1. Измерение и регулирование уровня пульпы во флотомашинах

4.1.2. Измерение и регулирование расхода воздуха и флотореагентов 177 4 4.1.3. Измерение гранулометрического состава и плотности пульпы

4.1.4. Выбор схемных характеристик систем контроля и регулирования

4.2.Выбор датчиков состава твердого в пульпе

4.3. Выбор средств среднего и верхнего уровней системы 192 автоматического контроля и регулирования процессов измельчения и коллективной флотации

4.3.1. Компьютерная сеть АСУТП

4.3.2. Сеть контроллера 194 Выводы к главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 198 ПРОЦЕССАМИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ФЛОТАЦИИ

5.1. Экспертные стратегии управления технологическими процессами 199 в циклах измельчения и коллективной флотации

5.2. Система экспертно-логического управления измельчительно- 204 флотационным переделом

5.3. Система интеллектуального управления процессом коллективной 208 флотации

Выводы к главе

ГЛАВА 6. ОПТИМИЗАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕАГЕНТНЫМ

РЕЖИМОМ КОЛЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ ПО ПАРАМЕТРАМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПУЛЬПЫ

6.1. Разработка системы оптимизационного регулирования расхода 221 извести

6.2. Разработка алгоритма оптимизационного регулирования расхода 224 извести

6.3 Испытания оптимизационного регулирования расхода извести

6.4. Разработка системы и алгоритма оптимизационного регулирования 238 расходов сернистого натрия и вспенивателя

Выводы к главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации"

Актуальность работы. Применяемые в настоящее время технологии обогащения руд цветных металлов требуют значительного совершенствования, что обусловлено снижающимся содержанием ценных компонентов и усложнением минералогического состава. Повышение эффективности обогащения минерального сырья, снижение материальных затрат на переработку, повышение экологической безопасности горнообогатительного производства требуют разработки и применения научно обоснованных методов автоматического контроля и регулирования технологического процесса.

Особенно актуальна данная задача для медно-молибденовой подотрасли цветной металлургии, характеризующейся наиболее низкими содержаниями ценных компонентов в рудах, значительными колебаниями их физико-химических свойств и обогатимости.

Эффективным направлением решения проблемы повышения эффективности обогатительного производства с использованием адаптивных систем автоматического регулирования, в т.ч. экспертных и оптимизационных, являются разработка и использование физико-химических моделей основных процессов обогащения. Использование многоуровневой модели позволяет решить задачи оптимизации используемых и разработки новых методов управления процессами флотации, выбора управляющих алгоритмов и определения оптимальных условий их применения. Использование многоуровневой модели процесса флотации позволяет решить задачи выбора методов и средств контроля параметров технологического процесса. Важным условием оптимизации процесса флотационного обогащения является разработка научно обоснованных критериев эффективности, базирующихся на экономических принципах и использующих знания закономерностей процесса флотации.

Методологической основой решения задачи разработки многоуровневой модели процесса флотации медно-молибденовых руд являются результаты фундаментальных исследований флотационных систем с позиции физико-химии воздействия компонентов ионного состава пульпы на поверхностные свойства минералов, значительный вклад в развитие которых внесли ученые России: И.Н.Плаксин, С.И.Митрофанов, Ю.И.Еропкин, И.А.Каковский, О.С. Богданов, В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, С.Б. Леонов, В.А. Конев, Н.И. Елисеев, В.А. Бочаров, Л.А. Глазунов, Г.Н. Машевский, В.М. Авдохин и другие.

Цель работы - установление закономерностей и разработка многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд для использования в адаптивной автоматизированной системе управления, обеспечивающей повышение извлечения ценных компонентов и качества концентратов, сокращение расхода реагентов.

Идея работы заключается в использовании разработанной параметрически взаимосвязанной динамической многоуровневой модели флотационного процесса для адаптивного управления обогащением медно-молибденовых руд

Методы исследований. В работе использованы лабораторные, полупромышленные и промышленные методы исследования процесса флотации с контролем химического, минерального, фракционного и фазового состава руды, концентратов и промпродуктов; ионно-молекулярного состава жидкой фазы пульпы; уровней, расходов и степени аэрации пульпы. Использованы математические методы моделирования, методы статистического и регрессионного анализа, методы теории оценок точности и надежности измерений. Использованы методы системного анализа, методы экспертных оценок и теории оптимизации.

Научная новизна. Установлены новые количественные закономерности, определяющие взаимосвязанное изменение физико-химических параметров флотационной системы в условиях колебаний состава и свойств руды, свойств и расходов реагентов, параметров режима работы обогатительного оборудования.

Впервые разработана динамическая многоуровневая модель процесса коллективной медно-молибденовой флотации, в которой управляющими воздействиями являются схема и продолжительность процесса флотации, расход, плотность и уровень пульпы, расход воздуха и флотационных реагентов; учитываются возмущающие параметры - содержания металлов, технологические свойства руды, активность флотационных реагентов; адаптивно настраиваемыми параметрами являются флотируемость фракций минералов и ионно-молекулярный состав пульпы. Использование модели как средства адаптации в системе управления процессом обогащения позволяет повысить эффективность процесса, оптимизировать его технико-экономические параметры - извлечение ценных компонентов, качество концентратов.

Разработан новый метод типизации руд и производственной ситуации по значениям контролируемых параметров процесса обогащения, предполагающий использование многоуровневой модели флотации в динамическом режиме для генерации базы данных с целью идентификации свойств перерабатываемой руды.

Разработан новый метод выбора схем, алгоритмов и средств измерений в системе адаптивного управления, предполагающий критериальную оценку эффективности технологического процесса в динамическом режиме, задаваемом многоуровневой моделью флотации.

Практическая значимость. С использованием многоуровневой модели процесса флотации определены оптимальные значения щелочности пульпы, концентраций флотационных реагентов, параметров работы обогатительного оборудования для различных типов медно-молибденовых руд, используемые в качестве функций - задатчиков в системах адаптивного управления.

Разработана структура систем автоматизированного управления процессом флотационного обогащения медно-молибденовых руд переменного состава, использующих модельно-ориентированный адаптивный алгоритм управления реагентным режимом коллективной флотации на основе непрерывного контроля состава твердой и жидкой фаз флотационной пульпы.

Реализация работы. Разработанные технологические режимы и автоматизированные системы адаптивного управления процессом коллективной медно-молибденовой флотации прошли опытно-промышленную проверку и реализованы при реконструкции АСУТП обогатительной фабрики СП "Эрдэнэт", где обеспечили повышение извлечения ценных компонентов, качества концентратов, сокращение расходов реагентов. Экономический эффект от внедрения результатов работы, приходящийся на долю автора, составил 418,6 тыс. долларов США.

