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Fresnillo 公司的银回收率提高

发布时间:2019/08/15

人们每天都会使用银币作为货币,珠宝,餐具和家居装饰品。但银也在太阳能和水净化,摄影和电子等行业中具有重要应用。

白银在维持全球经济方面的作用创造了每年超过数千亿盎司的需求,其中大部分是由墨西哥的矿业公司Fresnillo Plc生产的,该公司拥有该国大的贵金属土地储备。

该公司赚钱的矿山之一 - 位于萨卡特卡斯的Saucito矿 - 其75%的收入来自白银回收。

当Fresnillo试图提高矿山的白银回收率时,它面临着一些独特的挑战。他们不能简单地生产更多的银,那么他们如何在不影响质量的情况下提高产量呢?他们怎样才能提高不可控原料的回收率?

数据得到了答案。在精益六西格玛方法和Minitab统计软件的帮助下,项目团队确定了矿山银回收率变化的根本原因,生成了预测回收率的方程式,并实施了基于动态限制的新流程,以大限度地提高产量,同时保护最终产品的等级。

挑战

首先将矿石研磨成多孔的原材料并加工以提取铅,其也提取大部分银。然后处理剩余的材料以除去锌,剩下的是二次银源。去除杂质后,两种工艺的银产量决定了该矿的最终银回收率。

原矿石的质量无法控制,在其所含银的回收率和品位中起着至关重要的作用。但分析显示该公司可以将银回收率提高2%而不会影响最终的银精矿 - 因此项目团队着手做到这一点。

图一:Fresnillo Plc
图一:Fresnillo Plc

Minitab如何帮助
“整合所有可能的原因是我们面临的重要的挑战,”项目负责人兼精益六西格玛黑带RománCruz说。“Minitab允许我们分析许多变量,这些变量为整个项目设定了路线。”

该团队应用了一种称为实验设计(DOE)的统计技术,该技术同时评估了铅提取过程中多个变量之间的关系,例如原料,水,空气和将银与铅分离的化学试剂。

“一些互动产生了我们以前没有意识到的影响,”克鲁兹继续道。“通过DOE的结果,我们可以开始调整和改进流程。”

该团队发现试剂ZnSO4,Promoter 7310和Frothers对银的回收率和品位都有显着影响。该团队通过为两个响应变量创建等高线图来检查三种试剂之间的关系。

图二:等高线图以二维显示三维关系
图二:等高线图以二维显示三维关系

银回收率和等级的等高线图显示了相互竞争的结果。虽然Frothing试剂的高设置为回收提供了解决方案,但小化Frothing试剂可产生的等级结果。通过使用Minitab的响应优化器来协调这些不同的要求,他们随后找到了确保大银回收率并达到目标银等级13,500克/吨的设置。

寻找优化设置是朝着正确方向迈出的一步,但矿山的自动化控制系统仍未达到预期目标。在使用假设检验和Gage R&R研究消除许多潜在的变异原因后,该团队专注于矿山的配电控制系统(DCS),该系统管理从铅矿石中去除杂质时的空气流量和试剂。

操作员根据自己的判断选择DCS的试剂设置。初步分析表明,每个技术人员选择的设置差别很大。它们对试剂设置的修改以及它们判断铅精矿中银等级的个别标准是影响DCS达到目标的能力的主要因素。

该团队能够使用Minitab中的回归分析验证这一发现。由于铅提取后留下的银等级与原矿中的等级密切相关,因此可以根据原料等级预测终银精矿的预期等级。但是当团队研究由相同等级的原材料生产的最终浓缩物时,他们的分析发现浓缩物含有不同等级的银,即使原料的等级相同。不一致性证明,技术人员根据自己的判断选择的设置会导致结果的变化。

图三:拟合线图
图三:拟合线图

结果
项目团队使用Minitab的结果生成了一个新的DCS模型,并将其编程到控制系统中。新型试剂根据原料银的等级进入铅去除过程,并利用铅精矿中的银态水平来优化最终浓缩物中银的等级。通过利用统计模型而不是依靠自己的判断,技术人员在剂量下节省了12%的试剂添加量 - 降低了成本和浪费。

能力分析进一步验证了这些改进,并证明了Saucito矿达到了其银回收率目标 - 这一增长为Fresnillo的月收入增加了200多万美元。这些变化导致平均回收率从87%上升至89%,而低于等级的白银则下降68%。

图四:Minitab Assistant报告
图四:Minitab Assistant报告

为了维持他们实施的改进,技术人员使用Minitab控制图来监控关键绩效指标和生产结果。

但是项目团队使用Minitab和数据分析来提高矿山回收率的经验具有更大的相关性:在其他情况下应用这些工具来提高自然资源的利用率有可能使无数的行业和人民受益。

“我们得到了令人难以置信的结果,并对我们的流程进行了发现,”克鲁兹报道。“使用Minitab进行数据分析是件令人惊奇的事情 - 它改变了我们的观点。”

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