Труды КНЦ вып. 11 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ) вып. 8/2020 (11)

полезные компоненты (концентраты - concentrates), и отвальный продукт с минимальным содержанием полезных компонентов (хвосты - tails). Реализацию процессов и методов концентрации полезных минералов при первичной переработке руд называют обогащением полезных ископаемых [2] 1. Инструменты информационной поддержки процессов добычи и переработки минерального сырья Для поиска и реализации решений по повышению эффективности каждого из этих этапов в настоящее время активно используются цифровые технологии, среди которых важное место занимает компьютерное моделирование. В частности, результаты исследований и практического применения цифровых технологий и компьютерного моделирования в горнодобывающей отрасли были широко представлены в докладах Всероссийской научно-технической конференции «Цифровые технологии в горном деле», проведенной в Горном институте КНЦ РАН в 2019 году [3]. Примерами компьютерных систем поддержки этапа добычи являются разработанная в Австралии горно­ геологическая информационная система Micromine [4] и система автоматизированного планирования, проектирования и сопровождения горных работ MINEFRAME, разработанная в Горном институте КНЦ РАН [5]. Существует ряд компьютерных систем, ориентированных на решение задач в области совершенствования процессов первичной переработки минерального сырья. Среди них можно отметить разработки JKTech (пакет JKSimMet для моделирование схем измельчения и классификации и пакет JKSimFloat позволяющий моделировать установившиеся режимы работы флотационных установок [6], а также пакет MODSIM (MODular SIMulator for mineral processing plants), разработанный Mineral Technologies, Inc [7]. Мощным инструментом для детального моделирования процессов, происходящих в разделительных аппаратах с жидкой фазой, является вычислительная гидродинамика (CFD - Computational fluid dynamics), реализуемая пакетом ANSYS CFD [8]. Также для моделирования процессов и аппаратов обогатительных производств используется пакет COMSOL Multiphysics [9] (бывший Femlab). Некоторые из указанных инструментов моделирования были использованы в своих исследованиях и авторами настоящей работы [10, 11]. Современные программные пакеты, используемые при моделировании обогатительных процессов и технологических схем обогащения, предоставляют широкий выбор инструментов, как для «визуального» построения моделей, так и для проведения сложных расчетов. Однако само построение модели эффективной технологической схемы обогащения остается функцией исследователя. Некоторые результаты исследований, направленных на решение задачи автоматизации синтеза схем обогатительных процессов, были представлены авторами в работах [12, 13]. С 2019 совместно сотрудниками ИИММ и ГоИ КНЦ РАН ведется разработка информационной технологии структурного синтеза эффективных схем многостадийных технологических процессов, характеризующихся наличием разнородных ограничений как на сочетаемость реализующего процесс оборудования, так и на показатели эффективности [14, 15]. С учетом имеющегося у разработчиков опыта в качестве «тестового объекта» синтеза выбрана технологическая схема процесса обогащения минеральных полезных ископаемых. 59