Основные положения, вынесенные на защиту:

1. Закономерности флотации медно-молибденовых руд в многопараметрической системе взаимовлияющих факторов, характеризующих свойства исходного сырья, ионно-молекулярного состава пульпы и технологического режима процесса обогащения.

2. Структура и организация многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд, .которая функционально связала параметры флотационного процесса, переменный состав и физико-химические свойства руды, параметры расхода и качества реагентов, а также параметры технологического оборудования.

3. Методы типизации руды и оценки производственной ситуации при адаптивном управлении, основанные на использовании многоуровневой модели флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения

4. Методы критериальной оценки эффективности и выбора алгоритмов адаптивного управления и средств контроля, использующие многоуровневую модель процесса флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения.

5. Схемы систем и блок-схемы алгоритмов адаптивного управления реагентным режимом процесса коллективной медно-молибденовой флотации.

Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались и обсуждались на 12 научных конференциях и щ форумах, в т.ч.: региональных семинарах по управлению производствен-ными процессами с использованием физических методов контроля (Сидней, 2000г., Ханой, 2001г.); международных научно-производст-венных конференциях СП "Эрдэнэт", Эрдэнэт 1998 г., Эрдэнэт, 2001 г.; Научных семинарах в рамках "Недели горняка", МГГУ, Москва, 2002-2003 гг.; конгрессе обогатителей стран СНГ, МИСиС, Москва, 2003 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 28 печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения и выводов, списка литературы из 218 наименований и содержит 265 страниц машинописного текста, 45 рисунков, 39 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Лодойн Дэлгэрбат

Основные выводы и результаты работы

1. Вскрыты причины снижения технико-экономических показателей обогащения медно-молибденовых руд различного состава и физико-химических свойств. Показано, что наряду с изменяющимся минеральным составом, твердостью и окисленностью руды, причинами снижения извлечения ценных компонентов и качества товарных концентратов является нестабильное качество используемых флотационных реагентов и колебания объемов перерабатываемой руды. Показано, что между технологическими параметрами и технологическими показателями медно-молибденовой флотации существуют связи как детерминированного, так и стохастического типа, причем между технологическими параметрами имеется существенное взаимное влияние.

2. Установлены количественные закономерности изменения ионного состава и степени аэрации пульпы при варьировании технологических свойств руды, расхода и качества флотационных реагентов, расхода воздуха. Установлены количественные закономерности изменения флотируемости минеральных фракций при варьировании рН, концентраций реагентов, аэрации пульпы, расхода воды. Установлены количественные закономерности изменения извлечения ценных компонентов и качества концентратов при варьировании минерального и флотофракционного состава руды, флотируемости минеральных фракций, времени флотации.

3. Разработана динамическая многоуровневая модель процесса коллективной медно-молибденовой флотации, включающая в качестве возмущающих параметров содержания металлов, минеральный и фракционный состав измельченной руды, адсорбционную и поглотительную способность пульпы, активность флотационных реагентов; в качестве регулируемых параметров - расход, уровень, и плотность пульпы, расход воздуха и флотационных реагентов; в качестве промежуточных параметров - выхода сростков, раскрытых минералов и шламов, рН и концентрации реагентов, степень аэрации пульпы, константы скорости флотации минералов; в качестве выходных параметров - извлечения ценных компонентов, содержания металлов в концентратах, критерий оптимизации.

4. Установлены количественные закономерности переходных процессов в пневмомеханических флотомашинах, рассчитаны динамические характеристики уравнений связи разработанной модели процесса и установлены количественные закономерности изменения измеряемых содержаний различных металлов в концентрат и хвосты операций флотации и конечных технологических показателей при изменении значений возмущающих, регулируемых и промежуточных технологических параметров процесса коллективной флотации.

5. Установлены закономерности изменения во времени возмущающих параметров процесса флотации: содержаний металлов; минерального и фракционного состава измельченной руды; активности флотационных реагентов. Разработаны задающие функции возмущающих параметров (П,) от среднего значения (Пс), коэффициента вариации (Кв),и периода вариации (Тв) , имеющие в общем виде вид уравнения

П1 = Пс*(1 + КвП*8т(2л*1/Тв).

6. Разработан метод типизации руд, включающий использование модели флотации для генерирования массива ожидаемых значений промежуточных и конечных параметров процесса для исходных данных, соответствующих четырем различным типам медно-молибденовых руд используемого для распознавания «образа» перерабатываемой руды. Показано что по совокупности контролируемых параметров исходного сырья и технологического процесса возможна надежная идентификация первичных халькопиритовых руд, борнит-халькозин-молибденитовых руд, первичных пиритных руд и окисленных пиритных руд.

7. Разработан метод оценки производственной ситуации, включающий использованием модели флотации для генерирования массива ожидаемых значений промежуточных и конечных параметров процесса для исходных данных, соответствующих четырем критическим производственным ситуациям, используемого для распознавания «образа» производственной ситуации. Показано что по совокупности контролируемых параметров исходного сырья и технологического процесса возможна надежная идентификация производственных ситуаций: повышенного ошламования, повышенного содержания сростков, повышенного дебита пульпы и недорасхода извести.

8. Разработан локальный критерий оптимизации процесса коллективной флотации, включающий в качестве составляющих величины извлечения меди

Scu) и извлечения молибдена (£мо) в коллективный концентрат, содержания в нем меди (Реи), имеющий вид зависимости

Qc = SCu + MPcu- 11,5) + К28Мо, и предназначенный для использования в качестве целевой функции оптимизации в алгоритмах автоматического регулирования процесса коллективной медно-молибденовой флотации. С использованием критерия Qc системными исследованиями установлены оптимальные значения рН пульпы, концентрации собирателя, уровня пульпы и расхода воздуха для четырех основных выделенных типов руд, перерабатываемых на ОФ "Эрдэнэт".

9. Разработан метод сравнительной оценки и выбора систем и методов автоматического управления, включающий ввод в модель основных констант перерабатываемого сырья, реагентного режима флотации, задачу вида управляющего воздействия, расчет технико-экономических показателей флотации и критерия оптимизации. Об эффективности метода судят по изменению критерия оптимизации после ввода операции регулирования параметра технологического процесса.

10. Разработан метод выбора методов средств аналитического контроля, используемых в системе автоматического регулирования, включающий, включающий ввод в модель основных констант перерабатываемого сырья, реагентного режима флотации, эксплуатационных и стоимостных параметров анализаторов, расчет технико-экономических показателей флотации и критерия оптимизации. Об эффективности анализатора судят по изменению критерия оптимизации после ввода операции или средства контроля параметра технологического процесса.

