• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.07.2021
КНЦ РАН
2
1 309

Апатитские ученые научились предсказывать судьбу месторождения с помощью математических методов

4.5

Специалисты из Кольского научного центра придумали способ предсказания свойств рудных минералов по химическому составу горных пород, что облегчает задачу определения их минерального состава.

Апатитские ученые научились предсказывать судьбу месторождения с помощью математических методов / ©Пресс-служба КНЦ

Статья опубликована в журнале OreGeologyReviews. Возможно, у вас есть собственное месторождение. А значит, вы наверняка хотите знать, что там, под земной поверхностью. Возможно, вы даже «заглянули» в недра разведочными скважинами, но что они вам покажут кроме химического состава горных пород? Массово определять минеральный состав, а тем более, свойства минералов, выяснять их взаимоотношения – не так-то просто.

А добывать надо не абстрактные химические элементы, а конкретные минералы. Суть нового метода ученых Кольского научного центра заключается в нахождении корреляционных связей (шаг 4 на рисунке) между химическим составом пород и параметрами рудных минералов, которые требуются для правильной настройки технологии переработки руд и управления качеством минеральных концентратов – конечных продуктов горно-обогатительных фабрик.

Описание метода / ©Пресс-служба Кольского научного центра

Далее найденные корреляции применяются к массовому опробованию месторождения (шаги 5–8), объемы которого на 2-3 порядка больше, чем тонких минералогических исследований либо к опробованию рудопотока (шаги 9–11), чтобы получать минералого-технологическую информацию в режиме реального времени. Ядро предлагаемого подхода — нахождение связей между «дешевой/быстрой» и «дорогой/медленной» информацией. Современный уровень развития математической статистики и вычислительной техники позволяет находить эти связи с помощью продвинутых методов машинного обучения.

Для того, чтобы выяснить, какой метод лучше справится с этой задачей, ученые устроили соревнование между разными методами машинного обучения: искусственными нейронными сетями, мультивариативной адаптивной регрессией сплайн (МАРС), случайными лесами, а также множественной регрессией. Лучшим методом оказался МАРС.

С его помощью ученым удалось предсказать свойства рудных минералов Ковдорского бадделеит-магнетит-апатитового месторождения: содержание циркония, тантала, ниобия, скандия и гафния в бадделеите, титана, алюминия, марганца, магния, ванадия и железа в магнетите, стронция, фосфора и редкоземельных металлов в апатите, а также средний размер зерен этих минералов, вероятность наличия включений ильменита и шпинели в магнетите и срастания пирохлора с бадделеитом. Качество предсказания составило от 72 до 98 процентов.

Результаты этого соревнования определялись по совпадению предсказанных и реальных значений. Это совпадение детерменировано с помощью коэффициента корреляции. Соревнование заключалось в определении разницы между коэффициентами корреляций, полученных разными методами для разных переменных.

Перечисленные параметры необходимы для понимания качества концентрата, произведенного из руды и сложности обогащения. Например, технология производства стали на Череповецком металлургическом комбинате требует, чтобы содержание оксида магния в сырье (магнетитовом концентрате) было от 2 до 5 процентов. Если оно будет меньше, металлургам приходится добавить магний в шихту. Если больше, сталь получится низкого качества.

Апатитовый концентрат – сырье для производства удобрений – не должен содержать примеси пирохлора, который содержит радиоактивные элементы и тяжелые металлы. Бадделеит Ковдорского месторождения, помимо циркония, содержит в себе скандий и гафний, и если появится экономически оправданная возможность извлекать их, Россия станет мировым лидером на рынке этих металлов.

На основе этого подхода сейчас разрабатываются технологиитрехмерного минералого-технологического моделирования. Этот метод будет применен для разработки новых методов обогащения апатитовых руд в лаборатории, создаваемой Кольским научным центром в сотрудничестве с ПАО «ФосАгро». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:27
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

Вчера, 16:37
Анна Новиковская

В американском штате Юта растет рощица тополя осинообразного, которая, по сути, одно растение, связанное единой корневой системой. «Дрожащему Гиганту», как прозвали рощицу у себя на родине, около 80 тысяч лет, но ему все еще угрожает гибель из-за объедающих побеги оленей и домашнего скота. И это несмотря на установку защитного забора.

Вчера, 09:57
Сергей Васильев

Несмотря на тусклое Солнце, атмосфера Юпитера раскаляется до сотен градусов благодаря не стихающим полярным сияниям. Волны аномальной жары быстро уносят тепло дальше к экватору.

Вчера, 11:27
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

23 сентября
Алиса Гаджиева

Ученые обнаружили, что древняя медная промышленность Израильского царства была организована так, что в итоге в ее центре не осталось ни растений, ни самой промышленности.

Вчера, 09:57
Сергей Васильев

Несмотря на тусклое Солнце, атмосфера Юпитера раскаляется до сотен градусов благодаря не стихающим полярным сияниям. Волны аномальной жары быстро уносят тепло дальше к экватору.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

DELETED
09.11.2021
-
0
+
02.08.2021
-
0
+
Ссылка "сырье для производства удобрений" ведет на "отработавшее ядерное топливо". Редактор жёсткий тролль))
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: