РОЛЬ СИМПЛЕКСНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВОВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ РЕАГЕНТОВ-МОДИФИКАТОРОВ ПРИ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД
Ключевые слова:
флотация, медно-цинковые руды, извлечение, медь, цинк, железо, реагенты-модификаторы, симплексное планирование, оптимизацияАннотация
Проведено изучение возможности повышения эффективности извлечения ценных металлов из медно-цинковых колчеданных руд при их флотации с применением композиций медного, цинкового купоросов и сернистого натрия. В работе предложен подход к совершенствованию технологии флотации медно-цинковых колчеданных руд на основе симплексного планирования экспериментов и последующего математического моделирования составов смесей реагентов-модификаторов. Установлено влияние композиций выбранных модификаторов на флотируемость минералов меди, железа и цинка в концентрат. Представлены результаты экспериментальных исследований флотации медно-цинковой руды, а также выполнено сравнение полученных данных между различными экспериментами. Предложены расчеты коэффициентов уравнения регрессии для построения математических моделей. Разработаны математические модели и определены оптимальные составы смесей реагентов-модификаторов данного процесса. Разработанные математические модели позволяют прогнозировать оптимальные составы смесей реагентов-модификаторов с целью максимизации извлечения меди и цинка при одновременной минимизации извлечения пирита в концентрат. Предложенный подход предоставляет инструментарий для улучшения технологических параметров процесса флотации медно-цинковых колчеданных руд и повышения его эффективности.
Библиографические ссылки
Мамонов С.В., Дресвянкина Т.П., Зиятдинов С.В., Ершов А.А., 2020. Технологические решения переработки медных и медно-цинковых руд колчеданного место-рождения Урала. Глобус: геология и бизнес, № 3 (62), С. 140–144.
Бочаров В.А., Рыскин М.Я., Поспелов Н.Д., 1979. Развитие технологии переработки медно-цинковых руд Урала. Цветные металлы, № 10, C. 105–107.
Заварухина Е.А., Орехова Н.Н., 2017. Влияние дополнительного собирателя на селективность флотационного разделения сульфидов меди и цинка. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3, С. 305–311.
Чантурия В.А., 2015. Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья природного и техногенного происхождения. Горный журнал, № 7, С. 29–37. DOI: http://dx.doi. org/10.17580/gzh.2015.07.05.
Зимин А.В., Немчинова Л.А., 2014. Интенсификация селективной флотации медно-цинковых руд термомеханическим модифицированием поверхности цинковых минералов. Горный журнал, № 11, С. 56–60.
Чантурия В.А., 2009. Инновационные процессы в технологиях переработки минерального сырья сложного вещественного состава. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 15, С. 9–25.
Васильева А.А., Бодуэн А.Я., 2023. Минералогические особенности и способы переработки медных цинксодержащих концентратов. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Т. 334, № 3, С. 61–72. DOI: 10.18799/ 24131830/2023/3/3956.
Зай Яа Чжо, Чжо Чжо Пье, Копылов А.Б., Ковалев Р.А., 2021. Совершенствование реагентных режимов флотации сфалерита и пирита из месторождений колчеданных медно-цинковых и полиметаллических руд. Известия ТулГУ. Науки о Земле, № 2, С. 374–388. DOI 10.46689/2218-5194-2021-4-1-374-388
Чжо Зай Яа, Хтет Зо У, Шехирев Д.В., Горячев Б. Е., 2023. Влияние сульфата железа, сернистого натрия и их смеси на флотацию сфалерита в щелочной среде. Устойчивое развитие горных территорий, Т. 15, № 1, С. 122–133. DOI: 10.21177/1998- 4502-2023-15-1-122-133.
Карасов Ю.К., Ягудина Ю.Р., 2021. Совершенствование технологии флотации медно-цинковых руд, перерабатываемых на обогатительной фабрике Актюбинской медной компании. Горная промышленность, № 5 (2), С. 29–32.
Горбатова Е.А., Емельяненко Е.А., Ожогина Е.Г., 2019. Целесообразность прогнозной оценки обогатимости колчеданных руд. Журнал «Разведка и охрана недр», № 3, С. 63–66.
Афонин Ю.С., Дубровин В.И., 2004. Моделирование составов смесей методом симплексных решеток. Радиоэлектроника. Информатика. Управление, № 2, С. 60–63.
Duangjit S., Mehr L.M., Kumpugdee-Vollrath M., Ngawhirunpat T., 2014. Role of simplex lattice statistical design in the formulationand optimization of microemulsions for transdermal delivery. Biological & Pharmaceutical Bulletin, Vol. 37, No. 12, pp. 1948–1957.
Хтет Зо У, Чжо Зай Яа, Горячев Б.Е., 2023. Действие композиций из железного, цинкового купоросов и сернистого натрия на флотацию медно-цинковых колчеданных руд. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 12, С. 139–151. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_12_0_139.
Новик Ф.С., 1985. Планирование эксперимента на симплексе при изучении металлических систем. Москва: Металлургия, 256 c.
Oguaghamba O.A., Mama B.O., 2018. Generalized Scheffe’s second degree mathematical methods approach in engineering mixture design. Conference paper: 16th In-ternational Conference and Annual General Meeting, Nigerian Institute of Civil Engineers, No. 6, pp. 32–44.
K. C. Nwachukwu, D. A. Okodugha, I. S. Akosubo, F.K. Atulomah., 2022. Optimization of Compressive Strength of Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) Using Scheffe’s Third-Degree Regression Model. Iconic Research and Engineering Journals, Vol. 5, No. 11, pp. 168–183.
Пье Чжо Чжо, Чжо Зай Яа, Горячев Б. Е., 2023. Действие композиций металлосодержащих модификаторов поверхности сульфидных минералов цветных тяжелых металлов при флотации медно-цинковых руд. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 11, С. 128–142. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_11_0_128.
Okafor F.O., Oguaghamba O.A., 2009. Procedure for optimization using Scheffe's models. Journal of Engineering Science and Application (JESA), Vol. 7, No. 1, pp. 36–47.
Obam S.O., 2006. The accuracy of Scheffe’s third degree over second-degree, optimization regression polynomials. Nigerian Journal of Technology, Vol. 25, No. 2, pp. 1–10.
Зедгинидзе И.Г., 1976. Планирование эксперимента для исследования много-компонентных систем. Москва: Наука, 390 c.
