РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ПРОГРАММНОГО РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОСЕРНИСТЫХ, МАЛОМЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ В МЕДЕПЛАВИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Истощение богатых медных руд и увеличение доли бедных руд с высоким содержанием серы создают значительные проблемы для медеплавильной промышленности. Традиционные плавильные процессы сталкиваются с трудностями поддержания экономической эффективности и соблюдения экологических норм при переработке таких сложных руд. В данной работе описывается разработка комплексного программного решения, предназначенного для моделирования процесса плавки высокосернистых, маломедных концентратов. Программное обеспечение использует подробную математическую модель для прогнозирования выхода и состава продуктов, включая ценные металлы, в процессе плавки. Оно интегрирует несколько модулей, таких как ввод данных о руде, симуляция плавки и представление результатов, предоставляя удобную платформу для оптимизации плавильных операций. В модель включены такие ключевые параметры, как состав руды, температура плавки и добавление флюса, что позволяет точно прогнозировать выход штейна и шлака. Анализ этих результатов помогает оптимизировать извлечение металлов и сократить потери, что в конечном итоге повышает эффективность и устойчивость медеплавильного производства. Этот инструмент особенно актуален для крупных месторождений сульфидных медных руд, таких как в Казахстане, которые имеют высокое содержание серы и низкий уровень меди. Способность программного обеспечения моделировать различные сценарии обработки предоставляет ценные сведения для промышленного применения, поддерживая разработку более эффективных и экологически чистых технологий плавки. Комплексное программное решение не только решает технические проблемы переработки высокосернистых, маломедных руд, но и способствует усилиям отрасли по снижению экологического воздействия и улучшению управления ресурсами. Это инновационное решение представляет собой значительный шаг вперед в оптимизации медеплавильных операций, способствуя устойчивости и эффективности в условиях ухудшения качества руды.

1. Guo Z. Innovative methodology for comprehensive and harmless utilization if waste copper slag via selective reduction-magnetic separation process / Z. Guo, J. Pan, D. Zhu, F. Zhang // Journal of Cleaner Production. – 2018. – Vol. 187. – P. 910-922. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.264.

2. Moskalyk P.R. Review of copper pyrometallurgical practice: today and tomorrow / P.R. Moskalyk, A.M. Alfantazi // Minerals Engineering. – 2003. – Vol. 16, Iss. 9. – P. 893-919. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2003.08.002.

3. Bodujen A.Ja. Vlijanie povyshenija kachestva mednyh koncentratov na jeffektivnost' ih pererabotki (The effect of improving the quality of copper concentrates on the efficiency of their processing) / A.Ja. Bodujen, B.S. Ivanov, G.V. Konovalov // Zapiski Gornogo instituta. – 2011. – Vol. 192. – P. 46-48.

4. Danilova N.V. Raschet material'nyh potokov pirometallurgicheskogo cikla pererabotki mednogo sul'fidnogo syr'ja (Calculation of material flows of the pyrometallurgical cycle of processing copper sulfide raw materials) / N.V. Danilova // Zapiski Gornogo instituta. – 2010. – Vol. 186. – P. 176-180.

5. Pirometallurgicheskaja tehnologija pererabotki bednyh po medi vysokosernistyh koncentratov (Pyrometallurgical technology of processing of poor by copper high-sulfur concentrates) / S.M. Kozhahmetov et al // Metallurg. – 2019. – № 9. – P. 90-96.

6. Innovative methodology for separating copper and iron from Fe-Cu alloy residues by selective oxidation smelting / Y.-x. Zheng et al // Journal of Cleaner Production. – 2019. – Vol. 231. – P. 110-120. https://doi.org/10.1016/j.jclepo.2019.05.215.

7. Bellemans I. Metal losses in pyrometallurgical operations – A review. / I. Bellemans, E. De Wilde, N. Moelans, K. Verbeken // Advances in Colloid and Interface Science. – 2018. – Vol. 255. – P. 47-63. https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.08.001.

8. Reduction of copper smelting slag using waste cooking oil / S. Zhou et al // Journal of Cleaner Production. – 2019. – Vol. 236. https://doi.org/10.1016/j.jclepo.2019.117668.

9. Roshhin V.E. Kompleksnaja pererabotka medeplavil'nyh shlakov dlja poluchenija vostrebovannyh produktov (Integrated processing of copper-smelting slag for manufacture of needed products) / V.E. Roshhin, A.D. Povolockij // Jelektrometallurgija. – 2019. – № 4. – P. 25-34. https://doi.org/10.31044/1684-5781-2019-0-4-25-34.

10. Anikeev A.N. Tverdofaznoe i zhidkofaznoe vosstanovlenie shlakov (Solid-phase and liquidphase reduction of slag). / A.N. Anikeev, V.V. Seduhin, D.V. Sergeev, I.V. Chumanov // Jelektrometallurgija. – 2019. – № 4. – P. 35-38. https://doi.org/10.31044/1684–5781-2019-0-4-35-38.

11. Reduction of Chilean copper slags: a case of waste management project / Gonzalea C. et al // Scandinavian Journal of Metallurgy. – 2005. – Vol. 34, Iss. 2. – P. 143-149. https://doi.org/10.1111/j.1600-0692.2005.00740.x.

12. Komkov A.A. Raspredelenie primesej pri plavke mednogo sul'fidnogo syr'ja v pechi Vanjukova (Distribution of impurities during melting of copper sulfide raw materials in Vanyukov furnace) / A.A. Komkov, V.P. Bystrov, M.B. Rogachev // Cvetnye metally. – 2006. – № 5. – P. 17-24.

13. Obednenie otval'nyh shlakov Balhashskogo medeplavil'nogo zavoda (Depletion of waste slag of Balkhash copper smelter) / Kenzhaliev B.K. et al // Kompleksnoe ispol'zovanie mineral'nogo syr'ja. – 2018. – № 3. – P. 45-53. https://doi.org/10.31643/2018/6445.16.

14. Povyshenie tehnologicheskih pokazatelej pererabotki otval'nyh shlakov medeplavil'nogo proizvodstva na osnove ih medlennogo ohlazhdenija i ul'tratonkogo izmel'chenija (Improvement of technological indices of copper smelters slags processing on the basis of their slow cooling and ultrafine grinding) / S.V. Mamonov et al // Gornyj zhurnal. – 2018. – № 2. – P. 83-90. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2018-2-83-90.

15. Roy S. Flotation of copper sulphide from copper smelter slag using multiple collectors and their mixtures / S. Roy, A. Datta, S. Rehani // International Journal of Mineral Processing. – 2015. – Vol. 143. – P. 43-49. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.08.008.

16. Mamonov S. Increasing technology indexes of beneficiation of copper slag / S. Mamonov, V. Ashikhin // XXVIII Int. Mineral Processing Congress Proceedings. – 2016. – Paper ID 676.

17. Karimi N. Recovery of copper from slag of Khatoonabad flash smelting furnace by flotation method / N. Karimi, R. Vaghar, M.R.T. Mohammadi, A.S. Hashemi // Journal of the Institution of engineering (India): Ser. D. – 2013. – Vol. 94, Is. 1. – P. 43-50. https://doi.org/10.1007/s40033-013-0015-3.

18. Technology and mechanism research for crystal phase regulating flotation of copper-containing slag / H. Huang et al // XXVIII Int. Mineral Processing Congress Proceedings. – 2016. – Paper ID 853.

19. Comparative analysis of pyrometallurgical processing methods for Udokan deposit’ sulphide copper concentrates / L.B. Tsymbulov et al // Proceedings of Copper. Santiago, Chile. – 2013. – Vol. 3. – P. 119-137.

20. Coursol P. Energy consumption in copper sulphide smelting. Proceedings of Copper / P. Coursol, P.J. Mackey, C.M. Diaz // Hamburg, Germany. – 2010. – Vol. 2. – P. 649-666.