gscienceMining Science and Technology (Russia)Горные науки и технологии2500-0632The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)10.17073/2500-0632-2018-3-35-44gscience-120Research ArticleBENEFICIATION AND PROCESSING OF NATURAL AND TECHNOGENIC RAW MATERIALSОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯStudy and optimization of copper molybdenum ore crushing closed cycleИсследование и оптимизация замкнутого цикла дробления медно-молибденовой рудыМорозовВ. В.MorozovV.

Valery Morozov, Dr. Sci. (Tech.)

dchmggu@mail.ruНиколаеваТ. С.NikolaevaT.

Tatiana Nikolaeva, Cand. Sci. (Tech.)

kafopi@msmu.ruИшгенХурэлчулуунIshgenChurelchuluun

Эрдэнэт

khurelchuluun@erdenetmc.mnНациональный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов»РоссияNational University of Science and Technology "MISiS"Russian FederationКОО «Предприятие «Эрдэнэт»»МонголияErdenet Mining CorporationMongolia201831122018033544Copyright © Morozov V.В., Nikolaeva T.С., Ishgen C., 20182018Морозов В.В., Николаева Т.С., Ишген Х.Morozov V., Nikolaeva T., Ishgen C.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mst.misis.ru/jour/article/view/120

For optimizing control of ore preparation processes, a complex criterion “yield of productive class −2... +10 mm” adapted to the conditions of closed cycle crushing – screening was proposed, which reflects the efficiency of all the processes as a whole. The established dependences of yields of individual ore grain-size fractions and the proposed optimization criterion on the parameters of the crushing process show their relationship with energy intensity of the process. It was shown that increasing load on the screen causes decreasing screening efficiency and increasing mass fraction of +2 mm grain-size fraction in the circulating ore. Excessive increasing width of the crusher relieve slot causes increasing output of the circulating product and increasing energy consumption. Decreasing relieve slot below 7.5 mm leads to increasing yield of −2 mm fraction. Improved system and algorithm for visiometric analysis of ore grain-size were proposed and tested. Ore grain-size control sensors are located above the conveyors for transportation of the screening oversize and undersize. The visiometric analysis mode provides for consecutive switching on/off the feeding conveyors and crushers, which ensures the flow of crushed product from one crusher into the measurement zone. Total duration of the grain-size analysis for ores from 6 crushers amounts to 12 minutes that does not affect the final productivity. The developed algorithm application enables significant increasing accuracy of the crushed ore grain-size analysis and reducing energy consumption at the ore preparation stage.

Исследование и оптимизация замкнутого цикла дробления медно-молибденовой руды Для оптимизационного управления процессами рудоподготовки предложен адаптированный к условиям замкнутого цикла дробление-грохочение комплексный критерий «выход продуктивного класса −2…+10 мм», отражающий эффективность всех процессов в целом. Установленные зависимости выходов отдельных классов руды и предложенного оптимизационного критерия от параметров процесса дробления показывают их связь с энергоемкостью процесса. Показано, что увеличение нагрузки на грохот вызывает снижение эффективности грохочения и повышение массовой доли класса +2 мм в циркулирующей руде. Чрезмерное увеличение ширины разгрузочной щели дробилки вызывает рост выхода циркулирующего продукта и увеличение энергозатрат. Уменьшение разгрузочной щели менее 7,5 мм приводит к увеличению выхода класса −2 мм. Предложены и испытаны усовершенствованная система и алгоритм визиометрического анализа крупности руды. Датчики контроля гранулометрического состава руды расположены над конвейерами транспортировки надрешетного и подрешетного продуктов операции грохочения. Режим визиометрического анализа предусматривает последовательное включение-выключение питающих конвейеров и дробилок, за счет чего обеспечивается поступление в зону измерений дробленого продукта с одной дробилки. Общая продолжительность анализа крупности руды от 6 дробилок составляет 12 минут, что не влияет на конечную производительность. Применение разработанного алгоритма позволяет существенно повысить точность анализа крупности дробленой руды и снизить расход электроэнергии на переделе рудоподготовки.

