Kürzlich fand in Changzhou, Provinz Jiangsu, das von der China Minmetals Corporation und der ME Elecmetal (Changzhou) Machinery Co., Ltd. gemeinsam veranstaltete „2. Internationale Symposium für fortschrittliche Zerkleinerungstechnologie und -ausrüstung“ statt. Auf der Konferenz stellte die Minmetals-Gruppe eine Reihe neuester Forschungsergebnisse vor, darunter Technologien zur Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses, eine multimodale, intelligent integrierte Entscheidungsplattform für den Mahlprozess, komplette Technologien und Ausrüstungen für Fein- und Ultrafeinmahlung sowie innovative Verfahren zur Vibrationszerkleinerung. Diese Reihe von lokalisierten und intelligenten technischen Lösungen adressiert präzise die Produktionsschwierigkeiten und -probleme vor Ort in den Minen und markiert den offiziellen Eintritt der chinesischen Zerkleinerungstechnologie und -ausrüstung in eine neue Phase der „digitalen und intelligenten Steuerung sowie kohlenstoffarmen Führung“.

Die Zerkleinerung ist der energieintensivste und investitionsreichste Schritt im Aufbereitungsprozess. Ihr technisches Niveau beeinflusst direkt die nachfolgenden Aufbereitungsergebnisse und die wirtschaftliche Gesamteffizienz der Anlage. Lange Zeit stand der Mahlprozess vor Problemen wie der Fragmentierung von Daten aus mehreren Quellen, einer erfahrungsbasierten Entscheidungsfindung und einer schwachen Anpassungsfähigkeit an Betriebszustände, was die intelligente Modernisierung der Aufbereitungsanlagen behinderte. Die von der Minmetals-Gruppe vorgestellten Ergebnisse sind eine systematische Lösung für diese branchenweit als „Engpass“ geltenden Herausforderungen.

Von der „Einzelmaschinen-Intelligenz“ zur „multimodalen, integrierten Entscheidungsfindung“

Multimodale, intelligent integrierte Entscheidungsplattform für den Mahlprozess: Dem Mahlprozess ein „intelligentes Gehirn“ verleihen

Der Mahlprozess umfasst Dutzende heterogener Datenquellen wie Erzstückgröße, Mühlenbelastung, Schlammpartikelgröße, -konzentration, Mühlenstrom und Schallsignale. Herkömmlicherweise sind diese Daten über verschiedene Systeme verstreut, was eine einheitliche Entscheidungsgrundlage erschwert. Basierend auf der großen Modellplattform „BGRIMM Master“ hat die Minmetals-Gruppe zehn Kategorien hochwertiger branchenspezifischer Anwendungsszenarien geplant, die Funktionen wie Wissensabfrage, intelligente Datenabfrage, Berichtserstellung und intelligente Programmierung für das große Modell im Bergbau- und Hüttenwesen abdecken.

Die Kerninnovationen der multimodalen, intelligent integrierten Entscheidungsplattform für den Mahlprozess sind:

Fusion heterogener Daten aus mehreren Quellen: Integration spezieller Überwachungsgeräte für den Aufbereitungsprozess wie Mühlenlastüberwachungssysteme, Erzstückgrößenanalysatoren und Online-Analysatoren für die Schlammpartikelgröße. Durch die Analyse und Aufbereitung von Produktionsdaten sowie die Erstellung von Simulationsmodellen werden fortschrittliche Prozesssteuerungstechniken wie die Expertensteuerung auf die Mahlproduktion angewendet.

Simulation durch multimodale Datenfusion: Basierend auf der „BGRIMM Master“-Plattform werden multimodale Daten wie visuelle Daten, Vibrationen, Schall und Prozessparameter fusioniert, um eine intelligente Erkennung des Produktionszustands und eine intelligente Steuerung des Mahlprozesses zu ermöglichen.

Prozessübergreifende kooperative Optimierung: Die Plattform kann mit nachgelagerten Prozessen wie Flotation und Eindickung verknüpft werden, um ein intelligentes Managementsystem für die kooperative Optimierung des gesamten Prozesses von Mahlung, Flotation und Eindickung aufzubauen. Dies verbessert effektiv die Gesamtrückgewinnungsrate wertvoller Mineralien und senkt den Energieverbrauch und die Kosten des Aufbereitungsbetriebs.

Die Plattform wurde bereits in mehreren großen Aufbereitungsanlagen, wie der Dexing-Kupfermine und der Chengmenshan-Kupfermine der Jiangxi Copper Corporation, industriell eingesetzt und erzielt gute Ergebnisse.

