نمونه برداری موج چهارمی در معادن!
نمونه برداری موج چهارمی در معادن!

کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- هوشمندسازی یکی از دستاوردهای انقلاب صنعتی چهارم در معادن است. معادن در تمامی جهان به سمت استفاده از سیستم‌های هوشمند و تکنولوژی‌های به روز می‌روند. این سیستم‌های در تمامی بخش‌های معدنکاری کاربرد دارد. از اکتشاف تا فرآوری می‌توان با استفاده از هوشمندسازی به سمت بهره‌وری حرکت کرد. برای کنترل عملیات […]

کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- هوشمندسازی یکی از دستاوردهای انقلاب صنعتی چهارم در معادن است. معادن در تمامی جهان به سمت استفاده از سیستم‌های هوشمند و تکنولوژی‌های به روز می‌روند. این سیستم‌های در تمامی بخش‌های معدنکاری کاربرد دارد. از اکتشاف تا فرآوری می‌توان با استفاده از هوشمندسازی به سمت بهره‌وری حرکت کرد. برای کنترل عملیات معدنکاری در یک معدن و تنظیم آن به منظور دستیابی به شرایط مناسب،لازم است بار موجود در مسیرهای مختلف معدن طبق برنامه از نظر کیفی و کمی تحت بررسی قرار گیرد.این امر مستلزم در اختیار داشتن نمونه‌هایی است که با دقت و به طور علمی انجام شود. نمونه برداری ممکن است دستی و یا اتوماتیک باشد.به طور ایده‌آل ،قبل از آنکه ماده‌ای وارد مسیر فرآوری شود به احتمال زیاد در اثر نامناسب بودن شرایط کار، به هدر برود، لازم است از آن نمونه برداری شود.

برای انجام نمونه‌ برداری موفق از یک ماده معدنی باید  عملیات صحیحی بر روی بار ورودی به سنگ شکن اولیه انجام داد.برای دست یابی به نتایج با دقت زیاد ، احتمالا  باید حدود یک پنجم کل بار ورودی را به عنوان نمونه برداشت کرد و طی مراحل متعدد آن را خرد کرد و در فواصل مراحل خرد کردن آن را به نمونه کوچک‌تر تقسیم کرد تا برای آزمایش مورد نظر مناسب باشد.بررسی‌ها نشان می‌دهد، شرکت‌های معدنی عموماً تمایلی به نصب سیستم‌های نمونه‌برداری پرهزینه در عملیات‌هایی که سال‌هاست «به خوبی کار می‌کنند» ندارند. ایراد اصلی نصب تجهیزات جدید برای استخراج نمونه‌های صحیح و معرف در جریان‌های فرآیند، زمان و هزینه‌های مربوط به آن است.

تعیین کمیت خطاها در نمونه برداری مواد معدنی

اجرای یک پروژه معدنی (اکتشافی، استخراجی، کانه آرایی و فرآوری) با توجه به وسعت عملیات آن و میزان اطمینان داده‌های اولیه بدون استفاده از نمونه برداری غیر ممکن است. و نمونه برداری بهینه و آماده سازی صحیح نمونه‌ها در واقع خشت اول عملیات معدنکاری است. خطاهای این مرحله، به خصوص خطاهای سیستماتیک، اثرات نامطلوبی را به دنبال خواهد داشت. بررسی دقیق نشان داده است که بخشی از نقاط ضعف پروژه‌های ناموفق و نتایج غیرمنتظره ریشه در خطاهای نمونه برداری و آماده سازی آن دارد. برای بهبود شرایط نمونه برداری از مواد معدنی روش‌های مختلفی به کار گرفته می‌شود. بیشتر روش‌ها روز به روز رشد کرده و روش‌های نوآورانه مورد استقبال معدنکاران قرار می‌گیرد.

