книги из ГПНТБ / Козин В.З. Методы исследований в обогащении учеб. пособие

АННОТАЦИЯ

Настоящее учебное пособие по курсу "Методы иссле­ дований в обогащении" является общетеоретическим разделом курса . /Теория инженерного эксперимента/ и содержит основные положения, связанные с выбором

методики и плана эксперимента и обработкой его резуль­ татов. В пособии изложены элементы теории ошибок, стратегии поиска оптимальных условий, рассмотрены адаптационные, эвристические, эволюционные методы получения и использования информации об объекте.

Пособие предназначено для студентов вузов, обуча­ ющихся по специальности "Обогащение полезных ископа­ емых' может быть полезно работникам обогатительных фабрик и научно-исследовательских институтов.

технологического процесса теория обогащения дать ие может.

Действительно, рёзутгьтаты обогащения зависят от Таких исключительно широких понятий, как:

а/ свойства руды, б/ свойства рабочих машин,

в/ режимов обогащения, г / особенностей получения и движения концентратов.

Увязать воедино все; входящие в эти понятия факто­ ры н теоретически предскааать результаты обогащения практически не удается. С помощью же э к с п е р и -

Огромен круг задач, с которыми приходится оталкиваться инженеру, решающему проблемы обогащения полезных ископаемых. Поэтому сама по себе задача обучения полу­ чению решений в каждой конкретной ситуации является нереальной. Необходимо научиться собирать необходимые для решения задачи известные факты /априорную информа­ цию/ и овладеть приемами постановки задач и стратегией движения к цели.

В соответствии с книгой С.Й.Митрофанова "Исследова­ ние полезных ископаемых на обогатимость " /Госгортехнздат, М., 1Ѳ62/ исследования на обогатимость включают В себя:

а/ предварительные исследования; б/ собственно исследования на ойогатимость;

в/ полупромышленные и промышленные испытания. Содержащиеся в этой книге рецепты позволяют более или менее хорошо выделить область экспериментальных исследований к Составить первые рабочие гипотезы. Со­ держание такой книги и составляет либо саму необходи­

мую дня техйопога априорную информацию, либо способы по­ лучения этой информации. Зш.. '"-юіьнаа часть книги посвящена вопросам п одготовки и выгодно ния конкретных эк­ спериментальных работ, однако вопросы поиска оптималь-

При изложении материала использованы работы /1,2,3,4,3,.../.

Лекционные и практические занятия по курсу "Теория инженерного эксперимента" непосредственно стыкуются с курсом "Исследование обогати мости полезных ископа­ емых", целью которого является самостоятельное экспе­ риментальное решение исследовательской задачи с разра­ боткой плана исследования, выполнением экспериментов,

тельное выполнение исследования в институте сделают его подготовленным к серьезному и творческому решению

возникающих задач.

Автор благодарит В.И.Мелких, И.Г.Тярчевскую, Э.Э,Иванова, Р.Е.Леонова за ценные замечания при подготовке рукописи к изданию.

Р а з д е л 1, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

1.1.Априорная информация

Приступая к эксперименту, исследователь располагает некоторым объемом сведений /информацией/, которые на­

ристиках мацшн и т.п. К априорным сведениям относится

ществления и режимы, близкие к оптимальным. Другими словами, априорная информация позволяет выбрать

ловия эксперимента. Выбор этой области позволяет д о э к с п е р и м е н т а только на основе априорной информации отбросить многие способы осуществления про­ цесса обогащения и тем самым сэкономить время и средства.

Любые предварительные надежные сведения помогают сузить возможную область изменения независимых пе­ ременных, иначе пришлось бы планировать опыты, исходя из условий физической реализуемости фонтов.

Например, при флотация сульфидных медно-пиритных руд в качестве собирателей, как правило, используют ксантогенаты с расходом от 40 до 120 г/т, всленивателями являются сосновое масло, Т-66, ИМ-68 и т.н. с рас­ ходом от 10 до 200 г/т, регулятором флотации является щелочь. Схема флотации может быть прямая селективная и коллективно-селективная, и т.п.

Собственно говоря, объем априорной информации и

является решающим для выбора стратегии эксперимен­ тальных работ. Поясним эту мысль упрощенно следую­ щим образом.

Если исследователю априорно ничего не известно . /случай практически маловероятный/, то он вынужден ставить широкие исследования, связанные с выбором п р и н ц и п и а л ь н о г о решения задачи, т.е.

такого решения, которое позволяет в принципе получить

ден выполнить исследователь. При этом вероятность то­ го, что исследователь не пропустит г л о б а л ь ­ н ы й экстремум .зависит от количества испытанных

вариантов. Например, по какой-либо причине исследова­ тель остановился на гравитационном методе, дающем предельно возможное извлечение 80%, в то время как использование другого,_например флотационного метода позволяет поднять эту цифру до 92%. Сосредоточив свои усилия На исследовании первого способа, исследователь теряет возможность достижения более ■высокого резуль­ тата. Другими словами, вместо г л о б а л ь н о г о экстремума /самого высокого результата/ будет найден локальный экстремум /самый большой результат в иссле­ дуемой окрестности - при данном способе обогащения/.

Многочисленные исследования технологов позволяют в настоящее время во многих случаях осуществить выбор окрестности глобального экстремума /например, способа

обогащения/ на основе априорных данных. Т.е. объем апри­ орной информаціи Исследователя в большинства случаев не равен нулю и иногда может достигать весьма большой величины. Не случайно многие практические решения на производстве, и даже в лабораториях выполняются на

Если априорная информация велика и есть возмож- ■ ность её обработать, то экспериментальная область мо­ жет быть выбрана весьма малой. В этом случае ставить опыты нет необходимости. Проблема получения такой информации с цепью сужения априорно выбранной экспери­ ментальной области, содержащей интересующий нас экс­ тремум и являющейся достаточно малой, чтобы принять её за решение, является крупной научно-технической за­ дачей, которая реально может быть поставлена и решена в настоящее время.

Решение этой задачи имело бы большое народохозяй­ ственное значение, позволив резко сократить срок иссле­ дований и сэкономить затраты на многочисленные экспе­ рименты.

Правильная постановка этой проблемы и её решение — дело сегодняшнего дня и ближайшего будущего.

Однако, если для конкретной задачи выбранная. область либо сравнительно велика, и не может удовлетворить за­ просы практики, либо данные, позволившие сделать выбор, недостаточно надежны, в выбранной области необходимо ставить эксперименты. Заметим сразу, что ненадежность данных или их неправильная интерпретация могут в про­ цессе эксперимента изменить взгляды экспериментатора на экспериментальную область и заставить принять ре­ шение об её изменении.

При низком уровне информации целесообразно исполь­ зование экспериментальных методов, основанных на изу­ чении рассеяния. При этом планируются резко отличные друг от друга варианты условий процесса, либо ведется поиск с весьма крупным шагом. Требования к точности результата при таких экспериментах I низки.

Чем выше уровень априорной информации и чем выше требования к точности результата, тем всё более тонки­ ми должны быть экспериментальные работы, поиск более тщательным, а планы со всё большей разрешающей спо­ собностью.