медно-молибденовые рудыдроблениегрохочениезамкнутый цикланализ крупностиоптимизацияконтрольэнергозатратыcopper-molybdenum orescrushingscreeningclosed cycleparticle-size analysisoptimizationcontrolenergy consumptionReferencesРевнивцев В.И. Основные направления развития рудоподготовки и обогащения рудного сырья цветной металлургии // Цветные металлы. – 1997. – № 3. – C. 1-4.Revnivtsev V.I. Osnovnyie napravleniya razvitiya rudopodgotovki i obogascheniya rudnogo syirya tsvetnoy metallurgii [Main directions of development of ore dressing and processing of ore raw materials in ferrous metallurgy] Tsvetnyie metallyi = non-ferrous metals. 1997. no 3, pp.1-4. In Russ.Музеймнек Ю.А. Практика рудоподготовки за рубежом (процесс дробления) // Цветная металлургия. – 2001. – № 12. – С. 16-21.Muzeymnek Yu.A. Praktika rudopodgotovki za rubezhom (protsess drobleniya) [the Practice of ore dressing abroad (crushing process)] Tsvetnaya metallurgiya = non-ferrous metallurgy, 2001, no 12, pp.16-21. In Russ.Ганбаатар 3., Гэзэгт Ш., Дэлгэрбат Л. Совершенствование рудоподготовки медномолибденовых руд // Обогащение руд. – 2003. – № 4. – С. 3-5.Ganbaatar 3., Gezegt Sh., Delgerbat L. Sovershenstvovanie rudopodgotovki medno-molibdenovyih rud [Improvement of pretreatment of coppermolybdenum ore] Obogaschenie rud = ore-dressing, 2003, no 4, pp. 3-5. In Russ.Ганбаатар З., Дэлгэрбат Л.. Определение алгоритмических зависимостей для контроля и оптимального управления дробилкой КМД3000Т2-ДП применительно к условиям ДТО ОФ СП «Эрдэнэт» // Новые решение в технике и технологии добычи и переработки руд / Сб. докл. расш. засед. науч.-практ. конф., 3-5 окт. 2002 г. – Эрдэнэт. – С. 208-216.Ganbaatar Z., Delgerbat L. Opredelenie algoritmicheskih zavisimostey dlya kontrolya i optimalnogo upravleniya drobilkoy KMD-3000T2-DP primenitelno k usloviyam DTO OF SP «Erdenet» [The definition of the algorithmic dependencies for monitoring and optimal control of the crusher KMD-3000Т2-DP with regard to the conditions of the DTO of the joint venture "Erdenet"] Novyie reshenie v tehnike i tehnologii dobyichi i pererabotki rud. Sb. dokl. rassh. zased. nauch.-prakt. konf. [New solution in technology for extraction and processing of ores. - Sat. Dokl. EXT. session. science.- prakt. Conf.], 3-5 okt. 2002., Erdenet, pp. 208-216. In Russ.Лагунова Ю.А. Энергопотребление при дроблении горных пород конусными дробилками // Известия Уральской горногеологической академии. Горное дело. – 2000. – № 9. – С. 158-161.Lagunova Yu.A. Energopotreblenie pri droblenii gornyih porod konusnyimi drobilkami [Energy consumption in crushing rocks with cone crushers]. Izvestiya Uralskoy gorno-geologicheskoy akademii. Gornoe delo. = news of the Ural mining and geological Academy. Mining, 2000, no 9, pp.158-161. In Russ.Lindqvist M. Energy considerations in compressive and impact crushing of rock // Minerals Engineering, 2008.  Vol. 21.  No. 9.  Pp. 631-641.Lindqvist M. Energy considerations in compressive and impact crushing of rock, Minerals Engineering , 2008, vol. 21, no. 9, pp. 631 – 641.Пашков А.