11. На основании данных о точности и надежности средств измерений выбрано основное оборудование для подсистем контроля технологического процесса флотации: ультразвуковой датчик уровня пульпы; термический расходомер воздуха "SIERRA"; магнитоиндукционный расходомер фирмы "Outokumpu Mintek", дозатор реагентов "WEMKO"; анализатор крупности PSI-200 фирмы "Oytokympy Muntek"; плотномеры S-серии фирмы "TN Technologies"; магнитоиндукционный расходомер серии 10 D фирмы "FISHER PORTER KROHTE"; погружные анализаторы содержаний металлов «Amdel-ISA» фирмы «Thermo-gamma metrics»; потенциометрические датчики ДПг-4М; датчик рН фирмы "LTL Electronics".

12. Разработана экспертная система управления процессами измельчения и флотации, включающая контроль, содержания класса —80 мкм в питании флотации, содержания меди в питании флотации, концентрате и хвостах, оценку сортности перерабатываемой руды и производственной ситуации, регулирование уровня пульпы во флотомашинах, расходов воздуха, вспенивателя и собирателя. Проведенными промышленными испытаниями показана эффективность разработанной системы регулирования, обеспечивающей повышение извлечения меди на 0,4%, содержания меди в товарном концентрате на 0,2%.

13. Разработана и внедрена система экспертного управления процессом коллективной флотации, включающая контроль входных и выходных параметров, оценку сортности руды, производственной ситуации, анализ технологического опыта, выбор и установку значений регулируемых параметров, обеспечивающих поддержание оптимального технологического режима. Показано, что применение системы обеспечивает повышение извлечения меди на 1,1 %, молибдена на 1,9%, сокращение расхода собирателя и вспенивателя на 10%.

14. Разработана и внедрена оптимизационная система управления подачей сернистого натрия по параметрам состава твердой и жидкой фазы пульпы. Алгоритм управления предусматривает оценку сортности руды, определение оптимального значения комплексного параметра ионного состава и автоматическую перенастройку технологического режима флотации для данного типа руд. Показано, что применение системы позволяет повысить извлечения меди на 0,7%, молибдена на 0,2% и при равном качестве товарных концентратов и сокращении расходов реагентов на 5-10%.

15. Разработаны и прошли испытания оптимизационной системы управления подачей извести по параметрам состава твердой и жидкой фазы пульпы. Алгоритм управления включает оценку сортности руды, определение значения рН при котором достигается максимальная эффективность технологического процесса и поддержание оптимальных параметров регулированием расхода извести. Проведенными промышленными испытаниями показано, что применение систем в сумме позволяет повысить извлечение молибдена на 5,2% и меди на 0,9% при равном качестве товарных концентратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе установленных закономерностей медно-молибденовой флотации и разработанной на их основе динамической многомерной модели, решена актуальная научная проблема разработки и обоснования методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления, обеспечивающих повышение извлечения ценных компонентов и качества концентратов, сокращение расхода реагентов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Лодойн Дэлгэрбат, Москва

1. Абрамов АА. Теоретические основы оптимизации селективной флотации сульфидных руд.-М.: Недра, 1978.- 280 с.

2. Абрамов A.A. Технология обогащения руд цветных металлов.- М.: Недра, 1983.с. 399.

3. Абрамов A.A., Авдохин В.М., Морозов В.В. Автоматическое регулирование реагентных режимов селективной флотации полиметаллических руд // Цветные металлы -1990. -N9. с. 12-17.

4. Абрамов A.A., Авдохин В.М., Морозов В.В. Моделирование и контроль флотационного обогащения комплексных руд // Материалы 7-го регионального симпозиума АПКОМ. -М., 1997.М.: МГГУ, 1997. с. 273-277.

5. Абрамов A.A., Авдохин В.М., Морозов В.В. Физико-химические исследования и оптимизация действия реагентов при флотации полиметаллических руд // Горный журнал.-1988.-N11,-стр. 145-152.

6. Абрамов A.A., Леонов С.Б., Сорокин М.М. Химия флотационных систем.- М.: Недра, 1983.-312 с.

7. Авдохин В.М. Коррозионный механизм окисления сульфидов в процессах обогащения // Комплексное использование минерального сырья. 1989.- N 9.- с.133.

8. Авдохин В.М. Моделирование и управление флотацией сульфидов // Комплексные исследования физических свойств горных пород и процессов.- М.; МГИ, 1987.-с.35-40

9. Авдохин В.М., Абрамов A.A. Окисление сульфидных минералов в процессах обогащения,- М.: Недра, 1989.- 219 с.

10. Автоматизация технологических процессов на горнорудных предприятиях. Справочное пособие / под ред. B.C. Виноградова., М.: Недра, 1984. 359 с.

11. Азарян A.A., Вызов В.Ф. Кузьменко А.Б. Разработка методов и средств оперативного контроля качества минерального сырья при его добыче и переработке // Горный журнал, 2002. №3. С. -65-68.

12. Алехин В.П., Гапонов Г.А. Автоматизация технологических процессов на медной обогатительной фабрике // Обогащение руд, 1999 №3, - С.34-35.

13. Андреев Е.Е. Исследование обогатимости различных типов богатых никелевых руд месторождение Печенганик ель с использованием математических моделей // Обогащение руд, 1999. № 1-2. - С.27-32.

14. Арсентьев В.А., Блатов И.А., Конев В.А. Компьютерное управление технологией доводки медно-никелевых концентратов //Цветные металлы. -2000. -№4. -С.37-39.

15. Асончик K.M., Чаплыгин A.M. Испытания нового режима обогащения медно-молибденовых руд на Алмалыкском комбинате. // Обогащение руд. -2000. № 2. — С.12-14.

16. Баатархуу Ж., Гэзэгт Ш., Давааням С. Опыт флотационного обогащения медно-порфировых руд // Горный журнал, 1998. -№2. -С.55-59.

17. Баатархуу Ж. Научное обоснование и разработка эффективной технологии обогащения медно-порфировых руд на основе изучения их генетико-морфологических особенностей // Автореф. Дисс.докт.техн. наук. М. -2002. 42 с.

18. Барский J1.A., Плаксин И.Н. Критерии оптимизации разделительных процессов. -М.: Наука, 1967. 118 с.

19. Барский В.Д., Иващенко В.А., Гнездикова Т.М. и др. Математические модели АСУТП электрохимического обесцианивания технологических вод коксохимического производства // Кокс и химия, -1994. №3. - С. 29-30.ф 255

20. Барский JI.A., Рубинштейн Ю.Б. Кибернетические методы в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1970.- 312 е.

21. Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. -М.-: Недра, 1978. -380с.

22. Башлыкова Т.В., Макавецкас А.Р. Прогноз технологических свойств минерального сырья на ранних стадиях его геологического изучения // Докл. 3 конгресса обогатителей стран СНГ, МИСиС, 2001.М.:МИСиС. С.175-176.

23. Батлер Д.Н. Ионные равновесия.- Л.: Наука, Ленинград, отд-ние, 1973.- 446 с.

