克里斯·卡彭特(Chris Carpenter),Weir ESCO®的技术副总裁,正致力于向矿业行业普及矿体知识的重要性。
作为一位拥有超过35年经验和40项专利的高管,他听过无数关于矿山现场由于信息不足而做出“次优运营决策”的故事。
通过Weir公司内多个团队正在开发的矿石特征研究项目,卡彭特表示,公司专注于开发能够实时提供这些信息的成本效益解决方案。
然而,他也意识到,整个矿业行业仍需被说服。
他说:“许多客户尚未完全认识到我们为该行业提供的价值,”
这一现状正在改变,越来越多的行业研究揭示了矿体知识不足与矿山开发过程中产生的财务影响和风险之间的相关性——IMDEX公司、矿床研究单位(Mineral Deposit Research Unit)以及不列颠哥伦比亚大学的布拉德肖矿产与采矿研究所(Bradshaw Research Institute for Minerals and Mining)和Ideon Technologies公司目前正在进行一项相关研究。
在宣布这项研究时,IMDEX的首席地质科学家戴夫·劳威(Dave Lawie)与卡彭特表达了类似的观点:“为了让矿业行业采用这项技术,必须有明确的证据表明矿体知识不足或缺乏对财务影响和风险的影响,并且需要有一种评估收集、分析和优化这些信息的最有效方法。”
“这项技术”具体是什么仍然存在争论,许多预选矿和矿石分拣技术在矿业领域的创新土壤中不断涌现。
ESCO公司和卡彭特认为,至少在基本金属和铁矿石应用环境下,这项技术与加拿大可持续发展技术(Sustainable Development Technology Canada, SDTC)有关,后者是由加拿大政府设立的独立基金会,旨在资助新的清洁技术。根据2020年SDTC的一份背景资料,Motion Metrics International Corp公司曾在2020年获得SDTC资助,开展了一项利用高光谱成像(HSI)传感器、3D颗粒尺寸分布(PSD)分析和机器学习算法的核心创新技术来控制高能耗采矿设备的项目。
Motion Metrics在一份独立声明中表示,这个为期3.5年的项目将设计、开发和部署一项商业化的矿山至磨矿能效解决方案。
“在项目成功完成后,全球各地的矿山将能够订购并部署这一解决方案,而无需改变日常操作,以达到可持续发展目标,同时降低磨矿成本,”声明中说。
不列颠哥伦比亚大学诺曼·B. Keevil采矿工程系和其他多个组织也参与了该项目。
自这一公告发布以来的四年中,发生了许多变化,Weir集团已收购了Motion Metrics International Corp,并将其纳入ESCO。
我们首次报道卡彭特所称的“矿石特征”项目的进展是在2022年。当时,这一项目包括在矿山工艺流程中破碎机后方的传送带上安装MOTION METRICS™高级成像传感器用于PSD分析,以及安装一台商业化HSI传感器的BeltMetrics™试验。
在七月底与卡彭特交流时,他不仅报告了BeltMetrics安装的进展,还提到了一项“矿石特征”技术在TruckMetrics™设备上的短期试验。
“我们现在已经在两个不同的应用中使用了这项技术,”他说。“传送带监测试验仍在进行中,并已证明其能够基于输入矿石的特性预测SAG磨矿机的吞吐量。我们还成功地进行了大宗分拣的试验,使用类似技术对运输卡车的矿石含量进行监测和分析。试验共监测并分析了大约1000辆卡车,其中有几辆被识别为低品位。我们还在对矿山样品进行广泛的实验室测试,以了解我们方法的能力。基于我们的实验室和现场评估,我们确信这项技术将使我们能够快速准确地监测品位、变质、矿物赋存和有害矿物。”
“我认为,我们的概念验证工作确实让我们现在能够加快投资步伐,并寻找更多的开发合作伙伴,以进一步推进这项技术。”
虽然TruckMetrics矿石监测试验——针对100-232吨的卡车——可能引起了大家的兴趣,但卡彭特表示,初期产品开发路径仍然集中在加工厂和传送带上。
“我们首先打算在市场上推出更多的最低可行产品(MVPs),以适应传送带的解决方案,”他说。“虽然我们最初涉足这一领域是为了研究大宗分拣——我们也认识到这是‘大目标’——[客户的]意见反馈研究显示,在管理料堆和进料品位方面存在巨大的需求。”
这些MVPs很可能会部署在“开发合作伙伴”现场,即破碎机下游的现有分离机制上,如板式给料机,能够根据HSI和PSD数据进行分流。
同样的客户反馈研究还显示,在进入加工厂之前,系统需要提升生产率、吞吐量和回收率,然而基于HSI和PSD传感器组合的商业系统的预计费用并未获得客户的认可。
“这促使我们开展了关于我们认为是全新应用或标准HSI技术改进的研究,”卡彭特说。“我们相信这将为我们在市场上提供竞争优势。”
光照限制和使用往往被认为是光谱成像在矿石分拣领域的潜在缺点,这也是IM了解Weir公司正在进行的研发和实验室测试的关注重点之一。
但在Weir的商业方案——无论是在矿坑中还是在加工厂中——上市之前,还有其他因素需要考虑。
“我们不想只做传感器销售商,”卡彭特说。“应用的复杂性和多样性将需要我们为客户提供特定的解决方案,并需要用客户期望的售后服务来支持这些解决方案,使我们成为他们的生产力合作伙伴。”
“我们提议的不仅仅是技术;它需要成为一个能够在一个持续循环中定期验证价值的解决方案。”
这一循环再次回到了卡彭特和劳威对行业需要在采用技术之前认可这些数据价值的评估。
“幸运的是,我们在Weir的‘为可持续未来的采矿技术’的重点使我们能够投资行业需要的资金,以提供既能创造价值又能让人认识到价值的解决方案,使其变得可行且有效,”卡彭特总结道。“此类工作——以及更广泛的矿体知识——对采矿的未来至关重要。”