جودة كواشف التعويم & كواشف التعويم الرغوي الصانع

في تطوير واستخدام الموارد المعدنية، غالبًا ما تعتبر المخلفات الناتجة عن مصانع الإثراء "نفايات". فهي لا تشغل مساحة كبيرة من الأرض لبرك المخلفات فحسب، بل يمكن أن تشكل أيضًا تلوثًا بيئيًا ومخاطر تتعلق بالسلامة. ومع ذلك، مع استنفاد الموارد المعدنية بشكل متزايد، ولوائح بيئية أكثر صرامة، والتقدم التكنولوجي، تكتسب فكرة تحويل المخلفات إلى "كنز" قبولًا واسع النطاق وتصبح خيارًا لا مفر منه للتنمية المستدامة في صناعة التعدين. تعتبر تجربة الاستخدام الشامل للمخلفات نقطة انطلاق رئيسية لتحقيق هذا الهدف الطموح. إنها ليست تجربة فنية بسيطة، بل مشروع معقد يدمج العمق النظري والصرامة العلمية والتوجيه العملي، بهدف توفير دليل علمي قوي للاستخدام عالي القيمة والمتنوع للمخلفات. 01 "إعادة اختراع" المخلفات: من النفايات إلى المورد المحتمل 1. خصائص وتحديات المخلفات تشير المخلفات إلى النفايات الصلبة المتصاعدة بعد معالجة الخام من خلال عمليات مثل التكسير والطحن والإثراء. وهي لا تحتوي على معادن مفيدة أو قليلة، أو أن محتوى المعادن المفيدة أقل من الدرجة التي يمكن استعادتها في ظل الظروف الاقتصادية والفنية الحالية. تشمل مكوناتها الرئيسية: معادن العصابة: الكوارتز، الفلسبار، الكالسيت، الدولوميت، الميكا، إلخ. معادن مفيدة ثانوية غير مستردة: جزيئات دقيقة أو معادن مفيدة مرتبطة لا يمكن استعادتها بالكامل بسبب حجم الجسيمات المضمنة وقيود عملية الإثراء. العناصر الضارة: الكبريتيدات (مثل البيريت والزرنيخوبيريت) والمعادن الثقيلة، والتي قد تسبب مياه الصرف الصحي الحمضية وتسرب المعادن الثقيلة. كواشف الإثراء المتبقية: كميات ضئيلة من كواشف التعويم والمخثرات. هذه الخصائص تعني أن المخلفات لا تشغل مساحة كبيرة من الأرض فحسب، بل تشكل أيضًا مخاطر بيئية. وفقًا للإحصاءات، يصل حجم إنتاج المخلفات العالمية إلى عشرات المليارات من الأطنان كل عام، وضغط التخزين هائل. 2. إمكانات استخدام موارد المخلفات ومع ذلك، فإن المخلفات ليست عديمة الفائدة تمامًا. تحت المجهر، لا تزال جزيئات المخلفات عبارة عن تجمعات من المعادن ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية المحددة. على المستوى الكلي، يحمل حجمها الهائل قيمة محتملة هائلة: المعادن المرتبطة المفيدة: لا تزال العديد من المخلفات تحتوي على معادن ذات قيمة منخفضة (النحاس والحديد والذهب والفضة وعناصر الأرض النادرة والليثيوم، وما إلى ذلك) أو معادن غير معدنية (الفلوريت والأباتيت وفلسبار البوتاسيوم، وما إلى ذلك)، لكن العمليات الحالية تعيق استعادتها بكفاءة. مواد البناء: السيليكون والألومنيوم والكالسيوم الموجودة في المخلفات تجعلها مواد خام عالية الجودة لمواد البناء مثل الأسمنت والطوب والبلاط والسيراميك والركام الخرساني والخرسانة الهوائية. مواد المعالجة البيئية: بعض المخلفات لها خصائص امتصاص ويمكن استخدامها لمعالجة مياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة؛ يمكن استخدام المخلفات المنزوعة الكبريت لتقوية التربة. الاستخدامات الزراعية: يمكن استخدام المخلفات التي تم تطهيرها وتعديل تركيبها كمنشطات للتربة أو حاملات للأسمدة. مواد جديدة: يمكن استخدام مسحوق المخلفات فائقة النعومة لتحضير الزجاج البلوري الدقيق والمواد المقاومة للحرارة والمواد المركبة. تعتمد "إعادة تشكيل الهوية" للمخلفات على فهم جديد لقيمتها الجوهرية، وتعتبر تجربة الاستخدام الشامل للمخلفات حجر الزاوية العلمي لتحقيق هذه إعادة التشكيل. 