Unit 7 / 12

Pemprosesan Mineral, Pemanfaatan dan Pengoptimuman Proses

Keuntungan:

  • Keupayaan untuk menganalisis data proses dengan AI dalam langkah pengayaan seperti penghancuran-pengisaran, pengapungan dan larut lesap
  • Keupayaan untuk mentafsir keseimbangan antara pemulihan, keluk hasil gred dan penggunaan reagen dengan sokongan AI
  • Keupayaan untuk mengesahkan tetapan proses yang disyorkan AI melalui ujian metalurgi, imbangan jisim dan pertimbangan jurutera proses

Bijih dari lombong melalui kilang pemprosesan untuk menjadi produk yang boleh dijual: menghancurkan, mengisar (menukar bijih menjadi serbuk), klasifikasi, dan kemudian beneficiation (proses sebenar yang memulihkan logam; seperti pengapungan, larut lesap, graviti, dan pemisahan magnet). Kemudahan ini merupakan bahagian lombong yang menggunakan paling banyak tenaga dan secara langsung menentukan kecekapan (pemulihan: berapa banyak logam dalam bijih yang masuk ke dalam produk). Peningkatan kecil dalam kecekapan membuat perbezaan besar dalam pendapatan tahunan; Ralat saiz pengisaran kecil sama ada membocorkan logam atau membazirkan tenaga. Loji proses menjana data kedua demi saat: gred suapan, taburan saiz, dos reagen, ketumpatan pulpa, pH, suhu. AI berkuasa menganalisis, mengaitkan dan melaporkan data ini; tetapi keputusan penalaan proses dibuat dengan ujian metalurgi, imbangan jisim, dan pertimbangan jurutera proses.

Langkah-langkah asas pengayaan

  • Menghancurkan-mengisar (comminution): Mengurangkan bijih kepada saiz bijian dari mana logam boleh diperolehi semula. Kebanyakan tenaga dibelanjakan di sini; Saiz sasaran bergantung pada tahap pembebasan (pemisahan butiran logam daripada mineral gangue).
  • Pengapungan: Pengasingan mineral yang dikehendaki daripada buih dengan menggunakan reagen dalam persekitaran air-mineral-udara. pH, dos reagen dan kadar aliran udara adalah kritikal.
  • Lesap: Melarutkan logam dengan larutan kimia (cth. sianida, asid) dan memulihkannya. Penggunaan reagen, masa dan saiz zarah adalah penentu.
  • Pemisahan graviti/magnet: Pemisahan mengikut perbezaan ketumpatan atau sifat magnet.

Terdapat dua kriteria utama pada setiap langkah: hasil (pemulihan) dan gred pekat (gred). Biasanya kedua-duanya berada dalam keseimbangan songsang: jika anda mahukan pekat gred yang lebih tinggi, hasil cenderung menurun. AI boleh menerangkan baki hasil gred ini dan menunjukkannya daripada data anda; tetapi nilai operasi sebenar mesti disahkan oleh ujian metalurgi dan neraca jisim.

Langkah demi langkah: AI berfungsi dengan data proses

  1. Wujudkan keseimbangan jisim. Peraturan masuk = keluar (pekat + sisa); Jika baki logam tidak dapat dipegang, terdapat ralat data. AI: rangka kerja pengiraan imbangan jisim.
  2. Cari hubungan utama. Saiz kisar ↔ hasil, pH ↔ kecekapan pengapungan, reagen ↔ gred. AI: korelasi dan analisis trend.
  3. Tangkap anomali/anjakan. Tempoh apabila kecekapan berkurangan dan penggunaan reagen meningkat. AI: penandaan anomali siri masa.
  4. Dia mencuba skrip. Hipotesis seperti "Apakah yang akan berlaku mengikut model jika kita meningkatkan pH sebanyak 0.3?" AI: membina senario, tetapi realiti disahkan dengan ujian.
  5. Sahkan dengan ujian metalurgi. Perubahan tetapan kritikal diuji dengan ujian makmal/juruterbang.
  6. Memohon dan memantau. Jurutera proses memutuskan; AI merangka laporan susulan.
Petua: Melihat "hubungan" dalam data proses tidak menjamin bahawa mengubahnya akan mendapat hasil yang sama. Korelasi bukan sebab; sahkan dengan ujian metalurgi atau percubaan terkawal sebelum menukar tetapan.

Imbangan jisim: pemburu pepijat senyap

Imbangan jisim ialah kawalan konsistensi tumbuhan yang paling berkuasa. Jumlah logam yang masuk mestilah sama dengan jumlah pekat yang keluar dan logam dalam sisa; Jika mereka tidak sama, sama ada ukuran, sampel atau pengiraan adalah salah. AI sangat berguna dalam membina jadual imbangan jisim daripada data aliran terserak dan membenderakan ketidakseimbangan. Tetapi mencari punca ketidakseimbangan (titik sampel, meter aliran, analisis gred) memerlukan pengesahan lapangan dan makmal.