Technologie zur Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses: Prozessstabilisierung, Qualitäts- und Effizienzsteigerung

Die von der Minmetals-Gruppe entwickelte Technologie zur Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses nutzt die digitale Simulationstechnologie als Kern und integriert mathematische Modelle von Schlüsselgeräten wie SAG-Mühlen, Kugelmühlen und Hydrozyklonen. Sie realisiert Funktionen wie Datenerfassung, Echtzeitberechnung, Simulationsbetriebsüberwachung, stationäre Optimierung und Prozessbilanzberechnung. Die Technologie verwendet ein modulares Designkonzept und bietet durch die digitale Simulation des Betriebszustands der Aufbereitungsgeräte und die Echtzeitüberwachung von Produktionsparametern Entscheidungsunterstützung für die Optimierung des Mahlprozesses.

Die technologischen Durchbrüche zeigen sich in drei Bereichen:

Intelligente Erkennung des Produktionszustands: Echtzeiterfassung von Änderungen bei Schlüsselindikatoren wie Mühlenbelastung, Erzstückgröße und Schlammpartikelgröße;

Intelligente Steuerung des Mahlprozesses: Kombination von Berechnungstechniken für Schlüsselparameter mit fortschrittlichen Steuerungsstrategien zur präzisen Steuerung der Konzentration und Feinheit im Mahlprozess;

Steigerung der Gesamtstundendurchsatzleistung: Nach der Inbetriebnahme des automatischen Mahlsteuerungssystems wird nicht nur der Mahlprozess stabilisiert und sichergestellt, dass das Mahlprodukt die Aufbereitungsanforderungen erfüllt, sondern auch die stündliche Durchsatzleistung der Mahlserie erhöht.

Komplette Technologien und Ausrüstungen für Fein- und Ultrafeinmahlung: Lösung des Problems der Freilegung von „armen, feinen und komplexen“ Erzen

Mit der zunehmenden Erschöpfung hochwertiger Mineralressourcen rückt die Erschließung und Nutzung minderwertiger, armer, feiner und komplexer Erze in den Fokus der Branche. Diese Erze erfordern eine Fein- oder Ultrafeinmahlung, um eine ausreichende Monomerfreilegung der Mineralien zu erreichen. Die BGRIMM Machinery and Electrical Technology Co., Ltd., ein Tochterunternehmen der Minmetals-Gruppe, hat ein BGRIMM-Ausrüstungssystem für Feinmahlung und Scheuerung aufgebaut. Mit einer Matrix aus „vertikalen + horizontalen“ Gerätetypen wird der Mahlbedarf verschiedener Mineralien und Partikelgrößen präzise abgedeckt.

Dabei zeigt die Rührwerksmühle mit ihrer innovativen Struktur aus „feststehendem Zylinder + rotierender Rührwelle“ im Vergleich zu herkömmlichen Kugelmühlen im Bereich der Fein- und Ultrafeinmahlung einen signifikanten Energieverbrauchsvorteil – „je feiner die Partikelgröße, desto deutlicher der Vorteil“. Dieses komplette Ausrüstungssystem bietet eine entscheidende Ausrüstungsunterstützung für die effiziente Nutzung von geringwertigen, assoziierten Mineralvorkommen.

Innovatives Verfahren zur Vibrationszerkleinerung: Lösung des Problems der Kieszerkleinerung im SABC-Prozess

Als Antwort auf das branchenweit verbreitete Problem der Kieszerkleinerung im SABC-Prozess (SAG-Mühle + Kugelmühle + Brecher) hat die Kate-Abteilung der Minmetals-Gruppe die traditionelle Druckzerkleinerung innovativ durch eine Vibrationszerkleinerung ersetzt. Durch den Einsatz von Inertialkegelbrechern wird eine effektive Lösung für die Kieszerkleinerung bereitgestellt. Dieses innovative Verfahren verbessert die Effizienz der Kieszerkleinerung erheblich und senkt den Systemenergieverbrauch.