А. Снижение энергоемкости процессов рудоподготовки // Цветные металлы. – 1999. – № 7. – С. 37-38.Pashkov A.A. Snizhenie energoemkosti protsessov rudopodgotovki [Reduction of energy intensity of ore preparation processes]. Tsvetnyie metallyi = Nonferrous metals, 1999, no 7. pp. 37-38. In Russ.Valery W., Jankovic A., Sonmez B. New methodology to improve productivity of mining operations // Proceedings of XIV Balkan Mineral Processing Congress, Turkey, Vol. 1, pp. 557-565.Valery W., Jankovic A., Sonmez B. New methodology to improve productivity of mining operations. Proceedings of XIV Balkan Mineral Processing Congress, Turkey, Vol. 1, pp. 557-565.Тихонов А.Ф., Либенко А.В., Лобов О.П., Ибрагим Б.Х. Управление режимами дробления конусных дробилок по экономическому критерию // Механизация строительства. – № 12. – 2006. – С. 10-11.Tihonov A.F., Libenko A.V., Lobov O.P., Ibragim B.H. Upravlenie rezhimami drobleniya konusnyih drobilok po ekonomicheskomu kriteriyu [Management of crushing cone crushers on the economic criterion]. Mehanizatsiya stroitelstva = Mechanization of construction, 2006, no12, pp. 10-11. In Russ.Ганбаатар З., Гэзэгт Ш. Совершенствование процессов измельчения медномолибденовых руд на ОФ ГОКа «Эрдэнэт» // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2003. – № 1. – С. 66-68.Ganbaatar Z., Gezegt Sh. Sovershenstvovanie protsessov izmelcheniya medno-molibdenovyih rud na OF GOKa «Erdenet» [Improving grinding of copper-molybdenum ores at the MPP of the GOK "Erdenet"] Gornyiy informatsionno-analiticheskiy byulleten = Mining information-analytical Bulletin, 2003, no 1, pp. 66-68. In Russ.Вайсберг Л.А., Круппа П.И., Баранов В.Ф. Развитие техники и технологии подготовки руд к обогащению // Цветные металлы. – 2002. – № 2. – С. 22-29.Vaysberg L.A., Kruppa P.I., Baranov V.F. Razvitie tehniki i tehnologii podgotovki rud k obogascheniyu [Development of technics and technology of ore preparation for beneficiation] Tsvetnyie metallyi = non-ferrous metals, 2002, no 2», pp. 22-29. In Russ.Лагунов Ю.А. Обоснование параметров дробильно-измельчительных агрегатов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2000. – № 4. – С. 79-82.Lagunov Yu.A. Obosnovanie parametrov drobilno-izmelchitelnyih agregatov [Substantiation of parameters of crushing aggregates]. Gornyiy informatsionno-analiticheskiy byulleten = Mining information-analytical Bulletin, 2000, no 4, pp.79-82. In Russ.Кашляк М.И., Новинский Е.В., Панаморенко В. М. Критерии оценки технологического процесса первичного дробления // Сб. науч. тр. МАДИ «Информационные технологии в задачах управления и обучения». – М.: МАДИ, 2003. – С. 46-50.Kashlyak M.I., Novinskiy E.V., Panamorenko V.M. Kriterii otsenki tehnologicheskogo protsessa pervichnogo drobleniya [The evaluation criteria of technological process of primary crushing]. Sb. nauch. tr. MADI «Informatsionnyie tehnologii v zadachah upravleniya i obucheniya» = proc. scientific. works MADI "Information technologies in management and training tasks", Moscow, MADI, 2003. pp.46-50. In Russ.Суэтина Т.А., Кочетков А.В., Толмачев А. Г., Ли Чжой, Пэн Линь. Особенности автоматического управления дробилками первичного дробления // Интернет-журнал «Науковедение». – 2015. –Т. 7. – № 5. – С. 2-11.Suetina T.A., Kochetkov A.V., Tolmachev A.G., Li Chzhoy, Pen Lin Osobennosti avtomaticheskogo upravleniya drobilkami pervichnogo drobleniya [Features automatic control of crushers, primary crushing]. Internet-zhurnal «Naukovedenie» = Internet-journal "science of Science", 2015, Vol. 7, No 5, pp.2-11. In Russ.