Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Управление качеством руд с использованием радиометрических методов контроля содержания полезных компонентов (на примере месторождения "Олений Ручей") Павлишина Дарья Николаевна

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Павлишина Дарья Николаевна. Управление качеством руд с использованием радиометрических методов контроля содержания полезных компонентов (на примере месторождения "Олений Ручей"): диссертация ... кандидата Технических наук: 25.00.22 / Павлишина Дарья Николаевна;[Место защиты: Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук].- Апатиты, 2016.- 143 с.

Содержание к диссертации

Введение

Современное состояние процессов формирования качества

1.2. Геолого-минералогические особенности Хибинского месторождения апатитсодержащих

1.3. Влияния вещественного состава апатитсодержащих руд на технологические показатели их

3. Формирование качества апатитсодержащих руд месторождения

3.1. Оценка неравномерности распределения полезных компонентов на месторождении

3.2. Оценка результатов реализации рентгенолюминесцентного метода разделения

3.3. Влияние процессов управления качеством руд на технологические показатели их

3.3.1. Петрографическая характеристика продуктов рентгенолюминесцентного разделения

3.3.2. Влияние процесса предконцентрации на технологические показатели переработки руды 79

3.5. Управление качеством руд на примере отработки месторождения «Олений Ручей» 93

4. Укрупненная экономическая оценка формирования качества

Введение к работе

Актуальность работы. Идея комплексной разработки полезных
ископаемых, выдвинутая и описанная в общих чертах академиком
А.Е.Ферсманом в 1932 году, была обоснована академиками А.В. Сидоренко,
Н.В.Мельниковым и В.В. Ржевским в конце шестидесятых – начале
семидесятых годов XX века, получив свое развитие с позиции
государственной значимости. Вопросы стабилизации качества руды
академики Н.В. Мельников и М.И. Агошков отнесли к числу основных в
проблеме комплексного освоения месторождений, использования

минерального сырья и охраны недр. Приоритет, отданный вопросу
стабилизации качества руды, был вызван тем, что технологические, а,
соответственно, и экономические показатели перерабатывающих

производств во многом зависят от стабильности качества рудного сырья.

В развитии минерально-сырьевого комплекса определились

негативные тенденции, которые очевидны уже не только специалистам, но и
признаны на уровне государственного управления и стратегического
планирования. В ноябре 2008 года правительство Российской Федерации
представило концепцию долгосрочного социально-экономического развития
на период до 2020 года, в которой отмечено, что «… многие месторождения
стратегически важных полезных ископаемых вступили в стадию падающей
добычи, и добыча ряда полезных ископаемых не компенсируется приростом
запасов; при значительных запасах относительно низкокачественных и
сложных для обогащения руд некоторые полезные ископаемые добываются
в ограниченных масштабах, а внутреннее потребление обеспечивается в
основном импортом (свинец, тантал, ниобий, вольфрам, барит, хром,
марганец и т.д.); в нераспределенном фонде велика доля запасов, освоение
которых экономически нецелесообразно при используемых технологиях
добычи, обогащения и переработки минерального сырья…». Можно
определенно констатировать, что в обозримом будущем придется иметь
дело с принципиально новой реальностью: минерально-сырьевой базой,
сформированной в основном низкокачественными типами рудных полезных
ископаемых, характеризующимися низким содержанием полезных

компонентов (ПК), комплексным составом и сложной обогатимостью.

Актуальность совершенствования технологий формирования

качества апатитсодержащих руд месторождения «Олений Ручей» перед процессами глубокого обогащения определяется сложной структурой запасов месторождения, в залежах которого наблюдается чередование апатитсодержащих руд с разубоживающими породами, составляющими до 38% от объема залежей. Ухудшение качества добытой руды будет влиять не

только на качество товарного продукта, но и на экологическую обстановку прилегающих к ГОКу территорий. Рост объемов переработки повлечет за собой увеличение количества отходов обогащения, размещаемых в хвостохранилищах и, соответственно, повышение высоты их пляжа, которое неизбежно приведет к повышенному содержанию пылевидных минеральных частиц в атмосфере и увеличению радиуса загрязняющего воздействия.