Imbangan jisim mesti dipegang secara berasingan untuk kedua-dua tan "kering" dan logam: apabila memegang tan pada kemudahan, baki logam mungkin mengalami defisit kerana terdapat ralat dalam analisis gred. Jurutera proses yang berpengalaman sentiasa bertanya "adakah baki ditutup" sebelum mempercayai angka kecekapan; kerana kecekapan yang dikira daripada baki bukan tutup adalah tidak bermakna, tidak kira betapa baiknya ia kelihatan. Dalam amalan, pengukuran tidak dapat dielakkan mengandungi beberapa ralat; Oleh itu, daripada membawa baki kepada sifar tepat, penyesuaian data dibuat yang memberikan nilai paling konsisten mengikut kebolehpercayaan pengukuran. AI membantu dalam menunjukkan aritmetik penyelarasan ini dan ukuran mana yang lebih dipersoalkan daripada yang lain; Walau bagaimanapun, berapa banyak keyakinan yang perlu diberikan kepada titik pengukuran yang ditentukan oleh jurutera yang biasa dengan kemudahan itu. Ringkasnya, imbangan jisim ialah ujian pertama dan paling murah untuk mendedahkan sama ada data proses "berbohong"; Ujian ini mesti lulus sebelum setiap analisis hasil dan gred.

tiga kes mini

Kes 1 — Perhubungan saiz-hasil kisar. Dalam kemudahan tembaga, kecekapan pengapungan menurun daripada 88% kepada 84% dalam tempoh dua bulan lepas. Pasukan ini mempunyai AI menganalisis data proses; Mereka mendapati bahawa penurunan kecekapan bertepatan dengan tempoh apabila saiz pengisaran (P80) meningkat daripada 150 µm kepada 190 µm. Lapisan kilang telah haus dan pengisaran menjadi kasar. Hasil pulih dengan perubahan pelapik dan pengunduran saiz. AI menunjukkan hubungan; Alasannya disahkan oleh pemeriksaan lapangan (primer).

Kes 2 — Sisa reagen. Sebuah kemudahan menyediakan dos reagen dan data hasil kepada AI. Analisis menunjukkan bahawa di atas dos tertentu kecekapan tidak meningkat, hanya peningkatan kos (tepu). Pasukan mengurangkan dos kepada ambang ini; ujian metalurgi mengesahkan hasil yang sama dan kos reagen turun sebanyak 11%. Aliran AI ditemui; Ujian mengesahkan keputusan itu.

Kes 3 — Imbangan jisim tidak tahan (amaran). Seorang pelatih mendapat AI untuk mengira kecekapan hariannya sebagai 94% dan gembira. Walau bagaimanapun, apabila keseimbangan jisim ditubuhkan dalam AI, ia dilihat bahawa logam yang masuk melebihi keluar logam, dan baki memberikan defisit 7%; Jadi angka kecekapan tidak boleh dipercayai. Masalahnya ialah sampel sisa diambil dari titik bukan perwakilan. Pengajaran: nombor seperti hasil tidak dilaporkan tanpa mengekalkan keseimbangan jisim; Walaupun AI mewujudkan keseimbangan dengan cepat, ia mencari sebabnya.

Templat gesaan yang boleh disalin

KAWALAN IMBANGAN JISIM"Peranan: Anda ialah penolong jurutera pemprosesan mineral. Di bawah ialah data tonase dan gred untuk aliran suapan, pekat dan tailing. Wujudkan keseimbangan jisim logam (influen = pekat + tailing) dan hitung peratusan ketidakseimbangan. Jika baki defisit di atas [ambang]%, senaraikan titik data yang mungkin disyaki/contoh. [tampal]."

HUBUNGAN GRED-Hasil "Di bawah ialah ukuran gred pekat dan hasil. Tulis rangka kod yang menggambarkan pemulihan gred dan mentafsir arah aliran. Tandakan titik operasi yang menunjukkan pembaziran/kerugian; CADANGAN tetapan yang tepat, berikan hipotesis untuk disahkan oleh ujian metalurgi. Data: [tampal]."

PEMANTAUAN ANOMALI PROSES "Di bawah ialah siri masa litar pengapungan (pH, dos reagen, hasil, gred suapan). Tandakan tempoh apabila hasil menyimpang daripada biasa dan tunjukkan untuk setiap pembolehubah dengan pembolehubah mana ia hanyut. Jangan sebut sebab yang TEPAT; senaraikan kemungkinan sebab dan langkah pengesahan. Data: [tampal]."