24. Бахтерев В.В. Оценка качества минерального сырья при его добыче и переработке путем возбуждения и анализа люминесценции сильноточными наносекундными импульсными пучками электронов // Горн, инф.-анал. бюллетень. -МГГУ, 1999. №8.- С.87-93.

25. Белоглазов И.Л., Тихонов О.П., Хайдов В.В. Методы расчета обогатительногидрометаллургических аппаратов и комбинированных схем. М.: Металлургия, 1995. -300с.

26. Блатов И.А. и др. Компьютерная программа OPTIFLOT для технико-экономической оптимизации флотационных обогатительных фабрик // СПб, Проблемы комплексного использования руд. -Тезисы. С. 44.

27. Блатов И.А. и др. Способ управления процессом флотации медно-никелевых руд // Пат.2132744. Росс. МПК В03В13/00, ВОЗД1/00 . заяв.25.2.98. опубл. 10.07.99. бюлл. Изобр.56.

28. Блатов И.А., Бондаренко В.П., Машевский Г.Н. Оптимальное управление флотационными операциями на обогатительной фабрике ГМК "Печенганикель" // Обогащение руд. 1996. - №3. - С.19 - 27.

29. Блатов И.А., Зеленская JI.B., Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Исследование процессов рудоподготовки и флотации с помощью компьютерного моделирования // Горный вестник 1999 - №2-3 С. 58- 62.

30. Богданов О.С., Гольман A.M., Каковский И.А. и др. Физико-химические основы теории флотации.- М.: Наука, 1983. 413 с.

31. Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек А.К., Янис H.A. Теория и технология флотации руд. М.: Недра, 1990.- 364 с.

32. Бондаренко В.П., Яценко В.Н., Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Расчет флотофракционного состава и прогноз показателей при флотации различных типов сырья для ОФ ГМК "Печенганикель" // Цветные металлы. -2001. -№8. -С. 102-105.

33. Боровков Г.А., Сорокер JI.B., Монастырская В.И. Автоматическое вольтамперометрическое определение сульфид-ионов в жидкой фазе пульпы и промстоках флотационных обогатительных фабрик //Обогащение руд. 2000 г. -№2. - С. 14-18.

34. Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Технология кондиционирования в селективной флотации руд цветных металлов.- М.: Недра. 1993. - 288 с.

35. Бочаров В.А. Окисление компонентов сульфидных пульп в селективной флотации руд цветных металлов // Цветные металлы. 1994.- N 6. - С.63-66.

36. Бочаров В.А. Совершенствование технологии обогащения и повышение комплексности использования сульфидных медно-цинковых руд // Цветные металлы, 1997. -№2. с. 8-11.

37. Бочаров В.А. Комплексная переработка руд цветных металлов с применением комбинированных технологий // Обогащение руд, 1997. №3. С. 3-6.

38. Бочаров В.А., Интенсивные методы рудо- и пульпоподготовки при комплексной переработке сульфидных руд цветных металлов// Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва. 1996. -№6. - С. 40-45.

39. Браун В.И., Шендерович Е.М. Современные системы управления на обогатительных фабриках//Горный журнал. -1997. -№4. С.62-64.

40. Букетов Е.А., Угорец М.З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогенидов.- Алма-Ата: Наука, 1975. 395 с.

41. Булах А.Г. Методы термодинамики в минералогии.- JL: Наука, Ленингр. отд-ние, 1974.- 184 с.

42. Быстрое В.П., Комков A.A. Анализ влияния состава медного концентрата комбината «Эрдэнэт» на показатели плавки // Цветные металлы. — 2000. № 8. - С.17-20.

43. Байбородин Б.Я., Федорова C.B., Перфильев Ю.В. Исследование и разработка ресурсосберегающих технологических процессов // докл. 3-го конгр. обогатителей СНГ, МИСиС, 2001. М.:МИСиС. С.68-69.

44. Вигдергауз В.Е. Теоретическое обоснование и разработка методов повышения контрастности физико-химических и флотационных свойств сульфидов на основе оптимизации окислительных процессов: Автореф.дис.д-ра техн. наук. М.,1991.-33 с.

45. Вигдергауз В.Е. Электрохимическая интенсификация флотации медьсодержащих сульфидных руд // Новые процессы в комбинированных схемах обогащения полезных ископаемых. М: Наука.,1989. -С.127-136.

46. Видуецкий М.Г., Мальцев В.А., Читалов С.Л. Новая флотомашина колонного типа конструкции института «Уралмеханобр» // Цветные металлы. — 2000. № 3. - С.23-27.

47. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. -М.: Наука, 1987.- 432 с.

48. Гапонов Г.А., Санакулов К.С., Колтунова Л.Н. Исследование и совершенствование технологии обогащения медно-молибденовых руд Алмалыкского горнометаллургического комбината// Сб. докл. Науч. практ. конф., Эрдэнэт, 2001. - С. 177- 179.

49. Гапонов Г.А., Алехин В.П. Автоматизация технологических процессов на медной обогатительной фабрике // Цветные металлы, 1999, № 4, - С.37-38.

50. Гаррелс Ч., Крайст Г. Растворы, минералы, равновесия.- М.: Мир, 1967.- 407 с.

51. Гегоев Е., Христов Р. Децентрализованная экспертная система управления обогатительными процессами измельчения и флотации // Год. Мин.-геол. унив., София, 1991, -38,-№4, С.39-47.

52. Глазунов Л.А. Роль окислительно-восстановительных процессов во флотации руд цветных металлов // Цветная металлургия, 1996, N 2-3.- С. 23-26

53. Глазунов Л.А., Митрофанов С.И. Вопросы регулирования процесса флотации полиметаллических руд в зависимости от степени их окисления // Вещественный состав и обогатимость минерального сырья.- М.: Наука, 1978.- С.49-53.

54. Глазунов Л.А.Флотационная активность сульфидных минералов в связи с их окисляемостью // Цветная металлургия,- 1997.-Ы 1. С. 14-15.

55. Глембоцкий В.А. Физико-химия флотационных процессов.- М.: Недра, 1972.392 с.

56. Глембоцкий О.В. Особенности флотации сульфидных минералов в связи с их окислением в технологическом процессе: Автореф. дис. канд.техн.наук.- М., 1968.- 23 с.

57. Годен А.М. Флотация,- М.: Госгортехиздат, 1959.- 653 с.

58. Горячев Б. Е., Шальное А. С., Фокина Е. Е. Флотируемость частиц с химически неоднородной поверхностью и ее связь с физико-химическими характеристиками смачивания // Цветные металлы, 2002. -№5. С.23-26.

59. Горячев Б. Е., Андрианова Е. С., Шальнов А. С., Базарова Е. А. Исследование смачивания поверхностей из сульфидов, оксидов и ксантогенатов металлов // Цветные металлы, 1998. -№5. С.21-23.

