علم المعادن الجيولوجية

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

علم الجيولوجيا المعدنية هو ممارسة دمج الفهم الجيولوجي مع الاختبارات المعدنية و/أو بيانات مصانع المعالجة في الوقت الفعلي (في مجال استخلاص المعادن )، وذلك لإنشاء نموذج تنبؤي ثلاثي الأبعاد قائم على أسس جيولوجية لاستجابة معالجة المعادن . يُستخدم هذا العلم في صناعة تعدين الصخور الصلبة لإدارة المخاطر وتخفيفها أثناء تصميم مصانع معالجة المعادن. كما يُستخدم أيضًا في تخطيط إنتاج المناجم لتحسين تغذية الخام إلى مصنع المعالجة.

هناك أربعة مكونات أو خطوات مهمة لتطوير برنامج جيوميتالورجي: [ 1 ]

  • الاختيار المستند إلى المعلومات الجيولوجية لعدد من عينات الخام
  • إجراء اختبارات على نطاق المختبر لتحديد استجابة الخام لعمليات وحدة معالجة المعادن
  • توزيع هذه المعلمات في جميع أنحاء جسم الخام باستخدام تقنية إحصائية جغرافية مقبولة
  • تطبيق خطة تسلسل التعدين ونماذج معالجة المعادن لتوليد تنبؤ بسلوك مصنع المعالجة

اختيار العينات

تُحدد متطلبات كتلة العينة وتوزيع حجمها بنوع النموذج الرياضي المستخدم لمحاكاة مصنع المعالجة، والاختبارات اللازمة لتوفير معلمات النموذج المناسبة. يتطلب اختبار التعويم عادةً عدة كيلوغرامات من العينة، بينما قد يتطلب اختبار الطحن/الصلابة ما بين 2 و300  كيلوغرام. [ 2 ]

تُجرى عملية اختيار العينات لتحسين دقة التجميع ، ودعم العينة، والتكلفة. عادةً ما تكون العينات عبارة عن عينات لبية مركبة على امتداد ارتفاع مصطبة التعدين. [ 3 ] بالنسبة لمعاملات الصلابة، غالبًا ما يزداد التباين المكاني بسرعة بالقرب من نقطة الأصل، وقد يصل إلى العتبة عند مسافات أصغر بكثير من المسافة النموذجية بين فوهات حفر الآبار. لهذا السبب، غالبًا ما تكون دقة النموذج الإضافية الناتجة عن أعمال الاختبار الإضافية مجرد نتيجة لنظرية النهاية المركزية ، ويتم البحث عن ارتباطات ثانوية لزيادة الدقة دون تكبد تكاليف إضافية لأخذ العينات والاختبار. يمكن أن تتضمن هذه الارتباطات الثانوية تحليل الانحدار متعدد المتغيرات مع معايير خام أخرى غير معدنية، و/أو تقسيم النطاقات حسب نوع الصخر، أو الليثولوجيا ، أو التغيرات، أو علم المعادن ، أو النطاقات البنيوية. [ 4 ] [ 5 ]

اختبار العمل

ينقسم العمل الاختباري الجيوميتالورجي إلى قسمين: الأول يؤثر على عملية التفتيت، والثاني يؤثر على استخلاص المكون القيّم.

اختبار التفتيت

تُستخدم الاختبارات التالية بشكل شائع لتوليد مدخلات لنمذجة التكسير الجيومعدني، أي التكسير والطحن وما يرتبط بهما من استخدام الطاقة:

  • اختبار مؤشر عمل مطحنة الكرات بوند [ 6 ]
  • مؤشر مطحنة الكرات المعدل أو المقارن لبوند [ 7 ] [ 8 ]
  • مؤشر عمل مطحنة قضبان بوند ومؤشر عمل التكسير بالصدمات منخفضة الطاقة لبوند [ 9 ]
  • اختبار SAGDesign [ 10 ]
  • اختبار SMC [ 11 ]
  • اختبار إسقاط الوزن JK [ 12 ]
  • اختبار مؤشر الحمل النقطي
  • اختبار مؤشر قوة SAG (SPI(R)) [ 13 ]
  • اختبار MFT [ 14 ]
  • اختبارات FKT و SKT و SKT-WS [ 15 ]
  • اختبار تكسير الجيوبيورا [ 16 ]