02 الدلالات العلمية ومراحل تجارب الاستخدام الشامل للمخلفات تعتبر تجربة الاستخدام الشامل للمخلفات مشروعًا منهجيًا يدمج تخصصات وتقنيات متعددة. هدفها الأساسي هو تحديد مسار الاستخدام الأكثر جدوى اقتصاديًا، والأكثر جدوى من الناحية الفنية، والصديق للبيئة للمخلفات. 1. البحث الأساسي قبل التجربة: "فحص جسدي" شامل يعتمد الاستخدام الناجح لأي مخلفات على فهم عميق لخصائصها الفيزيائية والكيميائية. هذه المرحلة تشبه "الفحص الجسدي" الشامل للمخلفات. ★ تحليل تركيبة المخلفات: تحليل كيميائي متعدد العناصر: يقيس بدقة محتوى العناصر الرئيسية والثانوية والضئيلة، وخاصة العناصر المحتملة المفيدة (مثل المعادن النادرة والمعادن الثمينة والحديد المرتبط) والعناصر الضارة (مثل الكبريت والعفن والكرادميوم والرصاص). يحدد هذا قيمة المخلفات للإثراء الثانوي والمخاطر البيئية للاستخدام اللاحق. تحليل الطور: يحدد حيود الأشعة السينية (XRD) التركيب المعدني ويحلل كميًا محتوى كل معدن، وهو الأساس لفهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمخلفات. التحليل الطيفي (EDS، XRF): يساعد في تحديد توزيع العناصر. ★ قياس الخصائص الفيزيائية: تحليل تركيبة حجم الجسيمات: تُستخدم طرق الفرز، ومحللات حجم الجسيمات بالليزر، وطرق أخرى لتحديد توزيع حجم جسيمات المخلفات، مما يوفر أساسًا لعمليات مثل الطحن والدرجات والتعبئة والتلبيد. على سبيل المثال، قد تتطلب المخلفات الدقيقة طحنًا أكثر دقة في صناعة مواد البناء، مع التأثير على انسيابية الملاط أثناء التعبئة. قياس الكثافة: تؤثر الكثافة الحقيقية والكثافة الظاهرية، من بين معلمات أخرى، على النقل والتخزين وحسابات نسبة الخلط. قياس مساحة السطح النوعية: طريقة BET، التي تؤثر على الامتصاص والتفاعل وأداء التلبيد. محتوى الرطوبة والمسامية: تؤثر هذه الطرق على الجفاف وأداء الضغط. ★ التحليل الهيكلي والمورفولوجي: المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) جنبًا إلى جنب مع مطيافية تشتت الطاقة (EDS): يراقب شكل وهيكل وخصائص السطح وتوزيع العناصر لجزيئات المخلفات. 2. مرحلة البحث التجريبي: استكشاف وتحسين مسارات متعددة بناءً على نتائج البحث الأساسي، جنبًا إلى جنب مع طلب السوق والقدرات التكنولوجية الحالية، سيتم إجراء تجارب استخدام مستهدفة. ★ تجارب استعادة الموارد الثانوية: إعادة الطحن وإعادة الاختيار: بالنسبة للمخلفات التي تحتوي على معادن مفيدة منخفضة الدرجة، سيتم تقييم اقتصاديات إعادة الطحن وإمكانية الاستعادة من خلال التعويم ذي الحبيبات الدقيقة، والفصل بالجاذبية، والفصل المغناطيسي. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي إعادة الطحن وإعادة اختيار مخلفات النحاس إلى استعادة النحاس المتبقي ومركز الكبريت وحتى الذهب والفضة المرتبطة به. تقنية الترشيح: بالنسبة للمخلفات التي تحتوي على جزيئات فائقة الدقة يصعب اختيارها، أو المعادن الثمينة المرتبطة بها، يتم النظر في التقنيات المعدنية المائية مثل الترشيح بالسيانيد، والترشيح الحمضي، والترشيح الحيوي. حالة نموذجية: تم استخدام الفصل المغناطيسي لاستعادة بعض المغنتيت من مخلفات خام الحديد المحلية، مما أدى إلى زيادة الدرجة إلى أكثر من 60٪، وتحقيق فوائد اقتصادية. ★ تجارب استخدام مواد البناء: إضافات الأسمنت: تُستخدم المخلفات