60. Давааням С., Дэлгэрбат JL, Лхагва Ж., Кокорин A.M. и др. Оптимизация подачи сернистого натрия в коллективном цикле флотации медно-молибденовых руд на обогатительной фабрике ГОКа Эрдэнет // Обогащение руд, 1997, -№6, С. 17-22.

61. Давааням С., Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж., Мухин Д.В. Оптимальное управление флотационными операциями по статистико-технологическим моделям на обогатительной фабрике СП "Эрдэнет" // Обогащение руд, -1988, №3, С.41-46.

62. Давааням С., Дэлгэрбат Л., Лхагва Ж. И др. Контроль выхода пенных продуктов на обогатительной фабрике «Эрдэнэт» //Обогащение руд. 1977. -№1. - С. 15 - 19.

63. Давааням С., Сатаев И.Ш., Карнаухов С.Н., Десятое A.M., Херсонский М.И. ф Технология обогащения медно-молибденовых руд с применением собирателя S-730G. //

64. Цветные металлы. 2000. - № 8. - с.68-70.

65. Десятое A.M., Херсонский М.И., Сатаев И.Ш. Освоение беспропарочной технологии флотации руд месторождения «Эрдэнэтийн-Овоо» с применением селективных собирателей // Сб. докл. Науч. практ. конф., Эрдэнэт, 2001. - С. 124- 134.

66. Десятов A.M., Херсонский М.И., Гэзэгт Ш., Давааням С., Сатаев И.Ш., Баатархуу Ж. Анализ и совершенствование способов разделения медно-молибденово-пиритных продуктов // Докл. научн. конф., Эрдэнэт, 1998. -С. 34-37.

67. Дамдинсурэн М. Перспективы развития горно-обогатительного производства Сб. докл. Науч. практ. конф., Эрдэнэт, 2001. - С.55- 63.

68. Дильман В.В., Полянин А.Д. Методы модельных уравнений и аналогий.-М.: Химия,1988.-304 с.т

69. Закускин С.В. Математическое обеспечение автоматизированных систем аналитического контроля при рентгеноспектральном анализе: Автореф. дис. канд техн. наук / Гиредмет. -М., 1986., 19 с.

70. Иванюкович Т.Д. и др. Рентгенофлюоресцентные анализаторы с п/п детекторами и результаты их применения на горно-добывающих предприятиях // 2-й международный симпозиум "Проблемы комплексного использования руд" СПб, -1996. - С.11.

71. Изоитко В.М. Особенности минералов и руд, определяющих их технологические свойства // Топорковские чтения. Межд. науч. горно-геол. конф. Рудный, 1999, вып.4. Рудный, 1999. С.310-317.

72. Изоитко В.М. Технологические особенности молибденовых руд // Горный журнал. -1997. -№4. С.20-24.

73. Каковский И.А. К вопросу о кинетике окисления смесей сульфидных минералов кислородом в водных растворах // Обогащение руд. 1980.- N 3.- С. 15-19.

74. Каковский И.А., Максимов А.В., Сабурова Л.В. О некоторых особенностях флотации пирита //Современное состояние и перспективы развития теории флотации. -М., Наука, 1979. -С. 227-231.

75. Карапетьянц М.Ф. Методы сравнительного расчета физико-химических величин.-М.: Наука, 1965.-403 с.

76. Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ.- М.: Химия, 1968.- 467 с.

77. Каресвуори Я. Усовершенствованное управление процессами обогащения. // Обогащение руд цветные металлы. - 2001, №6. - С.21-24.

78. Ковин Г.М., Машевский Г.Н. Системы автоматического контроля и управления технологическими процессами флотационных фабрик.- М.: Недра, 1981.- 180 с.

79. Козин В.З., Троп В.Н. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках.- М.: Недра, 1980. -346 с.

80. Козин В.З., Нестерова Т.В., Тюрина Г.Л. Опробование и автоматизация обогатительных фабрик // Изв. Вузов Горный журнал, 2002. -№2. С. 54-57.

81. Козин В.З. Общая схема обогащения полезных ископаемых // Изв. Вузов Горный журнал, 2001. -№4-5. С. 8-16.

82. Кокорин A.M., Лаубган О.В., Машевский Г.Н. Оптимизация реагентного режима по ионному составу пульпы при флотации руд цветных металлов // Обогащение руд, Иркутск.-1988.- С.32-36.

83. Кокорин A.M., Машевский Г.Н. Ионометрия метод контроля и управления флотационным процессом. // Цветные металлы - Обогащение руд. -2001. -№6. - С. 29 - 32

84. Конев В.А. Флотация сульфидов.- М.:11едра, 1985.- 262 с.

85. Косиков Е.М. Окисление некоторых сульфидных минералов и руд в условиях обогащения // Цветные металлы. 1981. -№6. С. 29 - 32

86. Косиков Е.М., Каковский И.А., Вершинин Е.А. Окисление пирита кислородом в растворе // Обогащение руд, 1974, N4, С.34-36.

87. Косой Г.М. Технологическая оценка обогатимости и эффективности процессов обогащения труднообогатимых руд // Переработка труднообогатимых руд. -М.: Наука. -1987.-С.88-92.

88. Коц Г.А., Чернопятов С.Ф., Шманенков И.В. Технологическое опробование и картирование месторождений. М., Недра, 1980. 250 с.

89. Кочановский A.M., Левченко Т.М., Кириченко В.А. Адсорбция растворенных веществ. -Киев.: Наукова думка.- 1977.-223 с.

90. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. М.: Недра, 1986.-188 с.

91. Краткие сведения о фирмах, представленных на 2-м международном научно-практическом семинаре "Современные средства автоматизации и их применение в металлургии".// Цветные металлы, -1994, №7, - С. 70-71.

92. Кремер В.А. Физическая химия растворов флотационных реагентов.- М.: Недра, 1981.- 265 с.

93. Кривов С.А. Новый способ фазовых исследований порошкового материала — фазовый эмиссионный спектральный анализ // докл. 3-го конгр. обогатителей СНГ, МИСиС, 2001. М.:МИСиС. С.112-113.

94. М. Конгас, К. Саломейхо, Д. Мухин Управление промышленным процессом обогатительной фабрики с использованием рентгеновского анализатора // Обогащение руд — цветные металлы. 2001, №6. - С.25-28.

95. Ласкорин Б.Н., Барский, Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. — М.: Недра, 1984. — 146 с.

96. Леонов С.Б. Окислительно-восстановительные процессы в сульфидной флотации // Современное состояние и перспективы развития теории флотации.- М.: Недра, 1979.- С. 220-226.

97. Леонов С.Б. Термодинамическое прогонозирование оптимизации процесса флотации сульфидов ксантогенатами // Обогащение руд.- Иркутск, 1975.- Вып.З.- С. 78-85.