Förderung der umweltfreundlichen und intelligenten Transformation von Minen

Verbesserung des Niveaus der umfassenden Nutzung strategischer Mineralressourcen

Ein großer Teil der chinesischen Eisen-, Kupfer-, Blei- und Zinkerze sind komplexe Mineralressourcen mit geringem Gehalt, assoziierten Bestandteilen und feiner Einbettungskorngröße. Die von der Minmetals-Gruppe vorgestellten Ergebnisse bilden einen vollständigen technologischen Kreislauf aus den vier Dimensionen intelligente Entscheidungsfindung, Prozessoptimierung, Feinmahlausrüstung und Zerkleinerungsverfahren. Sie können das Niveau der umfassenden Nutzung dieser Mineralressourcen deutlich verbessern und bieten technische Unterstützung zur Sicherung der stabilen Versorgung mit strategischen Schlüsselmineralressourcen des Landes.

Förderung des Fortschritts von Aufbereitungsanlagen in Richtung „Dark Factory“

Die Verbreitung und Anwendung der multimodalen, intelligent integrierten Entscheidungsplattform für den Mahlprozess und der Technologie zur Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses treiben den Wandel der Aufbereitungsanlagen von der „manuellen, erfahrungsbasierten Bedienung“ hin zur „datengetriebenen, intelligenten Entscheidungsfindung“ voran. Die industrielle Anwendung von Software für den intelligenten Betrieb des Aufbereitungsprozesses hat bereits eine Reduzierung der Bedienerzahl um über 30 % ermöglicht. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der multimodalen, integrierten Entscheidungsplattform wird erwartet, dass Aufbereitungsanlagen den Sprung von „weniger Personal“ zu „personalunabhängigem Betrieb“ schaffen.

Unterstützung der Erreichung der „Doppelkohlenstoff“-Ziele der Bergbauindustrie

Die Energieverbrauchsvorteile der kompletten Technologien und Ausrüstungen für Fein- und Ultrafeinmahlung, die Effizienzsteigerung durch das innovative Verfahren zur Vibrationszerkleinerung und die durch die Technologie zur Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses erzielte stabile Produktionssteigerung bilden zusammen ein technologisches Maßnahmenpaket zur Energieeinsparung, Emissionsreduzierung, Kostensenkung und Effizienzsteigerung im Zerkleinerungsbereich. Branchenschätzungen zufolge macht der Energieverbrauch des Mahlprozesses über 50 % des Gesamtenergieverbrauchs einer Aufbereitungsanlage aus. Die Verbreitung und Anwendung der relevanten Technologien wird die Kohlenstoffemissionsintensität im Aufbereitungsprozess deutlich senken.

Aufbau eines Ökosystems für lokalisierte und intelligente Zerkleinerungstechnologie

In der nächsten Phase wird sich die Minmetals-Gruppe auf nationale Forschungsplattformen stützen, um die technologische Forschung und Entwicklung sowie die kooperative Innovation zwischen Industrie, Hochschulen und Forschung in Kernbereichen wie intelligente Simulation, digitale Zwillinge und kohlenstoffarme, hocheffiziente Zerkleinerungsausrüstung zu vertiefen. Ziel ist es, die industrielle Umsetzung und großflächige Verbreitung von Kerntechnologien und kompletten intelligenten Ausrüstungen zu beschleunigen. Nationale Plattformen wie das Staatliche Schlüssellabor für Mineralverarbeitungswissenschaft und -technologie sowie das Staatliche Schlüssellabor für intelligente Optimierung und Fertigung im Bergbau- und Hüttenwesen, die zur Minmetals-Gruppe gehören, werden eine kontinuierliche Quelle für Innovationen in der Zerkleinerungstechnologie sein.

Die Zerkleinerung ist das „erste Tor“ des Aufbereitungsprozesses. Ihr technisches Niveau bestimmt direkt die nachfolgenden Aufbereitungsergebnisse und die wirtschaftliche Gesamteffizienz der Anlage. Die von der Minmetals-Gruppe vorgestellten Ergebnisse repräsentieren einen entscheidenden Fortschritt der chinesischen Zerkleinerungstechnologie und -ausrüstung – vom „Aufholen“ über das „Gleichziehen“ bis hin zum „Führen“ in einigen Bereichen. Von der multimodalen, intelligent integrierten Entscheidungsplattform über die kompletten Ausrüstungen für Fein- und Ultrafeinmahlung, von der Optimierung und Steuerung des Mahlprozesses bis hin zum innovativen Verfahren der Vibrationszerkleinerung – diese Kerntechnologien und -ausrüstungen auf dem Niveau von „nationalen Schwergewichten“ definieren die globale Position der chinesischen Zerkleinerungstechnologie neu und verleihen der umweltfreundlichen und intelligenten Transformation der Bergbauindustrie starke Impulse.