لتحل محل جزء من كلنكر الأسمنت أو الركام. تتطلب هذه التجارب قياسات لمؤشر النشاط واستهلاك المياه للاتساق القياسي ووقت الإعداد. الطوب والبلاط المتلبد: تحل المخلفات جزئيًا محل الطين. يتطلب الاختبار تحسين معلمات مثل الدُفعات والقولبة ودرجة حرارة التلبيد ووقت التلبيد وقوة الانضغاط وامتصاص الماء ومقاومة الصقيع. الركام الخرساني: تحل رمال المخلفات محل رمال النهر. يجب قياس الدرجات وقيمة التكسير ومحتوى المواد الضارة، ويجب إجراء اختبارات نسبة خلط الخرسانة والقوة والمتانة. الخرسانة الهوائية، والسيراميك الزجاجي، والسيراميك، وما إلى ذلك: يتم إجراء تصميم صياغة مستهدف وتحسين معلمات العملية. حالة نموذجية: تم إنتاج طوب المخلفات التي تفي بالمعايير الوطنية بنجاح من منجم معادن غير حديدية من خلال الجفاف والتجفيف والخلط، مما يتيح الإنتاج الصناعي على نطاق واسع. ★ اختبار مواد التعبئة: التعبئة الأسمنتية: تُستخدم المخلفات كركام وتُخلط مع مواد أسمنتية (أسمنت، خبث أرضي، إلخ) لتحضير ملاط تعبئة لملء الفجوات الأرضية. يتطلب الاختبار تحديد الخصائص الانسيابية (الانهيار، الانتشار)، ووقت الإعداد، والقوة المبكرة والمتأخرة، بالإضافة إلى عدم النفاذية ومقاومة التشقق. الردم الخلفي بالعجينة: أداء التحضير والنقل لملاط المخلفات عالي التركيز، بالإضافة إلى قوة التعبئة. حالة نموذجية: اعتمد منجم ذهب تقنية الردم الخلفي للمخلفات المدمجة بالكامل، والتي لم تحل مشكلة تخزين المخلفات فحسب، بل ضمنت أيضًا سلامة التعدين. ★ التجارب البيئية الزراعية والإصلاحية: امتصاص المعادن الثقيلة: تقييم قدرة امتصاص المخلفات لأيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي. منشط التربة: تقييم تأثير تحسين المخلفات على التربة الحمضية والعقيمة (اختبارات الأس الهيدروجيني ومحتوى المغذيات ونمو النبات). حالة نموذجية: عولجت مخلفات من منجم فوسفات، غنية بالكالسيوم والفوسفور وعناصر أخرى، واستخدمت كحامل للأسمدة الفوسفاتية الزراعية، مما أدى إلى زيادة الإنتاج والكفاءة. ★ الاستخدامات الأخرى عالية القيمة: مثل تحضير المواد المركبة والسيراميك الوظيفي والمناخل الجزيئية. يتضمن هذا النوع من الأبحاث عادةً تقنيات أكثر تطوراً وقيمة مضافة أعلى. 3. التقييم البيئي والاقتصادي: اعتبارات مزدوجة تقييم الأثر البيئي: تقييم السلامة البيئية أثناء الاختبار وبعد استخدام المنتج. على سبيل المثال، يتم تقييم النشاط الإشعاعي وتسرب المعادن الثقيلة وانبعاثات الغبار من مواد بناء المخلفات. يتم أيضًا إجراء اختبار الرشيح بعد ملء المخلفات. التقييم الاقتصادي: يتم إجراء تحليل كامل لتكلفة دورة الحياة (LCA)، يشمل تكاليف المعالجة المسبقة للمخلفات، وتكاليف عملية الاستخدام، وإيرادات مبيعات المنتجات، وتحويلات الفوائد البيئية، لضمان الجدوى التجارية لخطة الاستخدام. 03 التوجيه العملي: ضمان نجاح التجربة وتنفيذ المشروع 1. توضيح أهداف التجربة والتصميم الموجه نحو الطلب قبل بدء التجربة، يجب تحديد الهدف الأساسي بوضوح: هل هو استعادة المنتجات الثانوية؟ لإنتاج مواد البناء؟ أم للردم الخلفي تحت الأرض؟ تملي الأهداف المختلفة تركيز الاختبار ومعايير التقييم المختلفة. في الوقت نفسه، يجب إجراء بحث شامل للسوق لضمان القدرة التنافسية للمنتج الذي تم تطويره. 