98. Леонов С.Б., Бадейников В.Я. Окислительно-восстановительный потенциал флотационной пульпы и электродные потенциалы сульфидов // Труды ИПИ "Контроль, автоматизация и интенсификация технологических процессов.- Иркутск, 1972.- Ч.2.- С. 179185.

99. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа сточных вод. -М.: Химия, 1973.102. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточныхвод. М.: Химия, 1974, 318 с.

100. Максимов И.И., Хайнман В.Я. Осыпание частиц из пенного слоя флотомашин различного типа // Цветные металлы. 1970, №7. -С. 72-75.

101. Малевич И.А. и др. Современные методы анализа природных и технологических растворов // Журнал прикладной спектроскопии, -1993, -58, №1-2, - С.720 - 723.

102. Мальцев Н.Е., Смирнов Б.И., Рабинович Б.В. Новые модификации приборов и средств автоматизации для обогащения, металлургии и экологии II Цветные металлы, 1999, -№12,-С.84-87.

103. Марюта А.И., Качан Ю.Г., Бунько В.А. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик. М.: Недра, 1983. -234 с.

104. Машевский Г.Н. Об одном подходе к построению ионной модели процесса флотации // Теоретические основы и контроль процессов флотации.- М.: Наука, 1980.- С. 189-197.

105. Машевский Г.Н. Разработка научных основ и внедрение новых методов оптимизации реагентного режима в практику флотационного обогащения руд цветных металлов на базе средств ионометрии: Автореф.дис. докт. техн.наук.- Л., 1989.- 39 с.

106. Машевский Г.Н., Штабов Ю.В. Оптимизация подачи сульфидизатора при флотации медно-молибденовых руд на предприятии "Эрдэнэт" // Обогащение руд. 1985. -№6. - С.14-18.

107. Митрофанов С.И., Кузькин A.C., Иванова З.В. Резервы технологии обогащения медных руд // Цветные металлы, 1971, №7. С.2-4.

108. Митрофанов С.И. Влияние скорости потоков пульпы на деминерализацию пузырьков // Цветные металлы, 1971, №2. - С.72-73.

109. Морозов В.В., Авдохин В.М. Оптимизация обогащения полиметаллических руд на основе контроля и регулирования ионного состава пульпы и оборотных вод // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 1998. -N1. -С. 27-32.

110. Мухин Д.И. Разработка базовых основ и построение системы технологической типизации руд на основе ионных параметров флотационной пульпы на СП "Эрдэнэт" // Науч. Конф. Эрдэнэт., 1998. С. 12-18.

111. Околович A.M. Контроль и автоматизация состава жидкой фазы флотационных пульп // Переработка минерального сырья. М.:

112. Отгонбилэг Ш., Дваацэрэн Г., Баатархуу Ж. Влияние размера вкрапленности сульфидов меди на технологические показатели их обогащения // Горный журнал 1988, №2 С.47-48.

113. Пашко A.A., Алиев Х.Т. Контроль и управление процесса переработки руды // Цветные металлы. 1999 - № 7, - С.60-62.

114. Персиц В.З. Разработка и патентование систем автоматизации обогатительных фабрик. М.: Недра, 1987. - 295 с.

115. Петрович С.И., Мукушева A.C., Файзулин М.А. Метод диагностики обогатительных процессов при одновременной переработке различных типов руд // Горн, инф.-аналитич. бюллетень, МГГУ, 2002. -№3. С. 231-233.

116. Петрович С.И., Мукушева A.C., Стукалова Н.Г. Особенности построения и реализации математических моделей в управлении добычей и переработкой многокомпонентных руд // Горн, инф.-аналитич. бюллетень, МГГУ, 2002. -№3. С. 229-231.

117. Плаксин И.Н. Избранные труды "Обогащение полезных ископаемых",- М.: Наука, 1970.-310 с.

118. Плеханов Ю.В., Жуковецкий О.В. Сорокер J1.B. Системы автоматического управления флотационным процессом на свинцово-цинковых обогатительных фабриках // Цветные металлы. -1997, №7, С. 78-80.

119. Плеханов Ю.В., Жуковецкий О.В. Сорокер JI.B. Способ и устройство для оперативного контроля технологических свойств руд цветных металлов // Докл. 3 конгр. обогатителей СНГ., МИСиС, 2001. М.: Альтекс, 2001. - С.214-215.

120. Походзей Б.Б., Машевский Г.Н. Применение регрессионного анализа по главным компонентам для исследования взаимосвязей параметров процесса флотации медно-никелевых руд // Изв. Вузов горный журнал. 1979. - №1. - С.181-185.

121. Пудов В.Ф., Рамазанов Б.Ф., Ибраев С.Я., Адлер С.С. Разделение коллективных концентратов в присутствии вторичных медных минералов по ионному составу пульпы // Горный журнал. -1998. -№4. -С. 45-48.

122. Радайкина Т.А., Нечай Л.А., Максимов И.И. Технология обогащения медно-молибденовых руд на зарубежных обогатительных фабриках // Обогащение руд, 1978, №3. -С. 41-43.

123. Ревнивцев В.И. Основные направления развития рудоподготовки и обогащения рудного сырья цветной металлургии // Цветные металлы.- 1997.- N 3.- с. 1-4.

124. Рентгеновский анализатор XRA 1600. (XRF monitor maximizes recovery) // Ind.Miner. (Gr.Brit.). -1997, -№361, C.101.

125. Ростовцев В.И., Вейгельт Ю.П. Физико-химическое моделирование процессов в гиперогенных системах при подготовке и обогащении руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1998, -№1, с.100-116-124.

126. Рубинштейн Ю.Б., Тюрникова В.И., Филиппов Ю.А. О направлениях математического моделирования процесса флотации // Переработка минерального сырья. М.:Наука. 1976. -С. 162-167э

127. Рубинштейн Ю.Б. Кинетика флотации. -М.: Недра, 1980. -375 с.

128. Ревазошвили И.Б., Студенцов В.В. Элементы общей и специальной теории флотации // Алматы.: -1998. 214 с.ш 266

129. Ревазошвили И.Б., Студенцов В.В., Клец А.Н. Теоретические вопросы флотации, кн.1 // Алмааты: 1997.-101 с.

130. Рыскии М.Я., Митрофанов С.И., Кубарев А.Д., Черепанова Л.И. Изменение адсорбционных и флотационных свойств сульфидных минералов при поляризации // Цветные металлы.- 1979.- N 8.- С. 105-108.

131. Саградян А.Л., Суворовская H.A., Кравчацев Б.Г. Контроль технологического процесса флотационных фабрик.- М.: Недра, 1983.- 407 с.

132. Самыгин В.Д., Григорьев П.В., Филиппов Л.А. Моделирование массопереноса в большеобъемных флотомашинах // Горн, инф.-аналитич. бюллетень, МГГУ, 2002. -№3. С. 231-234.

