Моделирование процесса рентгенофлуоресцентной сепарации

особенности рентгенофлуоресцентной сортировки разных видов минерального сырья связаны с рядом факторов, результаты разделения при этом являются функцией многих переменных и ситуаций. Для учёта факторов необходимо создание имитационной модели процесса сортировки. Разработанная с применением пакета прикладных программ для решения задач технических вычислений MATLAB модель позволяет проводить имитацию процесса сортировки, основанного на принципах разделения в рентгенофлуоресцентном сепараторе, с учётом разных видов распределения минеральной фазы по объёму и поверхности кусков и геометрии измерения сепаратора. В результате имитационного моделирования получены кривые разделения, показывающие зависимость выхода хвостов от отношения массовой доли ценного компонента в хвостах сепарации к средневзвешенной массовой доле ценного компонента для сортируемых классов разной ширины при равномерном и неравномерном распределении содержания ценного компонента по объёму и поверхности куска. Полученные результаты позволяют сделать выводы о необходимости двухстороннего «осмотра» для кусков, имеющих неравномерное распределение ценного компонента по объёму и поверхности для устранения возникновения краевого эффекта, связанного с потерей информации при анализе и сортировке кусков. Для равномерного распределения ценного компонента по объёму и поверхности куска использование одностороннего «осмотра» является достаточно эффективным.

Цыпин Е. Ф., Ефремова Т. А., Овчинникова Т. Ю. Моделирование процесса рентгенофлуоресцентной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11-1. — С. 127—139. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_127.

Цыпин Евгений Федорович — доктор техн. наук, профессор, https://orcid.org/0000-0003-3921-2695 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация,
e-mail: tsipin.e@mail.ru;
Ефремова Татьяна Александровна — научный сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья, отдел обогащения, АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, Российская Федерация, https://orcid.org/0000-0002-9917-6676,
e-mail: efremova_ta@umbr.ru;
Овчинникова Татьяна Юрьевна — канд. техн. наук, доцент, доцент, https://orcid.org/0000-0001-7000-9295, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация,
e-mail: tatyana.ovchinnikova@m.ursmu.ru.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Овчинникова Татьяна Юрьевна, e-mail: tatyana.ovchinnikova@m.ursmu.ru.

1. Ревнивцев В. И. О фундаментальных исследованиях в области обогащения полезных ископаемых // Переработка труднообогатимых руд. — М.: Наука, 1987. — С. 4−16.

2. Цыпин Е. Ф. Предварительное обогащение // Известия вузов. Горный журнал. 2001. №4−5. С. 82−104.

3. Максимов И. И. XXVII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых (часть 1) // Обогащение руд. 2015. № 3. — С. 3−11. DOI: 10.17580/or.2015.03.01.

4. Максимов И. И., Баранов В. Ф., Богданович А. В., Кибирев В. И. XXVII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых (часть 2) // Обогащение руд. 2015. № 6. — С. 50−58. DOI: 10.17580/or.2015.06.10.

5. Gleeson D. Preceding processing // International Mining. March, 2019. — pp. 82−87.

6. Sotoudeh F., Nehring M., Kizil M. S., Knights P. Integrated underground mining and pre-concentration systems; a critical review of technical concepts and developments // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020. Vol. 35, Iss. 3. pp. 153–182. DOI 10.1080/17480930.2020.1782573.

7. Robben C., Wotruba H. Sensor-based ore sorting technology in mining — Past, present and future // Minerals. 2019. Vol. 9, Iss. 9. DOI: 10.3390/min9090523.

8. Fedorov, Yu.O., Kulikov, V. I., Dementiev, V. E., Voiloshnikov, G. I. IMPC 2018 — 29th International Mineral Processing Congress, 2019, pp. 967–978.

9. Tsypin E. F., Entaltsev E. V., Shemyakin V. S., Skopov S. V., Fedorov Y. O., Pestov V. V. Enrichment by X-ray radiometric separation // Steel in translation. 2009. no.6. pp. 521−524.