Таким образом, в современных условиях становится очевидной
необходимость изменения подходов, обеспечивающих рациональное
недропользование. Включение дополнительных операций позволит

увеличить полноту извлечения запасов из недр, снизить негативное воздействие горно-обогатительного предприятия на окружающую среду, а также повысить эффективность получения товарных концентратов в процессе переработки полезных ископаемых.

Цель работы. Создание системы управления качеством руд, способствующей формированию рудопотока стабильного состава.

Идея работы заключается в рациональном сочетании

разделительного и усреднительного принципов управления качеством руд, основанном на закономерностях распределения полезного компонента в рудной массе, различии физических характеристик полезных и сопутствующих минералов, обеспечивающих эффективность формирования качества руды, поступающей на переработку.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

  1. Проанализированы существующие способы формирования качества минерального сырья.

  2. Оценено влияние качества апатитсодержащих руд и его изменчивости на технологические показатели процессов обогащения.

  3. Разработан алгоритм формирования рудопотока стабильного состава.

  4. Предложена система управления качеством апатитсодержащих руд месторождения «Олений Ручей».

  5. Выполнена укрупненная технико-экономическая оценка включения предконцентрации в систему управления качеством апатитсодержащих руд месторождения «Олений Ручей».

Методы исследований: обобщение и анализ результатов ранее
выполненных исследований; физические, химические и минералогические
методы анализа вещественного состава горных пород и руд изучаемого
месторождения; методы математического и имитационного моделирования
технологических процессов; методы прикладной математики и

математической статистики для обработки результатов измерений.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

  1. Алгоритм управления качеством руд, позволяющий в условиях высокой изменчивости характеристик минерального сырья разработать технологию, обеспечивающую процессы переработки рудопотоком стабильного состава.

  2. Технологическая схема формирования качества рудной массы обеспечивает повышение технико-экономических показателей получения апатитового концентрата и снижение негативного воздействия горно-перерабатывающего предприятия на экологию.

  3. Достоверность информации о распределении полезного компонента, обеспечивающая снижение затрат на получение апатитового концентрата за счет рационального сочетания принципов оперативного управления качеством руды, достигается снижением шага дискретности скважинного опробования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

для апатитсодержащих руд Хибинского массива получены эмпирические зависимости, отражающие влияние качества питания обогатительной фабрики на объем руды, поступающей на переработку и на количество кондиционного апатитового концентрата;

разработан показатель наличия пустых пород, свидетельствующий о возможности их выделения, снижения неравномерности распределения полезного компонента в исследуемом объеме; показатель наличия пустых пород в сочетании с показателем контрастности позволяют повысить обоснованность выбора способа формирования рудопотока стабильного состава;

создан алгоритм управления качеством руд, позволяющий в условиях высокой изменчивости характеристик минерального сырья разработать технологию, обеспечивающую процессы переработки рудопотоком стабильного состава;

доказана эффективность применения покусковой рентгенолюминесцентной сепарации апатитсодержащих руд крупностью более 20 мм и нерациональность включения в систему управления качеством мелкопорционной сортировки рудной массы крупностью менее 20 мм;

установлено, что использование разделительного принципа управления качеством руд позволяет снизить энергозатраты в дробильном и измельчительном переделах при переработке рудного продукта предконцентрации на 64% и 40% соответственно.

Практическая значимость работы.

Разработана технология формирования качества апатитсодержащей
руды, позволяющая осуществлять совместную отработку рядовых и бедных
руд без снижения эффективности и удорожания горно-добычных работ,
обеспечивая перерабатывающее производство рудопотоком равномерного
качественного состава. Применение данной технологии обеспечивает
повышение эффективности процессов дробления, измельчения и флотации,
снижение негативного воздействия на экологию территорий в районе горно
обогатительного комплекса за счет уменьшения количества
тонкоизмельченных хвостов апатитовой флотации и вторичного
использования отходов предконцентрации.

Результаты исследований приняты к использованию при выполнении работ по предварительной концентрации бедных апатитсодержащих руд месторождения «Олений Ручей» при проведении полупромышленных испытаний.

