Оптимизация дозирования флотационных реагентов при флотации руд цветных металлов с применением цифровых технологий

В настоящее время прогресс в области флотационного обогащения тесно связан с развитием измерительной техники, обеспечивающей формирование наиболее полного информационного пространства для изучаемого объекта, и применением новейших математико-статистических методов для анализа получаемых данных, являющихся основой цифровых технологий. В статье анализируется современный методологический подход к решению задачи оптимизации реагентных режимов флотации при исследовании на обогатимость минерального сырья. Данное исследование основывается на изучении электрохимических процессов, протекающих непосредственно во флотационной пульпе. В ходе лабораторных исследований было изучено многофункциональное действие сернистого натрия при флотации руд цветных металлов. Разработана и проверена нейросетевая модель, позволяющая оптимизировать показатели. Установлено, что при помощи оптимизации подачи сернистого натрия и стабилизации потенциала Ag2S можно повысить технологические показатели обогащения.

Яковлева Т. А., Ромашев А. О., Машевский Г. Н. Оптимизация дозирования флотационных реагентов при флотации руд цветных металлов с применением цифровых технологий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6−2. — С. 175—188. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_175.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ (проект № 19−17−00096).

Ромашев А. О. — канд. техн. наук, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых, Санкт-Петербургский горный университет, https://orcid.org/0000-0003-3210-8000, 199106, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия д.2, Россия, e-mail: romashev_ao@pers.spmi.ru;
Яковлева Т. А. — аспирант кафедры обогащения полезных ископаемых, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21 линия д.2, Россия, e-mail:iakovvleva@gmail.com;
Машевский Г. Н. — докт. техн. наук, главный технолог, Группа компаний «НОВОМЭК», Санкт-Петербург 199106, Россия, e-mail: gennadii.mashevskii@novomek.ru.

Яковлева Татьяна Александровна, e-mail: iakovvleva@gmail.com.

1. Литвиненко В. С., Цветков П. С., Двойников М. В., Буслаев Г. В. Барьеры реализации водородных инициатив в контексте устойчивого развития глобальной энергетики // Записки Горного института. — 2020. — № 244. — C. 428–438. DOI: 10.31897/ PMI.2020.4.5.

2. Бойко Н. А., Чвилева Т. А., Ромашева Н. В. Влияние деятельности угольных компаний на социально-экономическое развитие угледобывающих регионов и ее оценка // Уголь. — 2019. — № 11. — C. 48–53. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11−48−53.

3. Dmitrieva D., Romasheva N. Sustainable development of oil and gas potential of the arctic and its shelf zone: The role of innovations // Journal of Marine Science and Engineering. 2020, no. 12 (8), pp. 1–18. DOI:10.3390/jmse8121003.

4. Элбендари А. М., Александрова Т. Н., Николаева Н. В. Оптимизация реагентного режима при обогащении апатит-нефелиновых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 10. — С. 123–132. DOI: 10.25018/0236-1493-202010−0-123−132.

5. Иваник С. А., Илюхин Д. А. Флотационное выделение элементарной серы из золотосодержащих кеков // Записки Горного института. — 2020. — Т. 242. — C. 202–208. DOI: 10.31897/PMI.2020.2.202.

6. Арустамян А. М., Машевский Г. Н. Нейросетевая модель процесса флотации медно-молибденовых руд // Горная наука. Сборник научных трудов. Посвящен 25-летнему юбилею Северо-Западного отделения АГН. СПб: ГЕОМЕХ, — 2019, — С. 174–185.

7. Александрова Т. Н., O’Коннор С. Переработка платинометалльных руд в России и Южной Африке: состояние и перспективы // Записки Горного института. — 2020. — Т. 244. — C. 462–473. DOI: 10.31897/PMI.2020.4.9.

8. Napier–Munn T. J. Statistical methods for mineral engineers — How to design experiments and analyse data. Queensland, Australia: Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre, — 2014. — 627 p.

9. Машевский Г. Н. Новые контуры теории и практики процесса флотационного обогащения // Горная наука. Сборник научных трудов. Посвящен 25-летнему юбилею Северо-Западного отделения АГН. СПб: ГЕОМЕХ, — 2019, — С.136–160.

10. Aleksandrova T. N., Afanasova A. V., Aleksandrov A. V. Microwave Treatment to Reduce Refractoriness of Carbonic Concentrates // Journal of Mining Science. 2020, vol. 56, no. 1, pp. 136–141.

11. Nikolaeva N. V., Aleksandrova T. N., Chanturiya E. L., Afanasova A. V. Mineral and technological features of magnetite-hematite ores and their influence on the choice of processing technology // ACS Omega. 2021, vol. 6, no. 13, pp. 9077–9085. DOI:10.1021/ acsomega.1c00129.

12. Бериашвили А. Т., Пикулина В. М. Новый подход к решению проблемы вариабельности извлечения меди на примере Жезказганского рудного поля // Обогащение руд. — 2018. — № 5. — С. 40–44.

13. Титов Д. В. Использование геофизических методов для оценки технологических свойств руд колчеданно-полиметаллических месторождений // Известия Томского политехнического университета. — 2006. — Т. 309, № 4. — С. 40–47.

14. Duryagina202014. Duryagina A., Heide G., Talovina I., Bravo A. Mineralogical and morphometric aspects of the rock analysis as the basis for choosing a scheme for ore preparation // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2020, vol. 192, 02023.

15. Foucaud Y., Filippova I. V., Filippov L. O. Investigation of the depressants involved in the selective flotation of scheelite from apatite, fluorite, and calcium silicates: Focus on the sodium silicate/sodium carbonate system // Powder Technology. 2019, vol. 352, pp. 501–512.

16. Zhang202016. Zhang Q., Wen S., Feng Q., Zhang S. Surface characterization of azurite modified with sodium sulfide and its response to flotation mechanism // Separation and Purification Technology. 2020. vol. 242, 116760. DOI: 10.1016/j.seppur.2020.116760.

17. Zhao201817. Zhao Q., Liu W., Wei D., Wang W., Cui B., Liu W. Effect of copper ions on the flotation separation of chalcopyrite and molybdenite using sodium sulfide as a depressant // Minerals Engineering. 2018. vol. 115, pp. 44–52.

18. Balatovic M. Handbook of Flotation Reagents: Chemistry, Theory and Practice. Flotation of Sulfide Ores. Elsevier. 2007. — 445 p. DOI:10.1016/B978−0-444−53029−5. X5009−6.

19. Lieberwirth H., Popov O., Aleksandrova T., Nikolaeva N. Scientific substantiation and practical realization of selective comminution process of polymetallic mineral raw materials // E3S Web of Conferences. 2020. vol. 192, no. 1, 02003 DOI: 10.1051/e3sconf/202019202003.

20. Александрова Т. Н., Ушаков Е. К., Орлова А. В. Метод типизации медно-цинковых руд сложного состава с применением нейросетевых моделей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 5. — С. 140–147. DOI: 10.25018/02361493-2020-5-0−140−147.

21. Nakhaei F., Mosavi M. R., Sam A., Vaghei Y. Recovery and grade accurate prediction of pilot plant flotation column concentrate: Neural network and statistical techniques // International Journal of Mineral Processing. 2012. vol. 110–111, pp. 140–154. DOI: 10.1016/j.minpro.2012.03.003.

22. Koteleva N., Kuznetsov V., Vasilyeva, N. Simulator for Educating the Digital Technologies Skills in Industry. Part One. Dynamic Simulation of Technological Processes // Applied Sciences. 2021, vol. 11, no. 22, 10885. DOI:10.3390/app112210885.

23. Машевский Г. Н., Ушаков Е. К., Яковлева Т. А. Цифровая технология оптимизации дозирования сернистого натрия при флотации медной руды // Обогащение руд. — 2021. — № 3. — С. 18–33. DOI: 10.17580/or.2021.03.04.