Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия:

В. В. Ёлшин, проф., зав. каф. автоматизации производственных процессов
А. П. Миронов, доцент каф. математики
А. Е. Овсюков, магистрант, эл. почта: a-ovsyukov@rambler.ru

Предпринята попытка решения проблемы формирования критерия оптимального управления и разработки структуры системы управления одного из основных процессов в гидрометаллургии золота — автоклавной десорбции. Подробно рассмотрен процесс с точки зрения управления. Анализ основывается на ранее разработанной математической модели процесса высокотемпературной десорбции золота с активных углей. Выделены важные параметры, которые влияют на ход процесса. Приведены недостатки существующих решений по автоматизации десорбции золота из активных углей, такие как повышенные расходы элюента и электроэнергии. Сформулирован критерий оптимизации: минимизация общих затрат энергии на осуществление процесса при поддержании заданного уровня извлечения золота. Показано, что кинетика процесса не зависит от концентрации растворенного золота в растворе. Приведен набор необходимых данных, которые требуются для расчета параметров управления процессом. Также представлена технологическая схема, позволяющая реализовать предложенный способ управления процессом. Приведен алгоритм управления в виде последовательности действий, которые требуются для ведения процесса в соответствии с предложенным критерием управления. Указана методика расчета параметров управления. Представлена структура системы управления, состоящая из следующих блоков: ввода информации о режимных параметрах, обработки входной информации, вычисления параметров управления, блока вывода, ввода экспертной информации, ввода информации о лабораторных измерениях. Приведены преимущества предложенного способа управления перед способом управления периодической десорбцией золота, применяемой в настоящее время: общее снижение потребляемой энергии, меньший итоговый объем элюата, более высокая средняя концентрация растворенного металла в элюате и др.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта № 02.G25.31.0075 в рамках постановления Правительства Российской Федерации № 218 от 09.04.2010 г.

1. Ёлшин В. В., Мельник С. А. Современное состояние и перспективы развития технологии десорбции золота из насыщенных активированных углей // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2014. № 9/10. P. 114–118.
2. Van Deventer J. S. J., Van Der Merwe P. F. The mechanism of elution of gold cyanide from activated carbon // Metallurgical and Materials Transactions B. 1994. Vol. 25, No. 6. P. 829–838.
3. Snyders C. A., Mpinga C. N., Bradshaw S. M., Akdogan G., Eksteen J. J. The Application of activated carbon for the adsorption and elution of platinum group metals from dilute cyanide leach solutions // Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2013. Vol. 113, No. 5. P. 381–388.
4. Snyders C. A., Bradshaw S. M., Akdogan G., Eksteen J. J. Factors affecting the elution of Pt, Pd and Au cyanide from activated carbon // Minerals Engineering. 2015. Vol. 80, No. 2. P. 14–24.
5. Yapu W., Segarra M., Fernandez M., Espiell F. Adsorption kinetics of dicyanoaurate and dicyanoargentate ions in activated carbon // Metallurgical and Materials Transactions B. 1994. Vol. 25, No. 2. P. 185–191.
6. Bhattacharyya D., Depci T., Elnathan F., Miller J. D. Effect of activated carbon particle size on the adsorption/desorption of gold from alkaline cyanide solution // Proc. of 2014 SME Annual Meeting and Exhibit. — Salt Lake City, 23–26 February 2014. P. 418–420.
7. Sun T. M., Yen W. T. A reactor model for gold elution from activated carbon with caustic cyanide solution // Canadian Metallurgical Quarterly. 1995. Vol. 34, No. 4. P. 303–310.
8. Дроздов С. В., Климанцев В. С., Лескив М. В., Белоусова Н. В., Фрис Г. Поиск оптимальных параметров десорбции золота и цветных металлов с анионитов Lewatit с помощью растворов гидроксида натрия // Цветные металлы. 2011. № 1. С. 38–42.
9. Kishibaev K. K., Tokpaev R. R., Atchabarova A. A., Efremov S. A., Voropaeva N. L., Fernández-Sanjurjo M. J., Nechipurenko S. V., Nauryzbaev M. K., Tasibekov K. S., Karpachev V. V. Activated carbons of varied nature in recovery of gold // Russian Journal of Applied Chemistry. 2016. Vol. 89, No. 3. P. 381–387.
10. Ёлшин В. В., Колодин А. А., Овсюков А. Е. Внедрение автоматизированной системы управления циклом десорбции золота из активных углей на Кочкарской ЗИФ // Вестник ИРГТУ. 2011. № 5. С. 115–119.
11. Case Study: Mogale Gold // Opto 22. — URL: http://www.alliedelec.com/mkt/pb/opto22/casestudies/1921_Case_Study_Mogale_Gold.pdf (дата обращения 15.05.2017).
12. Carbon stripping the practical alternatives // Denver Mineral Engineers. — URL: http://www.denvermineral.com/carbonstripping/ (дата обращения 15.05.2017).
13. Мельник С. А. Концепция тренажерной модели установки непрерывной десорбции золота из активных углей // Вестник ИРГТУ. 2016. № 5. С. 80–86.
14. Ёлшин В. В., Миронов А. П., Овсюков А. Е. Разработка математической модели динамики высокотемпературной десорбции золота с активных углей на основе физико-химических представлений о процессе // Цветные металлы. 2016. № 12. С. 27–32.
15. Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов : учебник. В 2 кн. Кн. 1. — М. : МИСиС, Издательский дом «Руда и металлы», 2005. — 432 с.