روش نمونه برداری (TOS) یک چارچوب ساختاریافته برای شناسایی و تعیین کمیت خطاها و سوگیری‌های مرتبط با هر رویداد نمونه گیری ارائه می‌دهد، اما این ممکن است اغلب برای ایجاد انگیزه برای سرمایه گذاری در تجهیزات نمونه برداری جدید، به درستی طراحی شده کافی نباشد. زیان‌های مالی ناشی از تأسیسات نمونه ‌برداری نامرغوب در مواد معدنی معمولاً نادیده گرفته می‌شوند، زیرا منافع اقتصادی با ارزش افزوده از راه‌حل‌های نمونه‌گیری با کیفیت خوب اغلب نامرئی هستند، در حالی که هزینه‌های نامطلوب ناشی از سیستم‌های نامناسب به وضوح آشکار است.

بسته به نیازهای خاص، یک راه‌حل نمونه‌گیری مناسب برای دست یابی به ماده معدنی با ارزش انجام می‌شود، این کار مشروط بر اینکه بزرگی خطاهای نمونه‌گیری درک شده و نتایج سنجش بر این اساس تفسیر می‌شود. بسته به موقعیت نمونه گیری در زنجیره ارزش معدن و ماهیت تصمیماتی که باید گرفته شود، سطوح طبقه بندی دقت و دقت قابل قبول را می‌توان تعیین کرد.

مزایای عینی راه حل‌های پیشنهادی باید به تصمیم گیرندگان مربوطه ارائه شود به گونه‌ای که تصمیمات ذهنی نامطلوب بر اساس اطلاعات اقتصادی ضعیف حل شده دشوار (غیر ممکن) شود.

در عملیات معدنکاری هوشمندسازی‌ تبدیل به یک اصل شده است. نمونه برداری هوشمند از مواد معدنی، علاوه بر اینکه مراحل استخراج را آسان‌تر می‌کند، می‌تواند خطاهای فرآوری را هم کمتر کند.

استاندارهای متفاوت در نمونه ‌برداری‌‌های مواد معدنی

تصمیم گیرندگان در بخش‌های مالی معدن ممکن است در مورد هزینه کردن وجوه برای نمونه گیری اصلاحی در مقایسه با کارشناسان نمونه گیری فنی، استدلال بسیار متفاوتی داشته باشند، به این معنی که پروژه‌های نمونه اصلاحی به خوبی تصور شده، می‌توانند رد شوند. صرف نظر از مناسب بودن طرح فنی یا الزامات تئوری نمونه برداری (TOS)، تأیید اجرای راه حل نمونه برداری اصلاحی رد می‌شود مگر اینکه مزایای ارزش افزوده را بتوان تعریف کرد و با اثبات عددی تأیید کرد.

این واقعیت که هزینه‌های نمونه‌گیری ضعیف هرگز به‌عنوان یک آیتم خطی در صورت‌های مالی سالانه نشان داده نمی‌شود، بدین معناست که مدیران رقمی را که نشان‌دهنده زیان درآمدشان باشد، مشاهده نمی‌کنند. بنابراین، نگرش نسبت به هزینه‌های معنادار برای تجهیزات نمونه‌برداری به‌طور صحیح طراحی و نصب شده است. منطق اجرای راه‌حل‌های نمونه‌گیری بهبودیافته باید تا حد امکان ساده‌تر ارائه شود و فضای کمی برای تفسیر ذهنی باقی بماند.

برآورد ارزش افزوده حاصل از اجرای شیوه‌های نمونه‌گیری مبتنی بر TOS به گزارش طولانی یا پیچیده نیاز ندارد. یک رویکرد ساده «بازگشت به اصول»، با اشاره به نکات مهم و یافته‌ها با خلاصه‌ای از مزایای مالی، شانس بسیار بیشتری برای جلب نظر مدیران مالی در معادن دارد. در نمونه برداری مواد معدنی باید روش‌هایی به کار گرفته شود که با کاهش خطاهای نمونه گیری در مقایسه با عملیات فعلی، مقداری ارزش افزوده ایجاد شود.

مزیت‌های نمونه برداری هوشمند

وقتی صحبت از هوشمندسازی عملیات معدنکاری می‌شود، تمامی مراحل این عملیات در نظر گرفته شده است. روش‌های هوشمندانه باید به گونه‌ای باشند که منجر به تولید محصولی با کیفیت و در عین حال با کمیت بالا شوند.

