Jak udoskonalić przeróbkę rudy, by możliwie najniższym kosztem uzyskać jak najwięcej metalu – tak w skrócie można opisać cel badań prowadzonych przez naukowców Politechniki Wrocławskiej. Rozwiązania, nad którymi pracowali przez trzy lata, trafiły na listę 1 000 technologii, które zmieniają świat. Ich pomysły były testowane w kopalniach KGHM.
Chociaż to w piecach hutniczych panuje najwyższa temperatura, to nie one pochłaniają najwięcej energii w procesie produkcji miedzi. Zdaniem naukowców najbardziej energochłonne jest przetwarzanie urobku, który z kopalń trafia do zakładów wzbogacania rud.
– O ile wszyscy wiemy, jaka jest budowa geologiczna eksploatowanego złoża, czyli jaki jest udział procentowy poszczególnych składników w czasie wydobycia, o tyle gdy ten urobek jest już w zakładach wzbogacania rud, ta informacja się gubi. W czasie transportu kopalina z różnych miejsc miesza się i nie wiemy, która aktualnie trafia do wzbogacania i w związku z tym, jaki dokładnie jest jej skład – wyjaśnia dr hab. inż. Robert Król, prof. uczelni, który kierował projektem na Politechnice Wrocławskiej. – To powoduje trudności w przystosowaniu procesów przeróbczych idealnie pod charakterystykę surowca. Wiedząc, jaki jest udział procentowy poszczególnych frakcji takich jak piaskowiec, dolomit czy łupek, możliwe jest optymalne przygotowanie parametrów procesu, a dzięki temu oszczędzić energię, zwiększyć uzysk i jednocześnie ograniczyć ilość odpadów – dodaje.
Naukowcy postanowili zastosować inteligentne czujniki – znaczniki RFID, tzw. pellety. Zapisywali w nich informacje na temat parametrów jakościowych i ilościowych wydobywanej rudy, a następnie umieszczali je w strudze tego surowca. Kopalina razem z sensorami trafiała do zakładu wzbogacania rud, a wcześniej odpowiednie urządzenia pomiarowe mogły dzięki nim odczytać informacje o składzie urobku.
Eksperymentalne badania prowadzone w zakładach KGHM potwierdziły skuteczność rozwiązania zaproponowanego przez wrocławskich naukowców: dr hab. inż. Leszek Jurdziak, dr inż. Witold Kawalec, dr hab. inż. Robert Król i dr hab. inż. Radosław Zimroz. Nad tą koncepcją pracowali oni przez trzy lata, od 2015 r., w ramach międzynarodowego projektu DISIRE*. Teraz znalazła się ona na liście 1 000 nowoczesnych technologii zmieniających świat. Ten tytuł przyznaje organizacja Solar Impulse Foundation, nagradzając wydajne i opłacalne rozwiązania, które mają pozytywny wpływ na środowisko i jakość życia.
Naukowcy zapowiadają, że na tym nie koniec. Starają się już o sfinansowanie prac, które mają dać przemysłowi bardziej szczegółowe informacje,
– Zamierzamy stworzyć model empiryczny rozpływu urobku w kopalni, który będzie identyfikował rudę na trasie, uwzględniając czas jej transportu, postojów itd., i w zakładach wzbogacania rud informował o parametrach urobku – zapowiada Robert Król.
Efekty tej pracy z pewnością zainteresują firmy wydobywcze na całym świecie. Z takim zestawem danych możliwe będzie bowiem precyzyjne sterowanie procesem przeróbki, co pozwoli znacząco obniżyć jej koszty.
* skrót pochodzi od nazwy projektu: Integrated Process Control Based on Distributed in situ Sensors into Raw Material and Energy Feedstock, co oznacza „Zintegrowane sterowanie procesami oparte na sieci inteligentnych czujników dla zaspokajania zapotzakład wzborzebowania na surowce i energię” – przyp. red.