Ибрагим Б.Х. Автоматизация процесса первичного дробления конусной дробилки // Сб. науч. тр. МАДИ «Моделирование и оптимизация в управлении». – М.: МАДИ, 2001. – С. 24-29.Ibragim B.H. Avtomatizatsiya protsessa pervichnogo drobleniya konusnoy drobilki [Automation of the process of primary crushing cone crusher]. Sb. nauch. tr. MADI "Modelirovanie i optimizatsiya v upravlenii" = proc. science. works MADI "Modeling and optimization in management", Moscow, 2001, pp. 24-29. In Russ.Itävuo P., Vilkko M., Jaatinen A., Viilo K. Dynamic modeling and simulation of cone crushing circuits // Minerals Engineering. – 2013. – № 43-44. – Рр. 29-35.Itävuo. P., Vilkko. M., Jaatinen. A., Viilo. K. Dynamic modeling and simulation of cone crushing circuits. Minerals Engineering, 2013, no. 43–44, pp. 29–35.Lestage R., Pomerleau A., Hodouin D. Constrained real-time optimization of a grinding circuit using steady-state linear programming supervisory control // Powder Technology. – 2002. – vol. 124. – № 3. – Рp. 254- 263.Lestage R.. Pomerleau A., Hodouin D. Constrained real-time optimization of a grinding circuit using steady-state linear programming supervisory control. Powder Technology, 2002, vol. 124, no 3, pp. 254 – 263.Jayson T., Carl D., Gianni B., A machine vision approach to on-line estimation of run-ofmine ore composition on conveyor belts // Minerals Engineering. – 2007. – № 20. – Рр. 1129-1144.Jayson T., Carl D., Gianni B. A machine vision approach to on-line estimation of run-of-mine ore composition on conveyor belts. Minerals Engineering. - 2007. No. 20. Pp. 1129–1144.Zelin ZHANG, Jianguo YANG, Dongyang Dou A surface probability model for estimation of size distribution on a conveyor belt // Physicochem. Probl. Miner. Process. – 2014. . – № 50(2). – Рр. 591-605.Zelin ZHANG. Jianguo YANG. Dongyang Dou A surface probability model for estimation of size distribution on a conveyor belt. Physicochem. Probl. Miner. Process, 2014. No. 50(2), pp. 591-605. In Russ.Морозов В.В., Рапшис В.В., Дэлгэрбат Лодой, Хурлчулуун И. Развитие методик визиометрического анализа руды на ГОКе «Эрдэнэт» // Горный информационноаналитический бюллетень. – 2016. – № 12. – С. 279-292.Morozov V.V., Rapshis V.V., Delgerbat Lodoy. Khurlchuluun Ishgen. Razvitiye metodik viziometricheskogo analiza rudy na GOKe «Erdenet» [The development of methods visiometrics analysis of ore at the GOK "Erdenet"] Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten = Mining information-analytical Bulletin, 2016, no. 12, pp. 279-292. In Russ.Хурэлчулуун И., Круглов В.Н. Промышленные испытания и модернизация системы измерения крупности дробленой руды «ГРАНИКС» // Труды межд. конф. «Науч. основы и практика переработки руд и техногенного сырья. – Екатеринбург, 2016. – С. 261-265.Khurelchuluun Ishgen, Kruglov V.N. Promyshlennyye ispytaniya i modernizatsiya sistemy izmereniya krupnosti droblenoy rudy «GRANIKS» [Industrial testing and upgrading measured system of the size of the crushed ore "GRANIKS"]. Trudy mezhd. konf. «Nauch. osnovy i praktika pererabotki rud i tekhnogennogo Syria [proc. of int. conf. "Science. basis and practice of processing of ores and technogenic raw materials], Ekaterinburg, 2016, pp. 261-265. In Russ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.