133. Седельникова Г.В., Г.С.Крылова, Н.И.Королев Кучное выщелачивание -перспективный способ переработки техногенного золотосодержащего сырья // Руда и

134. Ф металлы, 2000. -№. -С.56-65.

135. Сидоренко Г.А. Методические основы фазового анализа минерального сырья // инеральное сырье, 1999. -№4. С.1-18.

136. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат.- 1985.- 312с.

137. Смирнов Д.Н., Дмитриев A.C. Автоматизация процессов очистки сточных вод в химической промышленности.-Л.:Химия.-1987.-240 с.

138. Соложенкин П.М. Исследование взаимодействия ионов сульфгидгидрильных реагентов с дисульфидами в воде методами магнитной радиоспектроскопии // Изв. Вузов цветная металлургия.-1991.-5.- С.12-18.

139. Сорокер Л.В., Швиденко A.A. Управление параметрами флотации.- М.: Недра, 1979.- 231 с.

140. Старчик Jl.П. Ядерно-физические методы контроля благородных металлов в рудах и продуктах их переработки // Маркшейдерия и недропользование, 2001. -№2. -С. 5457.

141. Старчик Л.П., Оксенгойт Е.А., Грачев Б.Д., Аппаратура для комплексного исследования обогатимости минерального сырья радиометрическими методами. Научное пособие для технологической оценки минерального сырья, М.,1991. С. 118-119.

142. Сыса А.Б., Сыса Т.Н. Особенности процесса раскрытия сростков // Изв. Вузов Цветная металлургия, 1997. -№2. С-6-8.

143. Теория и технология флотации руд / О.С. Богданов, И.И. Максимов, А.К. Поднек, H.A. Янис,- М.: Недра, 1980.- 432 с.

144. Тихонов О.Н. Расчет схем обогащения с учетом распределения частиц минерального сырья по их физическим свойствам // Обогащение руд. -1978. -№4. -С. 21-27.

145. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1984. - 220 с.

146. Тихонов О.Н., Назаров Ю.П. Теория и практика комплексной переработки полезных ископаемых в странах Азии, Африки и Латинской Америки,- М.:Недра,1989.-125 с.

147. Тихонов О.Н. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1985. -272 с.

148. Троп А.Е., Козин В.З., Прокофьев Е.В. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик. -М.: Недра, 1986. 318 с.

149. Тюрин Н.Г. Термодинамика взаимодействия анионных собирателей с поверхностью сульфидного минерала // Обогащение руд. -1976, N 4.- С. 138-150.

150. Тюрникова В.И., Наумов М.Б. Повышение эффективности флотации.- М.: Недра, 1980.-223 с.

151. Улиг С., Мюллер JL, Яковлев Н.В. Рентгенофлюоресцентный анализ в горнодобывающей промышленности // Огнеупоры и техническая керамика 1999. - № 11 -С.37-39.

152. Чантурия В.А. Теоретические основы повышения контрастности свойств и эффективности разделения минеральных компонентов // Цветные металлы, 1998.-№9.С.11-17.

153. Чантурия В.А. Современные проблемы обогащения минерального сырья в России // Вестн. ОГГН РАН, 1998. -№4. С.39-61

154. Чантурия В.А., Вигдергауз В.Е. Электрохимия сульфидов: Теория и практика флотации. -М.:Наука, 1993.-206 с.

155. Чантурия В.А., Шафеев Р.Ш. Химия поверхностных явлений при флотации.- М.: Недра, 1977,- 191 с.

156. Чантурия В.А., Глембоцкий A.B., Машевский Г.Н., Рубинштейн Ю.Б. Современное состояние и основные направления развития теории флотации // Переработка труднообогатимых руд: теория и практика. -М.: Наука, 1997. с.25 -35.

157. Чантурия Е.Л., Башлыкова Т.В. Перспективы использования технологической минералогии для определения рациональной глубины дезинтеграции и обогащения труднообогатимых руд// Докл. юбил. Плаксинских чтений. -М.,2000. -С.10-11.

158. Чаплыгин А.Н., Гапонов Г.А., Асончик K.M. и др. Совершенствование технологии обогащения медно-молибденовых руд // Обогащение руд. 1999. - № 8. - С.27-30.

159. Юдин Д.Б., Рольштейн Е.Г., Линейное программирование (Теория, методы, приложения). М.: Наука, 1969. 424 с.

160. Яковлев М.В. Применение приборов рентгенофлюоресцентного анализа для управления производством и контроля качества в горнодобывающей промышленности // 2-й международный симпозиум "Проблемы комплексного использования руд" СПб, -1996. -С.4.

161. Barbory G., Cecile J. Instrumentation for reagent control in flotation: present status and recent development // Adv. Miner. Process. Proc. Symp. hanor. National Arbiter 75th birthday, New Orleans, Lo, March 3-5, 1986,- p. 726-739.

162. Bascur O.A., Kennedy J.P. Measuring, managing and maximizing perfomance of mineral processing plants // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado, USA. - 1995. -V. 1. - p. 225-232.

163. Bergh L.G., Yiantos J.B. Improving controllabiliti on flotation columns // Proc. of the XXI international mineral processing congress, Rome, Italy, 2000. Elsevier, Amsterdam, 2000. -V. C. -p.24-31.

164. Bonyfazi G., Massacci P. Simulating separation processes by separation function // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado, USA.- 1995.-V. 1.-p. 239-244.

165. Chander S. Electrochemistry of sulphide mineral flotation//Minerals Metallurgical Process.- 1988, V 5.-p.l66-173.

166. Chander S. Electrochemistry of sulfide flotation: Growth characteristic of surface coatings and pyrite // Int. I. Miner. Process.-199l.V 33, N 1-4, p. 121-134.

167. Chander S. On the design of a feedback reagent control system for sulphide mineral flotation // Proc. 16th Int. Miner. Process. Congr., Stockholm, 1988. Amsterdam etc., 1988. - Pt.1. B.-p. 1689-1700.

168. Carvalho M.T., Durao F. Strategies for fazzy control of a water/air column // // Proc. of the XXI international mineral processing congress, Rome, Italy, 2000. Elsevier, Amsterdam, 2000. -V. C. -p. 17-23.

169. Carvalho M.T., Durao F. Supervisor fuzzy controller of a flotation column // Future Trends in automation in mineral and metal processing. Preprints of IF AC Workshop, Finland, 2224 Augst 2000. - IFAC, Copy-set Oy, Helsinki, 2000. - p.200-205.

170. Carvalho M.T., Durao F. Tunning of fazzy controles: case study in a column Flotation plant // Fuzzy logic. London: Wiley Sons Ltd. 1996. - p. 197-211.

171. Cojocarin D.G. Towards an intelligent control of the technological flotation process // Anu. Inst. Geol. Rom.-1996, 69, Pt.l, c.l 16-119.