10. Санакулов К. С., Руднев С. В., Канцель А. В. О возможности отработки месторождения «Учкулач» с использованием технологии рентгенорадиометрического обогащения свинцово-цинковых руд // Горный вестник Узбекистана. 2011. № 1(44). С. 17−20.

11. Li L., Li G., Li H., Li G., Zhangc D., Klein B. Bench-scale insight into the amenability of case barren copper ores towards XRF-based bulk sorting // Minerals Engineering, Volume 121, 1 June 2018, P. 129−136. DOI 10.1016/j.mineng.2018.02.023.

12. Burdakova E. A., Bragin V. I., Usmanova N. F., Vashlaev A. O., D’yachenko L. E., Lesnikova L. S., Fertikov A. I. Radiometric separation in grinding circuit of copper–nickel ore processing, Journal of Mining Science. 2019, Vol. 55. Iss. 5. Pp. 824−831, DOI 10.1134/ S1062739119056197.

13. Завьялов С. С., Мамонов Р. С. Комбинированная технология сухого предварительного обогащения золотосодержащей руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11−1. — С. 338—345. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_338.

14. Nadolski S., Samuels M., Klein B., Hart C. J.R. Evaluation of bulk and particle sensorbased sorting systems for the New Afton block caving operation // Minerals Engineering, Vol. 121, 1 June 2018. DOI 10.1016/j.mineng.2018.02.004.

15. Mikysek P., Trojek T., Mészárosová N., Adamovič J., Slobodník M. X-ray fluorescence mapping as a first-hand tool in disseminated ore assessment: sandstone-hosted U–Zr mineralization // Minerals Engineering, Vol. 141, September 2019. DOI 10.1016/j.mineng.2019.105840.

16. Шепета Е. Д., Саматова Л. А., Воронова О. В. Перспективные направления развития технологий обогащения вольфрамсодержащих руд и техногенных образований // Горный журнал, 2018, №10, С. 67−71 DOI 10.17580/gzh.2018.10.13.

17. Санакулов К. С., Руднев С. В. Комплекс рентгенорадиометрического обогащения сульфидных руд месторождения «Кокпатас» // Горный вестник Узбекистана. 2010. № 1(40). С. 3−7.

18. Rakhmeev R. N., Fedorov Yu.O., Chikin A.Yu., Kononko R. V. X-ray radiometric and triboelectric separation of diamond-bearing materials // IMPC 2018 — 29th International Mineral Processing Congress, 2019, pp. 748–756.

19. Шемякин В. С., Скопов С. В., Маньковский Р. В., Красильников П. А., Мамонов Р. С. Предварительное обогащение кварцевого сырья // Известия вузов. Горный журнал. 2016. №8. — С. 74−79.

20. Шемякин В. С., Скопов С. В., Цыпин Е. Ф., Шемякин А. В. Рентгенорадиометрическая сепарация минерального сырья и техногенных образований Уральского региона // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 4. С. 29−33.

21. Мокроусов В. А., Лилеев В. А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. — М.: Недра, 1979. — 192 с.

22. Li G., Klein B., Sun C., Kou J. Applying Receiver-Operating-Characteristic (ROC) to bulk ore sorting using XRF // Minerals Engineering. Vol. 146 15 January 2020. DOI 10.1016/j. mineng.2019.106130.

23. Цыпин Е. Ф., Аринов К. Н., Овчинникова Т. Ю. Фракционные характеристики сырья при поверхностных способах получения информации // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 4. — С. 87−92.

24. Цыпин Е. Ф., Ефремова Т. А., Oвчинникова Т. Ю., Елизаров Д. Б. Влияние фракционирования по крупности на эффективность рентгенорадиометрической сепарации полиметаллической руды // Обогащение руд, № 3. 2018. С. 14−19. DOI 10.17580/ or.2018.03.03