REKA BENTUK MATRIKS EKSPERIMEN "Saya ingin menguji kesan saiz pengisaran dan dos reagen ke atas hasil dengan ujian metalurgi. Cadangkan saya matriks eksperimen (jadual peringkat faktor) dan tuliskan apa yang perlu saya ukur di bawah setiap keadaan. JANGAN berikan nilai optimum sebenar; terangkan cara menyediakan ujian."

Gesaan lemah / Gesaan kuat

PROMPT LEMAH: "Bagaimana saya boleh meningkatkan hasil? Apakah pH yang sepatutnya?"

PROMPT KUAT: "Peranan: Anda ialah pembantu metalurgi/proses. Analisis arah aliran antara hasil dan pH, dos reagen dan saiz kisar dalam data pengapungan di bawah. Tandakan anjakan pembolehubah yang mana dengan penurunan hasil. JANGAN cadangkan nilai pH yang tepat; sebaliknya cadangkan 2-3 hipotesis dan matriks eksperimen untuk diuji dengan ujian metalurgi. Data:[pasikal].

Jadual perbandingan: penanda aras proses dan peranan AI

kriteria

Maknanya

peranan AI

pengesahan

Hasil (pemulihan)

Kadar logam yang diperolehi

Analisis hubungan/anomali

Imbangan jisim + ujian

Gred pekat

kualiti produk

trend

Analisis + ujian

Mengisar P80

Dimensi Liberalisasi

Hubungan untuk mengalah

Pengukuran saiz

Dos reagen

penggunaan bahan kimia

Analisis ketepuan

ujian metalurgi

neraca jisim

Ketekalan data

akaun baki

Pengesahan medan/sampel

Kesilapan biasa

  • Melaporkan hasil tanpa menyimpan keseimbangan jisim. Defisit baki menjadikan kecekapan tidak boleh dipercayai.
  • Tersalah korelasi untuk sebab musabab. Menukar tetapan hanya kerana anda melihat perhubungan adalah berisiko; Sahkan dengan ujian.
  • Bergantung pada nilai "pH optimum" keseluruhan. Yang optimum adalah khusus untuk bijih dan reagen.
  • Melangkau perwakilan sampel. Sampel dari titik yang salah merosakkan keseluruhan pengiraan.
  • Mengabaikan kos tenaga dan reagen. Peningkatan kecekapan mungkin tidak membenarkan peningkatan kos.
Awas: Tetapan proses adalah saling bergantung; menukar satu boleh mengganggu yang lain. Peningkatan yang ditunjukkan oleh AI dilaksanakan jika ia tidak memburukkan metrik lain (gred, kos, persekitaran) dan disahkan melalui ujian.

Secara ringkasnya

Pemprosesan mineral ialah bahagian intensif tenaga dan kecekapan untuk menukar bijih kepada produk yang boleh dijual; Gred hasil dan pekat biasanya dalam keseimbangan songsang. AI berkuasa dalam pembentukan imbangan jisim, analisis hasil gred, pemantauan anomali dan reka bentuk matriks percubaan. Tetapi keputusan penalaan proses disahkan oleh ujian metalurgi dan keseimbangan jisim, bukan dengan korelasi. Nombor seperti hasil tidak dilaporkan tanpa mengekalkan keseimbangan jisim dan memastikan keterwakilan sampel.

Tugasan permohonan

Gunakan templat "Semakan baki jisim" dengan sampel (atau data aliran anda sendiri) untuk mengetahui sejauh mana baki terbuka dan senaraikan sebarang titik ukuran yang mencurigakan. Kemudian, tafsirkan titik kerja anda dengan templat "Hubungan gred-hasil" dan tandakan mata yang menunjukkan pembaziran/kerugian. Akhir sekali, ekstrak pelan ujian metalurgi daripada templat "Reka bentuk matriks eksperimen" untuk hipotesis penambahbaikan.

senarai semak

  • [ ] Sebelum melaporkan data, saya menetapkan imbangan jisim dan menyemak defisit.
  • [ ] Saya tidak menganggap hubungan yang saya lihat sebagai sebab, saya merancang untuk mengesahkannya dengan ujian.
  • [ ] Saya mempersoalkan keterwakilan titik sampel.
  • [ ] Saya menyerahkan keputusan penetapan proses kepada ujian metalurgi dan jurutera proses.
  • [ ] Saya juga menilai kos/impak alam sekitar daripada pemulihan.
  • [ ] Saya menganggap nilai "optimum" khusus untuk bijih dan tidak mempercayai nilai umum.