کمیته‌های اجرایی در معادن نه زمان و نه علاقه‌ای به محاسبات دقیق یا پیچیده ندارند. در بیشتر این کمیته‌ها اصطلاحات فنی به تنهایی به ندرت انگیزه تصویب بودجه را فراهم می‌کند. بیشتر تصمیم‌گیران کمیته‌ها با روش‌هایی موافقت می‌کنند که با استاندارهای علمی مطابقت داشته باشند.

اگرچه در ایجاد روش‌های استاندارد نمونه‌برداری، آماده‌سازی و آنالیز برای کالاها و مواد مختلف حیاتی هستند، اما اغلب خارج از چارچوب مورد استفاده قرار می‌گیرند! به نظر می رسد یک سوء تفاهم گسترده وجود دارد که مطابقت با استاندارد بین‌المللی ‌مربوطه به طور خودکار به بهترین نتایج نمونه گیری ممکن منجر می‌شود.

استانداردها باید به عنوان توصیه‌هایی در نظر گرفته شوند تا از آنها برای کمک به یک مرکز در تعیین حداقل دقت و سطح اطمینان مطابق با استانداردهای بین المللی استفاده شود. با این حال، بهبود تجهیزات و روش‌های نمونه برداری بالاتر از حداقل نیاز توصیه شده توسط استانداردهای داخلی در واقع می‌تواند ارزش بیشتری را برای تولید کننده بیافزاید.

چرایی اهمیت نمونه برداری مواد معدنی

در گذشته معادن را تا زمانی که ذخیره داشت، بهره‌برداری می‌کردند. در بسیاری از مواقع بهره‌برداری در مناطقی بود که مواد معدنی در آن مناطق کمترین خلوص و کیفیت را داشت. از زمانی که علم به عملیات معدنکاری ورود کرد، نمونه برداری به عنوان یک اصل در عملیات معدنکاری جایگاه پیدا کرد. در حال حاضر معادن توسعه یافته دنیا به هر قیمتی هر ماده معدنی را برداشت نمی‌کنند و این امر حاصل انجام درست و صحیح نمونه برداری مواد معدنی است.

نمونه برداری از مواد معدنی باید با این هدف انجام شود که نشان دهد، چگونه روش‌های نمونه‌گیری بهبود یافته می‌تواند سودآوری را بهبود بخشد. ایجاد انگیزه در پروژه برای بهبود تجهیزات و پروتکل‌های نمونه‌ برداری مستلزم درک زنجیره ارزش کامل است تا انتظارات در مورد نتیجه پروژه نمونه‌برداری برآورده شود. این ممکن است شامل تعریف سطوح قابلیت اطمینان و دقت باشد که در نتیجه پیشرفت در استخراج نمونه، جابجایی(حمل و نقل نمونه)، آماده سازی و اندازه گیری نمونه حاصل می‌شود.

ایجاد انگیزه برای ارزش افزوده و افزایش سود حاصل از بهبود دقت نمونه برداری باید با برآوردهای واقع بینانه هزینه سرمایه و سرمایه گذاری مورد نیاز پشتیبانی شود. سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای نمونه ‌برداری بهتر با استفاده از تجهیزات نمونه‌گیری بهتر، حصول اطمینان از اندازه نمونه صحیح و فرکانس نمونه، باید دقیقاً محاسبه شود. علاوه بر این، هزینه‌های حصول اطمینان از حمل و نقل، آماده‌سازی، تجزیه و تحلیل و گزارش صحیح نمونه‌ها، در مدت زمان قابل قبولی که امکان ایجاد تغییرات در زمان واقعی را فراهم می‌کند، باید تعیین شود.

کل سرمایه‌گذاری مورد نیاز از نظر زمان، پول و تلاش باید توسط مدیران و مسئولان مالی درک شود، اگر پیشنهادهایی برای بهبود فرآیندهای نمونه‌گیری از اعتبار و یکپارچگی برخوردار باشند. مهارت‌های تولید یک پرونده تجاری متقاعدکننده باید در دستور کار همه باشد و کارشناسان نمونه از این امر مستثنی نیستند.