Материалы диссертации используются в образовательном процессе
при изучении дисциплин «Управление качеством руд при добыче» и
«Радиометрические методы исследования массивов» на горном факультете в
Кольском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения
высшего профессионального образования «Петрозаводский

государственный университет».

Достоверность научных положений, выводов и результатов,

изложенных в диссертации, подтверждается: всесторонним анализом объекта исследований; обоснованностью выбора методов изучения радиометрических свойств горных пород и их высокой корреляцией содержанию полезных компонентов апатитсодержащих руд; результатами комплексных исследований рентгенолюминесцентных характеристик кусков проб, их гранулометрического состава и влияния предконцентрации на последующие процессы флотационного обогащения, выполненных на значительном объеме материала.

Апробация работы.

Материалы проведенных исследований докладывались и

обсуждались:

  1. На XXIV- XXVIII межрегиональных научно-практических конференциях КФ Петр ГУ (г. Апатиты), 2011-2015.

  2. На научно-практических конференциях «Новые технологии в науке о Земле и горном деле» (г. Нальчик), 2011-2013.

  3. На VI научно-практической конференции «Информационные технологии поддержки сбалансированного природопользования» (г. Апатиты), 2011.

  1. На III - VI школах молодых ученых ГОИ КНЦ РАН «Геотехнология и обогащение полезных ископаемых» (г. Апатиты), 2011-2014.

  2. На XXII- XXIII международных научных симпозиумах «Неделя горняка» (г. Москва), 2014-2015.

  3. На Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Экологическая стратегия развития горнодобывающей отрасли – формирование нового мировоззрения в освоении природных ресурсов» (г. Апатиты), 2014.

  4. На международной научно-технической конференции «Комбинированные процессы переработки минерального сырья: теория и практика» (г. Санкт-Петербург), 2015.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, четырх глав, заключения, 50 рисунков, 39 таблиц, списка литературы из 150 наименований, 4 приложений. Содержание работы изложено на 125 страницах машинописного текста.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность научному руководителю работы доктору технических наук С.В. Терещенко за помощь в постановке проблемы и руководство исследованиями; кандидату технических наук В.В. Марчевской за плодотворное сотрудничество, ценные советы и обсуждение результатов исследований; сотрудникам лаборатории «Рудоподготовки и обогащения руд цветных и редких металлов» Горного института КНЦ РАН за совместное выполнение работ, всестороннюю поддержку и помощь, сотрудникам Инженерного центра и лаборатории №22 Горного института КНЦ РАН.

Геолого-минералогические особенности Хибинского месторождения апатитсодержащих

Известные способы формирования качества руд в режиме усреднения [20-28] обеспечивают стабилизацию качества перерабатываемого сырья, однако необходимого изменения вещественного состава руды, снижающего содержание сопутствующих минералов более крепких вмещающих пород, не происходит. В современных условиях этот факт приобретает существенное значение, поскольку для получения того же количества товарного продукта, необходимо добыть большее количество рудной массы. В этом случае никак не реализуется негласный закон - «Не дроби ничего лишнего». В результате размеры хвостохранилищ неуклонно растут, что впоследствии приводит к повышенным затратам на возведение и укрепление дамб. Кроме того, для эффективной реализации усреднительного принципа управления качеством руд необходимо увеличивать количество эксплуатируемых блоков и очистных забоев, вкладывать средства в строительство усреднительных сооружений и оборудование.

Своеобразной альтернативой или дополнением усреднительному принципу управления качеством руд может стать разделительный (сепарационный) принцип, реализация которого будет способствовать удалению из рудопотока части горной массы, представленной пустыми и слабоминерализованными породами. В результате осуществляется процесс предконцентрации руды, способствующий не только повышению ее качества, но и частичному изменению вещественного состава в питании процессов обогащения.

Сепарационный принцип можно классифицировать по типу применяемых для реализации процесса разделения устройств: специализированные стволы для выдачи руды разных сортов, капитальные и участковые рудоспуски, сортовые бункера [3, 27]; рудоконтролирующие и рудосепарационные комплексы.

Отличительной особенностью и преимуществом реализации процесса разделения с использованием рудоконтролирующих и рудосепарационных комплексов является изменение вещественного состава: отбитая рудная масса разделяется либо на два потока, представленных рудной массой с повышенным содержанием полезного компонента и породой, либо на потоки различных технологических сортов. Реализация процесса разделения основана на использовании гравитационных, магнитных или радиометрических свойств горных пород.

В основу гравитационного разделения минерального сырья положены различия в плотностных свойствах, размерах или форме рудных и породных агрегатов содержащих ценные минералы и пустую породу соответственно, при взаимодействии со средой в поле силы тяжести или в поле центробежных сил. Анализ результатов применимости гравитационных методов разделения руд цветных и редких металлов, представленный в работе [29], показал, что из 250 изученных месторождений, только на 39 установлена целесообразность их использования. Это связано с тем, что эффективное гравитационное разделение возможно в том случае, когда плотность агрегатов содержащих ценный минерал значительно отличается от породных кусков. В противном случае плотность разделяемых кусков будет в основном определяться плотностью породообразующих минералов.

Магнитные методы разделения рудной массы применяются для сырья, содержащего минералы с разной степенью проявления их магнитных свойств.

Реализация разделительного принципа формирования качества руд, с использованием радиометрических методов, основана на регистрации естественного потока излучения (руды, обладающие природной радиоактивностью) или вторичного излучения сортируемого минерального сырья. По величине интенсивности регистрируемого излучения определяется содержание полезного компонента, по величине которого происходит разделение руды на рудный и породный продукты, или технологические сорта.

Разделение апатитсодеращих руд на рудную и породную составляющие с использованием гравитационных и магнитных свойств, входящих в их состав минералов, не целесообразно. Неэффективность применения гравитационных методов объясняется отсутствием существенных различий в плотностных свойствах: в апатит-нефелиновых рудах присутствуют породы, обладающие близкой и большей плотностью по сравнению с апатитом [30]. Слабые магнитные свойства апатита, не обеспечивают необходимого результата разделения: их применение позволит выделить только породы, обогащенные магнетитом, значение магнитной восприимчивости которого значительно превышает его значение у апатита. Для апатитсодержащих руд радиометрические методы разделения апатита от других ценных минералов и породы являются единственно возможными. Предпочтительным методом их разделения является рентгенолюминесцентный метод, выбор которого обуславливается присутствием в руде люминесцирующих минералов. Процесс разделения добытой рудной массы с использованием радиометрических методов можно реализовать в трех основных режимах - крупнопорционной сортировки, покусковой сепарациии, мелкопорционной сортировки [31].

Радиометрическая крупнопорционная сортировка основана на регистрации интенсивности излучения от рудной массы, загруженной в различные транспортные емкости -ковши экскаваторов, вагонетки автосамосвалы, скипы и т.д. (рис.1).

При покусковой радиометрической сепарации происходит разделение горной массы определенной крупности на рудный и породный продукты, или на различные по содержанию полезного компонента технологические сорта (рис.2). Нижний и верхний пределы крупности сепарируемого минерального сырья зависят, с одной стороны, от применяемого метода и уровня его развития, с другой стороны, от физических свойств кусков горной массы. Максимальная крупность кусков от 200-250 мм (в отдельных случаях от 300 мм). Наиболее часто нижний предел сепарируемого материала составляет 20-25 мм. Модуль крупности сепарационных классов, как правило, не превышает 2 единиц.

Влияния вещественного состава апатитсодержащих руд на технологические показатели их

Стабильность качества руды, подаваемой на перерабатывающее производство, обеспечивает оптимальные технологические показатели. Любые отклонения содержания ПК от регламентируемого уровня приводят к их ухудшению, поскольку горно-обогатительное производство характеризуется высокой инерционностью и при любом изменении производственной ситуации оно не способно в оперативном режиме изменить технологию. Именно поэтому построение алгоритма формирования рудопотока стабильного состава начинается с анализа соответствия исходного содержания ПК (а) в рассматриваемом объеме регламентируемому качеству рудной массы (с): а=с (рис.21). В данном случае показано строгое ограничение, однако опыт работы обогатительных фабрик свидетельствует об имеющихся колебаниях качества руды в некотором узком заявленном диапазоне. В работах [109,124] для апатитсодержащих руд Хибинского массива установлено, что эффективная работа обогатительной фабрики обеспечивается в случае, когда величина отклонения содержания Р2О5 от планового значения S не превышает 1-1,5%.