الإحصاء الجغرافي

يُعدّ التنبؤ المكاني الكتلي (Block Kriging) أكثر الطرق الإحصائية الجيولوجية شيوعًا لاستكمال معلمات المؤشر المعدني، وغالبًا ما يُطبّق على أساس نطاقي. [ 17 ] تتطلب الإحصاءات الجيولوجية التقليدية أن يكون متغير التقدير جمعيًا، وهناك جدل قائم حاليًا حول الطبيعة الجمعية لمعلمات المؤشر المعدني المقاسة بالاختبارات المذكورة أعلاه. يُعتقد أن اختبار مؤشر عمل مطحنة الكرات بوند جمعي نظرًا لوحدات الطاقة المستخدمة فيه؛ [ 5 ] ومع ذلك، تُظهر نتائج المزج التجريبية سلوكًا غير جمعي. [ 18 ] من المعروف أن قيمة SPI(R) ليست معلمة جمعية، ومع ذلك، لا يُعتقد أن الأخطاء الناتجة عن التنبؤ المكاني الكتلي ذات أهمية كبيرة. [ 19 ] [ 20 ] تُدرس هذه القضايا، من بين أمور أخرى، كجزء من برنامج أميرة P843 البحثي حول رسم الخرائط الجيولوجية المعدنية ونمذجة المناجم.

نماذج تخطيط وعمليات التعدين

تُطبق نماذج العمليات التالية بشكل شائع في علم المعادن الجيولوجية:

  • معادلة بوند
  • معادلة معايرة SPI، CEET [ 21 ]
  • الأسطول [ 14 ] *
  • نموذج SMC [ 22 ]
  • نماذج Aminpro-Grind و Aminpro-Flot [ 23 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ بوليد، د.، وماكينيس، ج: تصميم مصنع التعويم وتخطيط الإنتاج من خلال النمذجة الجيوميتالورجيكية. ندوة الذكرى المئوية للتعويم، بريسبان، كوينزلاند، 6-9 يونيو 2005.
  2. ↑ ماكين، أ.، وويليامز، س.: نظرة عامة على الاختبارات صغيرة النطاق اللازمة لتوصيف قابلية طحن الخام. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006
  3. ↑ أميلونكسن، ب. وآخرون: استخدام الإحصاء الجيولوجي لإنشاء مجموعة بيانات صلابة جسم الخام وتحديد العلاقة بين تباعد العينات ودقة تقدير الإنتاجية. تقنية الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2001، فانكوفر، كندا، 2006
  4. ↑ أميلونكسن، ب.: تطبيق مؤشر قوة SAG على توصيف صلابة جسم الخام لتصميم دوائر التكسير وتحسينها، رسالة ماجستير في الهندسة، قسم هندسة التعدين والمعادن والمواد، جامعة ماكجيل، مونتريال، كندا، أكتوبر 2003. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006
  5. 1 2 بريس، ريتشارد. استخدام عينات نقطية لتقدير التوزيع المكاني للصلابة في رواسب النحاس البورفيري في إسكنديدا، تشيلي. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006
  6. ↑ أليس تشالمرز. معدات التكسير والغربلة والطحن، صناعة تعدين الخامات المعدنية. طحن الصخور - دورة تدريبية. ورقة بيضاء، بدون تاريخ.
  7. ↑ سميث، آر دبليو، ولي، كيه إتش. مقارنة البيانات من اختبارات قابلية الطحن من نوع بوند المحاكية للدائرة المغلقة واختبارات الدفعات. معاملات جمعية مهندسي التعدين والمعادن والتعدين. مارس 1961 - 91.
  8. ↑ بيري، تي إف، وبروس، آر دبليو، طريقة بسيطة لتحديد قابلية طحن الخامات. علماء المعادن الكنديون للذهب، يوليو 1966، ص 63
  9. ↑ بارات، دي جيه، ودول، إيه جي، برامج اختبارية توفر مجموعات بيانات متعددة لمعلمات التكسير لاستخدامها في تخطيط المناجم وهندسة المشاريع، وقائع مؤتمر 2008، سانتياغو، تشيلي، 2008
  10. ↑ ستاركي، جيه إتش، وهيندستروم، إس، وأورسير، تي، "اختبار تصميم SAG - ماهيته ولماذا ينجح"؛ وقائع مؤتمر SAG، سبتمبر 2006، فانكوفر، كولومبيا البريطانية
  11. ↑ موريل، س. تصميم دوائر الطحن الذاتي/شبه الذاتي باستخدام اختبار SMC. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006
  12. ↑ دوائر تكسير المعادن: تشغيلها وتحسينها. تحرير: نابيير-مون، تي جيه، موريل، إس، موريسون، آر دي، وكوجوفيتش، تي. مركز أبحاث المعادن المشتركة، جامعة كوينزلاند، 1996.
  13. ↑ كوسيك، جي، وبينيت، سي. قيمة ملفات تعريف متطلبات الطاقة لجسم الخام لتصميم دائرة SAG. وقائع المؤتمر السنوي الحادي والثلاثين لمُعالجي المعادن الكنديين. أوتاوا، كندا، 1999.
  14. 1 2 دوبي، جي.، كوسيك، جي.، وأميلونكسن، آر. التركيز على التباين داخل جسم الخام لتحسين تصميم محطات التعويم. وقائع اجتماع معالجي المعادن الكنديين، أوتاوا، كندا، 2002
  15. ↑ http://www.aminpro.com . Aminpro - إجراءات اختبار حركية التعويم FKT و SKT و SKT-WS. 2009.
  16. ↑ https://www.geopyora.com/post/the-geopy%C3%B6r%C3%A4-index-a-new-instrument-for-assessing-comminution-and-rock-strength-parameters . دي بايفا بوينا، م.، ألميدا، ت.، لارا، ل.، وباول، م. مؤشر جيوبيورا: أداة جديدة لتقييم معايير التفتيت وقوة الصخور. المؤتمر الدولي لمعالجة المعادن IMPC 2024. واشنطن العاصمة
  17. ↑ داغبرت، م.، وبينيت، س.، تحديد النطاقات لنمذجة الهندسة: نهج إحصائي/جيوستاتيكي. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006.
  18. ↑ يان، د.، إيتون، ر. خصائص تكسير مخاليط الخامات، هندسة المعادن 7 (1994) ص 185-199
  19. ↑ Amelunxen, P.: تطبيق مؤشر قوة SAG على توصيف صلابة جسم الخام لتصميم وتحسين دوائر التكسير، رسالة ماجستير في الهندسة، قسم هندسة التعدين والمعادن والمواد، جامعة ماكجيل، مونتريال، كندا، أكتوبر 2003.
  20. ↑ والترز، س.، وكوجوفيتش، ت.، رسم الخرائط الجيوميتالورجي ونمذجة المناجم (GEM3) - طريق المستقبل. المؤتمر الدولي لتكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2006، فانكوفر، كندا، 2006
  21. ↑ دوبي، جي. وآخرون، التطورات في تصميم ومحاكاة دوائر الطحن شبه الذاتي المطبقة على نموذج كتلة المنجم. تكنولوجيا الطحن الذاتي وشبه الذاتي 2001، فانكوفر، كندا، 2006
  22. ↑ موريل، س.، نموذج جديد للطاحونة ذاتية التشغيل وشبه ذاتية التشغيل للتوسع والتصميم والتحسين. هندسة المعادن 17 (2004) 437-445.
  23. ↑ http://www.aminpro.com ، 2009

مراجع عامة

  • إيزاكس، إدوارد هـ.، وسريفاستافا، ر. موهان. مقدمة في الإحصاء الجيولوجي التطبيقي. مطبعة جامعة أكسفورد ، أكسفورد، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية، 1989.
  • ديفيد، م.، دليل التقدير الجيولوجي الإحصائي المتقدم التطبيقي لاحتياطيات الخام. إلسيفير، أمستردام، 1988.
  • تصميم مصانع معالجة المعادن وممارساتها والتحكم فيها - وقائع المؤتمر. تحرير: مولار، أ.، هالبي، د.، وبارات، د. جمعية التعدين والمعادن والاستكشاف، 2002.
  • دوائر تكسير المعادن - تشغيلها وتحسينها. تحرير: نابيير-مون، تي جيه، موريل، إس، موريسون، آر دي، وكوجوفيتش، تي. مركز أبحاث المعادن والتعدين، جامعة كوينزلاند ، 1996