2. أخذ العينات الموحدة والتمثيلية تتأثر خصائص المخلفات بعوامل مختلفة، بما في ذلك مصدر الخام وعملية الإثراء ووقت التخزين، وتظهر درجة معينة من التباين. لذلك، فإن أخذ العينات الموحدة أمر بالغ الأهمية لضمان عينات تمثيلية تعكس حقًا الخصائص المتوسطة للمخلفات. يوصى بأخذ عينات متعددة النقاط ومتعددة الطبقات ومتعددة، جنبًا إلى جنب مع أخذ العينات المختلطة والمخفضة. 3. التحكم الصارم في عملية التجربة وتسجيل البيانات توحيد معلمات التجربة: يجب إجراء جميع الاختبارات في ظل متغيرات خاضعة للرقابة والالتزام الصارم بالمعايير الوطنية أو الصناعية. ضمان بيانات موثوقة: يجب الاحتفاظ بسجلات تفصيلية لكل حالة اختبار وإجراءات التشغيل والبيانات الأولية والملاحظات لضمان صحة البيانات وقابليتها للتحقق. اختبار التكرار: يجب تكرار التجارب الرئيسية عدة مرات للتحقق من دقة واستقرار النتائج. التوسع على نطاق تجريبي: بعد البحث المعملي الناجح، يجب إجراء اختبارات مستمرة على نطاق تجريبي للتحقق من الجدوى الصناعية لمعلمات العملية واختيار المعدات وأداء المنتج، وتحديد المشكلات المحتملة. 4. التأكيد على التعاون بين أصحاب المصلحة المتعددين وتآزر سلسلة الصناعة غالبًا ما يتضمن الاستخدام الشامل للمخلفات صناعات متعددة، مثل التعدين ومواد البناء والمواد الكيميائية والزراعة، مما يتطلب تكامل موارد متعددة. التعاون الفني: التعاون مع الجامعات ومعاهد البحوث لتقديم التقنيات المتقدمة والمواهب المهنية. دعم السياسات: السعي بنشاط للحصول على سياسات حكومية تفضيلية من حيث التمويل والأراضي والضرائب. اتصال السوق: إقامة اتصالات مع المستخدمين المحتملين لتطوير وتعزيز منتجات المخلفات بشكل مشترك. 5. إعطاء الأولوية للسلامة وحماية البيئة بغض النظر عن طريقة الاستخدام، يجب إعطاء الأولوية للسلامة وحماية البيئة. تأكد من أن منتجات استخدام المخلفات تفي بالمعايير الوطنية ذات الصلة ولا تسبب ضررًا ثانويًا للبيئة وصحة الإنسان. على سبيل المثال، يجب أن تخضع المخلفات المستخدمة في الزراعة لاختبارات صارمة لتسرب المعادن الثقيلة والسمية والإشعاع. 04 النظرة المستقبلية: مستقبل استخدام المخلفات في المستقبل، سيتطور الاستخدام الشامل للمخلفات نحو التنمية ذات القيمة المضافة العالية والمتنوعة والذكية والخالية من الانبعاثات. التنمية عالية القيمة: الانتقال من الاستخدام المكثف لمواد البناء إلى المنتجات ذات القيمة المضافة العالية مثل المعادن النادرة والمعادن الثمينة والمواد عالية النقاء. التنويع: دمج التقنيات متعددة التخصصات لتطوير تطبيقات أكثر ابتكارًا. الذكاء: إدخال البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي والروبوتات لتحقيق فرز المخلفات الذكي والخلط الآلي وتحسين العمليات. خالٍ من الانبعاثات: الهدف النهائي هو تحقيق استخدام المخلفات بنسبة 100٪، والقضاء تمامًا على برك المخلفات أو تحويلها إلى مناظر طبيعية صديقة للبيئة. تعتبر التجارب في الاستخدام الشامل للمخلفات ضرورية لصناعة التعدين لتحقيق التنمية الخضراء والاقتصاد الدائري. إنه يتجاوز مجرد تحويل النفايات إلى كنز؛ إنه يوضح الاحترام العميق والاستخدام الفعال لموارد الأرض. من خلال البحث العلمي المتعمق والممارسة التجريبية الصارمة والتعاون بين أصحاب المصلحة المتعددين، لدينا القدرة والمسؤولية لتحويل المخلفات، التي كانت ذات يوم عبئًا، إلى أصل ثمين يدفع تقدم الصناعة ويفيد المجتمع البشري. يتطلب هذا ليس فقط تحقيق انفراجات تكنولوجية، ولكن أيضًا الابتكار المفاهيمي والجهود المشتركة للمجتمع بأسره.

مع استمرار نمو الطلب العالمي على الموارد المعدنية وزيادة الضغوط البيئية والسلامة والتكلفة، تواجه نماذج إنتاج التعدين التقليدية تحديات غير مسبوقة. تجتاح موجة التحول الرقمي جميع الصناعات، بما في ذلك قطاع التعدين. أصبح "تجهيز المعادن الذكي"، كمكون أساسي للتعدين الذكي، إجماعًا صناعيًا واتجاهًا للتنمية. إنه لا يمثل الابتكار التكنولوجي فحسب، بل يمثل أيضًا تغييرات عميقة في أساليب الإنتاج ونماذج الإدارة وحتى النظام البيئي للصناعة. إذن، إلى أي مدى نحن قريبون من تحقيق "تجهيز المعادن الذكي"؟ 01 الأتمتة: حجر الزاوية في تجهيز المعادن الذكي 01 الأتمتة: حجر الزاوية في تجهيز المعادن الذكي الأتمتة هي أساس تجهيز المعادن الذكي. جوهرها هو استبدال العمل اليدوي في العمليات المتكررة أو الخطرة أو الدقيقة من خلال أنظمة ومعدات تحكم مختلفة، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج وضمان السلامة وتقليل كثافة اليد العاملة. 1. التطبيق الحالي للأتمتة في مصانع تجهيز المعادن حاليًا، تبنت الغالبية العظمى من مصانع تجهيز المعادن الحديثة تكنولوجيا الأتمتة على نطاق واسع، في المقام الأول في المجالات التالية: أتمتة السحق والطحن: أتمتة الكسارة: تراقب مستشعرات الحمل ومقاييس المستوى حالة المواد داخل غرفة السحق، وتقوم تلقائيًا بضبط معدل التغذية وفتحة التفريغ لتحقيق الهدف الأمثل المتمثل في "المزيد من السحق، وأقل من الطحن." أتمتة مطحنة الطحن: باستخدام أنظمة السونار، ومستشعرات الطاقة، ومستشعرات درجة حرارة المحمل، وغيرها من المستشعرات، جنبًا إلى جنب مع أدوات التحليل عبر الإنترنت مثل مقاييس تركيز الطحن ومقاييس درجة الحموضة للملاط، يتم تحقيق التحكم في الحلقة المغلقة لمعدل تغذية المطحنة وحجم المياه والسرعة، مما يضمن حجم جسيمات منتج الطحن المستقر وتعظيم كفاءة الطحن. على سبيل المثال، تستخدم على نطاق واسع أنظمة التحكم في التغذية الذكية القائمة على الإشارات الصوتية للمطحنة. أخذ العينات والتحليل الآلي عبر الإنترنت: يتم تثبيت أجهزة أخذ العينات الأوتوماتيكية في النقاط الرئيسية في دوائر الطحن والتعويم. جنبًا إلى جنب مع محللات الفلورة بالأشعة السينية عبر الإنترنت (مثل سلسلة Courier من شركة Outotec الفنلندية) ومقاييس التركيز بالموجات فوق الصوتية، تتم مراقبة المعلمات الرئيسية مثل درجة الملاط والتركيز وحجم الجسيمات في الوقت الفعلي، مما يوفر أساسًا للتحكم اللاحق. أتمتة التعويم: التحكم الآلي في مستوى خلية التعويم: تقوم مستشعرات المستوى والصمامات الكهربائية بضبط مستوى خلية التعويم تلقائيًا للحفاظ على طبقة رغوة مستقرة. التحكم الآلي في حجم الهواء وسرعة المحرض: بناءً على خصائص الملاط وأداء التعويم، يتم ضبط حجم الهواء وسرعة المحرض تلقائيًا لتحسين التمعدن. نظام الجرعات التلقائي للكواشف: بناءً على درجة الملاط ودرجة الحموضة والبيانات الأخرى من المحللات عبر الإنترنت، تقوم مضخة قياس أو مضخة قياس بإضافة كواشف التعويم تلقائيًا وبدقة مثل المجمعات والرغوات والمنظمات. يتيح هذا "الجرعات عند الطلب"، ويتجنب الإفراط في الجرعات أو نقص الجرعات، ويحسن استخدام الكواشف، ويقلل التكاليف. على سبيل المثال، نفذت بعض مراكز التركيز تحكمًا ذكيًا في الكواشف بناءً على نتائج تحليل الدرجات عبر الإنترنت. أتمتة التركيز والترشيح: أتمتة المكثف: باستخدام مقياس تركيز التدفق السفلي وكاشف الواجهة، يتم ضبط سرعة مضخة التدفق السفلي وجرعة الندف تلقائيًا لضمان تركيز التدفق السفلي المستقر والتدفق الزائد الواضح. أتمتة المرشح: تتم مراقبة وضبط معلمات مثل مستوى الفراغ ومحتوى رطوبة كعكة المرشح تلقائيًا لضمان كفاءة الترشيح وجودة المنتج. أتمتة النقل والتخزين: التحكم عن بعد في الناقلات الحزامية والحماية المتشابكة: يتيح البدء والإيقاف والتحكم في السرعة عن بعد، ويتضمن ميزات حماية من الأعطال للانحراف والتمزق والانسداد. أتمتة المكدس والمسترجع: يتيح عمليات التكديس والاسترجاع الآلية وغير المأهولة في ساحة التخزين. 2. فوائد الأتمتة أدى التطبيق الواسع النطاق لتكنولوجيا الأتمتة في مصانع تجهيز المعادن إلى تحسين كبير في كفاءة الإنتاج والاستقرار والسلامة والفوائد الاقتصادية: تحسين كفاءة الإنتاج: تقلل عملية الإنتاج المستمرة والمستقرة من التوقف والتقلبات الناتجة عن التدخل البشري. جودة المنتج المحسنة: يضمن التحكم الدقيق في المعلمات الرئيسية درجة تركيز مستقرة ومعدل استرداد. خفض تكاليف الإنتاج: تقليل استهلاك الكواشف والطاقة، وتكاليف العمالة، وتكاليف الصيانة. تحسين بيئة العمل: يؤدي استبدال العمل اليدوي في البيئات القاسية إلى تحسين السلامة. على الرغم من أن الأتمتة قد أحرزت تقدمًا كبيرًا، إلا أن جوهرها هو التحكم "الصلب" بناءً على القواعد المحددة مسبقًا والنماذج الثابتة. عندما تتغير ظروف الإنتاج (مثل خصائص الخام وتآكل المعدات) بشكل كبير، غالبًا ما تكافح الأنظمة الآلية للتكيف ولا تزال تتطلب التدخل اليدوي والتعديل. هذه هي بالضبط المشكلة التي تهدف الذكاء إلى حلها. 02 الذكاء: القفزة نحو تجهيز المعادن الذكي الذكاء هو مرحلة متقدمة من الأتمتة. جوهرها هو تمكين نظام تجهيز المعادن من امتلاك القدرة على التعلم الذاتي واتخاذ القرارات الذاتية والتحسين الذاتي والتكيف الذاتي من خلال إدخال تقنيات متقدمة مثل البيانات الضخمة والحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT) والتوائم الرقمية، وبالتالي تحقيق المرونة والتحسين والتنسيق لعملية الإنتاج. 1. نظام التكنولوجيا الأساسي لتجهيز المعادن الذكي (1) إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) وجمع البيانات: نشر مستشعرات ضخمة وأدوات ذكية وأجهزة حوسبة حافة لجمع الكميات المادية (درجة الحرارة والضغط والتدفق ومستوى السائل والتيار والجهد والاهتزاز وما إلى ذلك)، والكميات الكيميائية (الدرجة وقيمة الأس الهيدروجيني وإمكانات الأكسدة والاختزال وما إلى ذلك) وبيانات حالة تشغيل المعدات لعملية إنتاج تجهيز المعادن بأكملها في الوقت الفعلي وبدقة عالية. استخدام تقنيات الاتصال مثل إيثرنت الصناعي وشبكات المستشعرات اللاسلكية لبناء قنوات نقل بيانات عالية السرعة وموثوقة وتجميع كميات هائلة من البيانات إلى السحابة أو مركز البيانات المحلي. حالة عملية: استخدام تقنية رؤية الآلة لمراقبة حالة الرغوة في الوقت الفعلي (2) منصة البيانات الضخمة وتنقيب البيانات: بناء منصة بيانات ضخمة للتعدين موحدة لتنظيف البيانات ودمجها وتخزينها وإدارتها من معدات مختلفة وأنظمة مختلفة وأبعاد زمنية مختلفة. استخدام تقنية تحليل البيانات الضخمة (مثل استخراج قاعدة الارتباط وتحليل الكتلة وتحليل الانحدار وما إلى ذلك) لاكتشاف القوانين المحتملة والأنماط غير الطبيعية وفرص التحسين في عملية الإنتاج من البيانات التاريخية الضخمة، مثل التنبؤ بأعطال المعدات وتحليل عنق الزجاجة في العملية. (3) الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML): تحديد وتنبؤ ذكيان بناءً على التعلم العميق: تحديد ذكي لخصائص الخام: استخدم تقنية الرؤية الآلية والتحليل الطيفي لتحديد وتصنيف الدرجة والتركيب المعدني والخصائص المضمنة للخام الخام المحدد في الوقت الفعلي، مما يوفر أساسًا دقيقًا للطحن والتعويم. التنبؤ بأعطال المعدات وإدارة الصحة (PHM): من خلال تحليل اهتزاز المعدات ودرجة الحرارة والتيار والبيانات الضخمة الأخرى، استخدم نماذج التعلم العميق للتنبؤ بالعمر المتبقي والأعطال المحتملة للمعدات (مثل المطاحن وآلات التعويم والمضخات)، وتنفيذ الصيانة الوقائية، وتجنب التوقف المفاجئ. التعلم المعزز والتحكم التكيفي: تحسين دائرة الطحن الذكي: باستخدام خوارزمية التعلم المعزز، يجد نظام الطحن بشكل مستقل المجموعة المثلى من معدل التغذية وحجم المياه وسرعة المطحنة من خلال التجربة والخطأ، مما يحقق حجم الجسيمات الأمثل للمنتج وتقليل استهلاك الطاقة. التحكم الذكي في كواشف التعويم: تم بناء نظام صنع القرار الذكي لكواشف التعويم القائم على التعلم المعزز. بناءً على خصائص الملاط في الوقت الفعلي ونتائج تحليل الدرجات عبر الإنترنت ومؤشرات التعويم، يقوم النظام بضبط نوع الكاشف والجرعة ونقطة الإضافة ديناميكيًا، مما يحقق التحسين التكيفي لعملية التعويم. نظام الخبراء ورسم بياني للمعرفة: يتم رقمنة وتكوين خبرة ومعرفة مهندسي تكسير الخام لإنشاء رسم بياني لمعرفة تجهيز المعادن. يساعد هذا نماذج الذكاء الاصطناعي في اتخاذ القرار ويوفر إرشادات ذكية للمبتدئين. 2. المسار العملي لتجهيز المعادن الذكي التصميم والتخطيط على المستوى الأعلى: قم بتطوير مخطط لتطوير تجهيز المعادن الذكي يتماشى مع استراتيجية الشركة، مع تحديد أهداف ذكية ومسارات فنية ومراحل التنفيذ بوضوح. تطوير البنية التحتية للبيانات: قم بتحسين أنظمة الأتمتة، ونشر إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)، وضمان جمع البيانات ونقلها بجودة عالية وشاملة، وبناء منصة موحدة لإدارة البيانات. تطوير الخوارزمية الأساسية والنموذج: قم بتطوير أو إدخال خوارزميات ونماذج الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة بناءً على الخصائص المحددة لعمليات تجهيز المعادن لمعالجة القضايا الرئيسية مثل التحكم في حجم جسيمات الطحن وتحسين كواشف التعويم والتنبؤ بأعطال المعدات. تطوير منصة التوأم الرقمي: قم تدريجياً بإنشاء نموذج توأم رقمي لمصنع تجهيز المعادن لتمكين المراقبة المرئية والتحسين بالمحاكاة والتحذيرات التنبؤية. تطوير المواهب والتحول التنظيمي: قم بتنمية المواهب متعددة التخصصات التي تتمتع بقدرات تحليل البيانات الضخمة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، وتعزيز التحول إلى نموذج إدارة أكثر تسطحًا وذكاءً وتعاونًا. الطيار أولاً والتوسع التدريجي: حدد خطوط الإنتاج الرئيسية للمشاريع التجريبية للتحقق من الجدوى الفنية والفوائد الاقتصادية، ثم قم بالتوسع تدريجياً إلى مصنع تجهيز المعادن بأكمله وحتى مجموعة التعدين. 03 التحديات والتوقعات 1. التحديات على الرغم من أن تجهيز المعادن الذكي يحمل وعدًا كبيرًا، إلا أن تطوره لا يخلو من تحدياته. إنه يواجه العديد من التحديات: جودة البيانات والتوحيد القياسي: عملية تجهيز المعادن معقدة، مما يؤدي إلى مجموعة واسعة من أنواع البيانات. تختلف تنسيقات البيانات عبر المعدات والأنظمة المختلفة، كما أن فقدان البيانات والضوضاء أمر شائع، مما يجعل تنظيف البيانات وتكاملها أمرًا صعبًا. نقص المواهب متعددة التخصصات: يعد نقص المواهب متعددة التخصصات الذين يتقنون تقنية تجهيز المعادن والذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة وتقنيات الإنترنت الصناعية بمثابة عنق الزجاجة التي تعيق تطوير تجهيز المعادن الذكي. الاستثمار الأولي المرتفع: يتطلب نشر المستشعرات المتقدمة وشبكات الاتصال ومنصات الحوسبة وأنظمة البرامج استثمارًا رأسماليًا كبيرًا، مما يشكل عبئًا ثقيلاً على بعض شركات التعدين. أمن البيانات والخصوصية: تتضمن البيانات الضخمة الصناعية أسرار الإنتاج الأساسية للشركات، مما يجعل أمن البيانات وحماية الخصوصية أمرًا بالغ الأهمية. التوافق مع الأنظمة الحالية: غالبًا ما تفتقر أنظمة التحكم والمعدات في مصانع تجهيز المعادن القديمة إلى واجهات ذكية، مما يجعل التعديل التحديثي صعبًا ويؤدي إلى مشكلات توافق كبيرة. 2. التوقعات: مستقبل تجهيز المعادن الذكي بالنظر إلى المستقبل، سيتطور "تجهيز المعادن الذكي" في الاتجاهات التالية، ليصبح في متناول اليد بشكل متزايد: التحسين التعاوني والشفاء الذاتي لعملية كاملة: سيمكن هذا من الإدراك الذكي واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي والتحكم التعاوني والتحسين التكيفي في جميع أنحاء العملية بأكملها من الخام إلى التركيز، حتى مع القدرة على الشفاء الذاتي في حالة الطوارئ. الإنتاج التعاوني عبر المناطق والمتعددة المناجم: ستمكن الحوسبة السحابية والتوائم الرقمية من تخصيص الموارد وتنسيق الإنتاج بشكل أمثل بين مصانع تجهيز المعادن المختلفة، وحتى داخل مجموعات التعدين. تطبيقات الواقع الافتراضي/الواقع المعزز (VR/AR): جنبًا إلى جنب مع التوائم الرقمية، ستوفر هذه التطبيقات لمصانع تجهيز المعادن تشغيلاً عن بُعد غامرًا وإرشادات صيانة وتدريبًا للموظفين. الاقتصاد الأخضر والمنخفض الكربون والدائري: سيتحكم تجهيز المعادن الذكي بشكل أكثر دقة في استهلاك الطاقة والمياه والمواد الكيميائية، ويحقق الاستفادة من موارد النفايات، ويعزز التنمية الخضراء والمستدامة لصناعة تجهيز المعادن. 04 الخلاصة: الطريق أمامنا طويل، لكن الطريق سيأتي إن تحقيق "تجهيز المعادن الذكي" هو عملية طويلة ومعقدة، ولا يمكن تحقيقها بين عشية وضحاها. إنه ليس مجرد تراكم للتقنيات، بل هو تحول هندسي منهجي. من الأتمتة إلى الذكاء، اتخذنا خطوة أولى ثابتة ونتحرك الآن نحو مستويات أعمق من الذكاء. نحن حاليًا في مفترق طرق حاسم في الانتقال من "الأتمتة" إلى "الذكاء". في حين أن مصانع تجهيز المعادن "غير المأهولة" أو "الذكية بالكامل" ستستغرق وقتًا، فقد تم تنفيذ التطبيقات الذكية في بعض العمليات تدريجيًا وتظهر إمكانات كبيرة. يجب على شركات التعدين أن تتبنى التغيير بنشاط، وتزيد الاستثمار في البحث والتطوير التكنولوجي، وتنمي المواهب متعددة الأوجه، وتعمق التعاون بين الصناعة والجامعات والبحوث، وتعزز تدريجياً تطوير تجهيز المعادن الذكي. لا يؤدي "تجهيز المعادن الذكي" إلى تحسين كبير في كفاءة الإنتاج وتقليل التكاليف وضمان السلامة فحسب، بل إنه أيضًا السبيل الوحيد لتعزيز التنمية عالية الجودة وتحقيق التنمية الخضراء والمستدامة في صناعة التعدين. مع الإيمان الراسخ والاستثمار المستمر والممارسة المتعمقة، نعتقد أن المخطط الكبير لـ "تجهيز المعادن الذكي" سيصبح حقيقة واقعة في النهاية، مما يبشر بفصل جديد في تطوير صناعة التعدين.