Формирование качества рудопотока, содержание полезного компонента в котором выше регламентируемого уровня, в большинстве случаев, целесообразно реализовывать в режиме усреднения. Для рудопотока с содержанием ПК менее регламентируемого процесс управления его качеством включает ряд этапов. На первом этапе исключаются объемы, содержание полезного компонента в которых не превышает минимального - они направляются в отвал или могут быть использованы для других целей (в качестве закладочного или строительного материала). Далее, на усреднение направляются объемы с относительно равномерным распределением в них ПК (М 0,4). Качество рудопотока, характеризующееся неравномерным распределением полезного компонента, при отсутствии в нем породной части (рудной массы с минимальным содержанием ПК), формируется в режиме усреднения. Неравномерное распределение ПК в рассматриваемом объеме (М 0,4), при наличии в нем породной части (N 1) свидетельствует о необходимости включения в систему управления качеством рудопотока операции предконцентрации. Выделенная в процессе предконцентрации пустая порода направляется в отвал или используется по иному назначению (в качестве щебня или строительного материала). Отклонение качества обогащенного продукта предконцентрации от заданного содержания ПК в питании процессов переработки обуславливает необходимость его стабилизации в режиме усреднения.

Решение задачи оперативного управления рудопотоками в режиме усреднения возможно осуществлять, например, по методике [128], которая предполагает для определения объемов усреднения использовать два подхода: аналитический (метод линейных уравнений) и графический (метод номограмм).

Разработанный алгоритм призван формировать качество добытой рудной массы на этапе оперативного планирования и управления горно-добычными работами. Основой принятия решения является максимально достоверная и детализированная информация о распределении полезного компонента. Ее получение возможно, например, при использовании радиометрического каротажа или шламового опробования взрывных скважин.

Предложенный подход за счет повышения качества рудопотока посредством включения операции предконцентрации позволит отрабатывать не только балансовые запасы, но и одновременно вовлекать в переработку забалансовые запасы при поддержании соответствующего качества руды. Разработанный алгоритм управления качеством руды позволяет создать ресурсосберегающую технологию добычи и переработки минерального сырья, являющуюся перспективным направлением совершенствования горнодобывающей отрасли, обеспечивающим рациональное использование недр.

Стадия оперативного управления является определяющей с точки зрения обеспечения плановых показателей, в связи с чем, именно на ней применение современных технологий позволяет значительно повысить эффективность функционирования всего горнообогатительного комплекса и полноты освоения запасов месторождения за счет стабилизации качества рудопотоков.

Оценка результатов реализации рентгенолюминесцентного метода разделения

Результаты обработки данных скважинного опробовани1 верхнего яруса месторождения «Олений Ручей» показали наличие включений пустых и слабоминерализованных пород (с содержанием 25 менее 2%), объем которых колеблется от 3,24 до 62,79%. В моделирующее-аналитическом комплексе MineFrame, разработанном и развиваемом в ГоИ КНЦ РАН [129], на основе данных скважинного опробования созданы трехмерные каркасная и блочная цифровые модели рудных тел месторождения «Олений Ручей» [130]. Для каждого блока модели, методом обратных расстояний, выполнена оценка содержания всех имеющихся полезных компонентов. Такая модель позволяет оценить количество пустых и слабоминерализованных пород в контурах рудных тел месторождения.

Количество пустых пород с содержанием Р2О5 менее 2% составляет всего 2%, что, по-видимому, обусловлено низкой детализацией. Согласно регламенту на отработку запасов месторождения в процессе добычи вовлекается до 18% разубоживающих пород [131]. Отсюда следует, что минимальный объем пустых и слабоминерализованных пород составит не менее 20%.

Детальные исследования распределения ПК проводились на кусковом материале технологической пробы №1-ЛТП, отобранной на месторождении «Олений Ручей» массой около 2т. Материал технологической пробы №1-ЛТП был расклассифицирован по крупности на следующие классы: -200+100 мм, -100+50 мм, -50+30 мм, -30+20 мм, -20+10мм и -10 мм. В таблице 11 представлен гранулометрический состав и распределение содержания основных 1инимальный интервал геологического опробования скважин составляет 0,4м, максимальный достигает 6м. 48 полезных компонентов по классам крупности апатитсодержащей руды технологической пробы. Приведенные результаты свидетельствуют, что в добытой горной массе крупностью более 10мм (45,77% от общего объема) содержание РгОъ не превышает 5%. Поэтому для руды такого качества следует осуществлять мероприятия, способствующие увеличению в ней содержания ljyJ -Таблица 11 - Гранулометрический состав апатитсодержащей руды пробы №1-ЛТП

Из рисунка 22 следует возможность выделения значительной части пород с низким содержанием P2Os. Установлено, что не менее 60% кусков пробы крупностью +20мм имеют содержание Р205 менее 2%, в том числе количество пород, с содержанием Р205 менее 1%, в зависимости от класса крупности колеблется от 16 до 35%, что тесно коррелирует с 50 величиной показателя наличия пустых пород, значения которого изменяются от 0,40-0,56 (табл.12). В таблице 12 также представлены результаты количественной оценки неравномерности распределения полезного компонента в руде пробы №1-ЛТП, основанной на расчете показателя контрастности. Полученные значения показателя контрастности, изменяющиеся в пределах от 0,85 до 1,25, свидетельствует о том, что данная руда характеризуется высокой неравномерностью распределения содержания Р2О5. Таблица 12 - Показатель контрастности в различных классах крупности материала технологической пробы №1-ЛТП

Природные предпосылки, обусловленные сложностью геологического строения, особенностями минерального и химического состава месторождения, и результаты детальных исследований свидетельствуют о необходимости формирования качества апатитсодержащей руды по ветке алгоритма (выделенной красным цветом) с включением разделительного принципа, осуществляемого посредством операции предконцентрации (рис.23).

Для определения предельно возможных технологических показателей процесса предконцентрации рассчитан фракционный состав руды технологической пробы №1-ЛТП крупностью +100мм, -100+50мм, -50+30мм, -30+20мм (Прил.З). Установлено (табл.13), что из добываемой руды в процессе предконцентрации при различных порогах разделения можно выделить от 29,49 до79,17% пустых и слабоминерализованных пород, обеспечивая при этом повышение содержания Р205 в 1,35 - 4 раза. Потери Р205 с породным продуктом разделения колеблются от 2,51 до 28,43%. Наглядно полученные результаты процесса разделения можно представить с помощью кривых контрастности. На рисунке 24 представлен пример кривых контрастности руды пробы №1-ЛТП крупностью -50+30мм, построенных по методике [125].

Приведенными результатами показано, что применение операции предконцентрации на апатитсодержащих рудах месторождения «Олений Ручей» крупностью -200+20мм, при порогах разделения по содержанию Р2О5 от 1 до 3%, позволяет выделить от 11,1 до 29,9% пород. При этом содержание Р2О5 в рудном продукте повышается в 1,4 - 1,7 раза.

Таким образом, результаты исследований продемонстрировали целесообразность применения процесса предконцентрации для формирования качества рудопотока перед процессами глубокого обогащения. Для включения этой операции в технологическую схему необходимо уточнить условия, при которых будет реализовываться выделение пустых пород.

Влияние процесса предконцентрации на технологические показатели переработки руды

Немаловажным преимуществом разделительного способа формирования качества добываемых руд, с использованием радиометрических методов является возможность непрерывного (в режиме реального времени) контроля качественных характеристик рудопотока. Такая информация позволяет не только отслеживать работу сепаратора, регулируя параметры его работы, но и влиять на дальнейшие технологические операции.

На рисунке 37 показаны регистрируемые сигналы от кусков при их прохождении через зону возбуждения и регистрации. Красной линией на рисунке отмечен порог разделения, соответствующий содержанию 2% Р205.

Сигналы от кусков при их прохождении через зону возбуждения и регистрации Получаемая оперативная информация о качестве рудной массы, прошедшей предконцентрацию, позволяет оценивать необходимость дальнейших действий по формированию рудопотока, например, необходимость использования режима усреднения для обеспечения технологических процессов рудной массой стабильного качества.

Технология реализации процессов усреднения с целью стабилизации рудопотока в большей мере определяется получением экономического эффекта и возможностями горных предприятий, а, именно, наличием площадей для строительства усреднительных сооружений. При их отсутствии снижение размаха колебаний качества предполагается осуществлять посредствам формирования системы разнокачественных накопительных бункеров. Подобный способ стабилизации качества рудопотока в режиме усреднения осуществляется путем перераспределения единичных порций руды, в соответствии с содержанием в них полезного компонента (рис.38). За единичный объем усреднения принимается накопительный бункер рудного продукта сепарации каждого устройства. Оснащение сортовых накопительных бункеров дозаторами для регулирования объемов выпуска позволит снизить амплитуду колебаний качества до оптимального уровня, обеспечив последующие технологические операции минеральным сырьем стабильного состава.

На основе разработанного алгоритма (рис.21) создан программный модуль «Управление качеством руд», реализованный в среде Delphi, обеспечивающий информационную поддержку принятия технологических решений на этапе оперативного формирования качества рудопотока.

Расчет входных параметров (содержание полезного компонента с, распределение полезного компонента по месторождению М, наличие включений пустых пород в контурах рассматриваемого объема N) для формирования заданного качества рудопотока осуществляется по импортированным данным текстовых и табличных документов, в том числе созданных в различных программных комплексах (например, MineFrame). Условия, накладываемые горно-перерабатывающим предприятием, отображаются в виде регламентируемых значений минимального содержания ПК и содержания ПК в питании перерабатывающего производства. На рисунке 39 представлен первый экран программного модуля: в левой части - входные параметры, в правой части - результат первого этапа формирования качества анализируемых объемов - «Определение типо-сортов руды». Распределение объемов руды осуществляется по четырем направлениям: «Предконцентрация», «Обогатительная фабрика», «Усреднительный склад» и «Отвал». Объемы, удовлетворяющие условию с = регламентируемое содержание ПК направляются на обогатительную фабрику. При входных параметрах соответствующих условиям системы ґс ф регламентируемое содержание ПК, с минимальное содержание ПК,

ПК) направляются в блок «Отвал». Таким образом, выделив из всего объема руды части, не требующие рудоподготовительных операций («Обогатительная фабрика» и «Отвал»), поэтапно реализуется формирование рудопотоков с использованием разделительного («Предконцентрация») и усреднительного («Усреднительный склад») принципов управления качеством руд.

При условии наличия объемов руды, содержащих часть пустых пород (рудной массы с содержанием ПК ниже минимального), осуществляем операцию предконцентрации. Результатом разделения (1) является два продукта: обогащенный и отвальный (рис.40). Отвальный продукт направляется в отвал или может использоваться в качестве строительного материала. Обогащенный продукт перемещается в блок «Обогатительная фабрика» или блок «Усреднительный склад» (2).

Диалоговое окно «Результаты предконцентрации» В случае неудовлетворительных результатов процесса разделения, отсутствия возможности реализации предконцентрации или других причин, руда может быть направлена на усреднительный склад, вне зависимости от ее характеристик.

Модель усреднительного склада отражает основные свойства складов шевронного типа (рис.41), формирование которых осуществляется с использованием укладчиков, совершающих возвратно-поступательные движения по центральной линии штабеля. Шевронный способ представляет собой штабелирование большого числа слоев поверх друг друга, имеющих убывающую толщину. Регулирование толщины слоя обеспечивается за счет изменения скорости движения сбрасывающей установки. Схема формирования а) продольного и б) кругового усреднительного склада шевронного типа Недостаток применения шевронного способа для формирования штабеля (сегрегация материала - мелкие фракции остаются в центральной части штабеля, а крупные ссыпаются вниз) минимизируется использованием торцевого способа выемки, предпочтительно оборудованием типа усреднитель (рис.42).