Уникальные технологии мониторинга качества и обогащения минерального сырья

  • В.А. Короткевич — генеральный директор ООО «КРАСРАДОС»
  • И.Е. Кухаренко — директор по IT инновациям ООО «КРАСРАДОС»
  • Френк Томас Дадли — член Совета директоров ООО «КРАСРАДОС»

В настоящее время в области переработки и добычи металлоносных, неметаллических руд и техногенного сырья наблюдается острая потребность в рациональном и энергоэффективном решении предварительного обогащения и мониторинга качества руды на различных переделах технологии обогащения. Надо отметить, что эта потребность возникла не сегодня. Внимание этой потребности уделялось, начиная со второй половины прошлого столетия. Но особое внимание этим инновациям было уделено в 80-х годах.

С тех пор многое изменилось. Изменились возможности электроники и детектирующей техники, разработаны новые алгоритмы и математический аппарат обработки информации. Не изменилось только отношение горняков и обогатителей к такого рода инновациям. Мы надеемся, что предлагаемое нами оборудование, в основе которого заложен рентгенорадиометрический метод анализа минерального сырья, позволит пересмотреть отношение горняков и обогатителей к подобным инновациям и позволит поднять технологию переработки минерального сырья на новый уровень.

Сотрудники нашей компании имеют многолетний опыт создания и внедрения подобного оборудования. Мы прошли многолетний путь от создания первых прототипов, до создания оборудования, востребованного горноперерабатывающими компаниями с мировым именем, такими как Anglo American Platinum Limited (AAP) и Pilanesberg Platinum Mine (PPM). Наше оборудование работает в компании MINTEK (ЮАР), специализирующейся на всех аспектах переработки минерального сырья, добывающей металлургии и связанных с ними технологиями.

Датой формирования компании, приобретшей статус компании с иностранным участием, можно считать январь 2014 года. Именно в это время специалисты компании приступили к выполнению задач, определенных Уставом компании и Соглашением ее Участников. Основное направление деятельности компании — разработка оборудования, основанного на исполь-зовании энергодисперсионного анализа, обеспечение потребности горноперерабатывающих предприятий России, стран СНГ, Китая и потребности иностранного участника — компании RIT Ltd.

За прошедший год нами был создан прототип Бортовой рентгеновской измерительной системы (электроннопрограммного комплекса устройств) БРИС-24SA, входящей в состав рент-генорадиометрических сепараторов типа СРФ. Была выполнена работа по созданию блока БРИС-24SA с потенциальными возможностями, учитывающими перспективу развития как аппаратных, так и программных средств. Универсальность блока отвечает требованиям использования как в составе оборудования RIT, так и в составе рентгенорадиометрических сепараторов типа СРФ, предназначенных для использования на территории России, ближнего зарубежья и Китая.

Команда специалистов компании, поддерживаемая иностранным партнером, не ограничивает свою деятельность только этим. В планах компании глубокая модернизация выпускаемого в настоящее время оборудования.

В рамках этих работ предполагается:

  • Совместно с иностранным партнером, разработка типоряда из четырех линейных двигателей для различных классов крупности перерабатываемой руды, основанных на различных принципах движителя.
  • Оптимизировать металлоконс-трукцию сепаратора в целом. Модернизированная конструкция сепаратора должна обеспечить возможность комплексно использовать различные методы получения информации, например, рентгенорадиометрическую и оптическую.

Все это позволит сократить металлоемкость изделия, сократит его себестоимость, улучшит технический дизайн, отвечающий современным требования технической эстетики и эргономики, и как следствие, повысит конкурентные преимущества наших изделий.

Это то, что касается производства сепараторов. Есть еще один вид оборудования, в производстве которого мы надеемся занять лидирующие позиции. Это оборудование для контроля качества руды в транспортных емкостях. У нас есть конкурентоспо собные идеи и решения, есть частичная апробация этих идей и решений в условиях реальной эксплуатации.

Многолетний опыт позволил без особого сожаления отказаться от пропорциональных газовых детекторов и перейти на полупроводниковые. В предлагаемое горнякам оборудование внесены такие инновации, как автоматический выбор факторов и отказ от метода спектральных отношений, статистические методы выбора основных факторов в экспериментально набранном многообразии спектров. Это позволяет обнаруживать те зависимости, которые эксперту просто недоступны. Автоматический поиск формулы для расчёта содержания. Разработан датчик расстояния до рудопотока. Используемый метод называется лазерная триангуляция. Это позволяет оценивать уровень насыпки со скоростью 50 раз в секунду (что соответствует 3 см, при скорости 1,5 м/сек).

Данное оборудование вполне эффективно на мелком классе, с умеренной динамикой профиля рудопотока. Автоматическое определение вре-мени накопления спектров по датчику расстояния позволяет снизить требования к стабильности профиля подачи руды. Также сделан существенный шаг к устранению человеческого фактора при выборе алгоритма работы оборудования. Это снизило требования к квалификации обслуживающего персонала.

Существенный задел сделан для создания оборудования для мониторинга качества руды в транспортных емкостях — шахтных вагонетках. Как положительные факторы можно отметить:

  • Cистема наблюдения за составом. Оператор визуально видит контролируемый состав;
  • Cканер поверхности. Наличие виде-окамеры и лазерного генератора линии, дало возможность сканиро-вать проходящий под станцией состав и строить его 3D — модель. Т.е. данный прибор работает уже не только с энергетическими спектрами, но и с 3D-моделью измеряемой поверхности;
  • отсечка сцепки, бортов вагонеток и конца состава, происходит путём анализа 3D-модели, что не требует установки дополнительных датчиков;
  • высотная карта насыпки руды в каждой вагонетке. Важный момент контроля по соблюдению требований к насыпке руды в вагонетках;
  • 3D модель анализируемой поверхности руды позволяет делать коррекцию не просто на высотную зависимость, а полноценно учитывать влияния сложной геометрии на результирующие спектры;
  • анализ 3D-модели позволяет оценить кубатуру руды в каждой вагонетке;
  • время накопления микропорции 40 мс. Детализация сканера поверхности 20 мс.

В методологическом плане, было принято решения отказаться от каких-либо аналитических формул и областей, а полностью это доверить адаптивным алгоритмам, основанным на статистических методах обработки информации. Что, в свою очередь, значимо снизило требования к квалификации обслуживающего персонала.

Все перечисленные положительные решения легли в основу разрабатываемого в настоящее время семейства рудоконтролирующих станций нового поколения, в том числе и для конвейерной РКС контроля качества руды после крупного дробления.