172. Ding L., Gustavsson T. Dynamic modelling of flotation circuits // Automation in mining, mineral and metal processing 1998. Preprints of a 9th IFAC Symposium, Cologn, Germany, 1-3 Sept. 1998. - Pergamon, 1998.-p. 206-211.

173. Durao F., Cortez L. A neural network controller of a flotation process. // Proc. of the XX international mineral processing congress, USA, -1995, Ch.42, p.245-250.

174. Ebert E. Optimization of grinding and flotation // Rudy u met., -1994, 41, - №3-4, -p. 139-145.

175. Flinton Brian. Control of Mineral Processing System // Proc. 19th. Int. Miner. Proc. Cong. San Franc. Calit, -1995, Vol.1, Littecoton, c.15-23.

176. Hales L. Оптимальные пути моделирования и управления флотацией // Mine and Qarry, 1996,- 25, N2, р.32-35.

177. Hales L.B., Colby R.W., Ynchausti R.A. Intelligent control of mineral processingoperation // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado, USA. - 1995. - V. 1. - p. 283 - 286.

178. Hasu V., Hatonen J., Hyotyniemi H. Analisis of flotation froth appearance by designof experiments // Preprints of the IFAC Workshop, Finland, 2000, p.470-474. - Финляндия.i

179. Herbst J.A., Pate W.T. Plantwide control: the next step in mineral processing plant optimization // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado,USA.- 1995.-V. 1.-p. 211 -215.

180. Hirajima Tsuyoshy, Ochima Karama. Fazzy control of jonic flotation // J. Mining an Mater. Process Inst. Jap Никон коге кайси., -1996, -112, -№3, c.161-166.

181. Hodonin D., McGregor J., Hou M. multivariable statistic analysis of technological process ofbeneficiation plant// CM Bull. -1993, 86, -№975, - c. 23-33.

182. Huang N., Mao A., Wang D., Li В., Sun S. Investigation of rest xantat concentration in pulp//J. Cent. S. Univ. Technol. -1998,-5,-№1, c.l 1-13.

183. Hyotyniemi H., Ylinen R. Modelling of visual flotation froth data // Automation in mining, mineral and metal processing 1998. Preprints of a 9th IFACSymposium, Cologn, Germany, 1-3 Sept. 1998. - Pergamon, 1998. - p. 309-314.

184. Jainsa-Jounela S.-L., Karhu L. // Latest Experiences and Benefits Utilizing Outokumpu Mintec Automation Systems at : Mineral Processing Plants, presented at the Cobre '95 conference. Santiago, Chile/ - 1995, - p. 45-49.

185. Karliu L., Ranlancii S. // User's Experience of Outokumpu Expert System at Outokumpu Plants. Powder Technology 69.-1992. p. 123-130

186. Lenczovski S., Galas J. Optical analysis of metal content in the column complex ore flotation froth // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. -Littelton, Colorado, USA. 1995. - V. 1. - p. 257 - 260.

187. Maffei A.C., de Oliveira Luz I.L. Pulp-froth intrerface control in the flotation column.// Proc. of the XXI international mineral processing congress, Italy, -2000, C 3, p. 1-7.

188. Matilla M., Hyotyniemi H., Koskinen K., Saloheimo K. Data-based condition monitoring of an X-ray analizer //

189. Mazumar M. Statistic discrimination of flotation model based of flotation process // Int. J. Miner. Proc., -1994, -42, №1-2, - c. 53-73.

190. Mc Mullen J. Gold-copper processing cyanidation optimization of flotation residues // Future Trends in automation in mineral and metal processing. — Preprints of IF AC Workshop, Finland, 22-24 Augst 2000. IFAC, Copy-set Oy, Helsinki, 2000. - p. 18-26.

191. Nagaraj D.R., Brinen J. Sims stady of metal ion activation in gangye flotation //19 Int. miner, process, congress., S.Francisco, Calif.,1995. -Vol.3. -Littelton (colo),1995. p. 253-257.

192. Nishkcov J.The influence of gangye particle size in mineral flotation // Proc. 14-th mining congress, Turkey, Ankara, 1995.- Ankara.- 1995.- p.399

193. Panajotov V. Energy assessment of the flotability of minerals.// Rev. ATB Met. -1993.-33.-Nl-4.-p.l6-24.

194. New mineral processing software // Mining J. -1995, -325, N8347, c.256.

195. Pollanen E. Automatic control froth flotation process // Vnoriteolliasus bergshanter. -1995, -53, №2 c.69-70.

196. Samscog P.O., Bjorkman J., Broussaud A., Gujot O. Model-based supervisory control at kiruna LKAB concentrators Sweden // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995.- Littelton, Colorado, USA. - 1995. - V. 1.-p. 217-223.

197. Schena G., Zanin M. Development of a synthesizer for the design of flotation networks. // Proc. of the XIX international mineral processing congress, Germany, -1997,p.293-301.

198. Schena G.D., Gochin R.G. Application of engineering economics methods to decision making in mineral processing // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado, USA. - 1995. -V. 1. - p. 267 - 272.

199. Shubert I., Henning R.,IIulbert D., Grain I. Control system for mineral processing // Proc. of the XIX Int. Mineral Processing Congress, San Francisco, 1995. Littelton, Colorado, USA. - 1995.-V. 1. - p.237-241.

200. Sosa Bianco C. Integrated simulation of a grinding flotation cirenit // 22 Conv. Nac. Acapulco, 14-18 oct. 1997, t.2, c.491-502.

201. Stengel R.F. Stochastic optimal control. John Wiley and Sons Inc. London.-1991/560 p.

202. Stenlung B., Medvedev A. Level control of cascade coupled flotation tanks // Automation in mining, mineral and metal processing 1998. Preprints of a 9th IFACSymposium, Cologn, Germany, 1-3 Sept. 1998. - Pergamon, 1998.-p. 194-199.

203. Trubarski K., Cieply J. ARMA type for copper ore flotation // Proc. of the XXI international mineral processing congress, Rome, Italy, 2000. Elsevier, Amsterdam, 2000. — V. C. -p.72-78.

204. Uhlig S. Process control by modern X-ray fluorescence (XRF) analysis. // Proc. of the XX international mineral processing congress, Germany, -1997, p.175-182.

205. Uhling S. Multivariable analysis of qualitet control based of X-ray fluorescence analysis//Errmetall, -1998, 51, №9, c.610-615.

206. Uhling S. Regelung fur Processen der Bergbau und Ferfahren mittels RFA Messung // Surface Mining- Braun Kohle, 1998, 50, -№2, c.185-187.

207. Villercuve J., Guilleneau J.,Durance M. Modelling of flotation process // Miner. Eng. -1995,-8, N4-5, c.409-420.

Информация о работе
  • Лодойн Дэлгэрбат
  • доктора технических наук
  • Москва, 2003
  • ВАК 25.00.13
Диссертация
Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно
Автореферат
Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации