Récemment, le « 2e Symposium international sur les technologies et équipements avancés de fragmentation et de broyage », co-organisé par le Groupe chinois des sciences et technologies de la métallurgie et des mines (BGRIMM) et la société Moly-Cop (Changzhou) Machinery Co., Ltd., s’est tenu à Changzhou, dans la province du Jiangsu. Lors de cet événement, BGRIMM a présenté une série de résultats de recherche récents, notamment la technologie de contrôle optimisé du processus de broyage, la plateforme de décision intelligente multimodale pour le broyage, les technologies et équipements complets de broyage fin et ultra-fin, ainsi que des procédés innovants de concassage par vibration. Ces solutions technologiques nationalisées et intelligentes répondent précisément aux difficultés et aux points sensibles de la production sur les sites miniers, marquant l’entrée officielle des technologies et équipements chinois de fragmentation dans une nouvelle phase « pilotée par les données et l’intelligence, guidée par une faible émission de carbone ».

La fragmentation et le broyage constituent l’étape la plus énergivore et la plus coûteuse du processus de traitement des minerais. Leur niveau technique influence directement les indicateurs de séparation ultérieurs et la rentabilité globale de l’usine. Pendant longtemps, le processus de broyage a été confronté à des difficultés telles que la fragmentation des données multi-sources, une prise de décision reposant sur l’expérience et une faible capacité d’adaptation aux conditions de fonctionnement, freinant ainsi la modernisation intelligente des usines de traitement. Les résultats présentés par BGRIMM cette fois-ci constituent une solution systémique à ces problèmes « bloquants » de l’industrie.

De l’« intelligence mono-machine » à la « prise de décision multimodale intégrée »

Plateforme de décision intelligente multimodale pour le broyage : doter le processus de broyage d’un « cerveau intelligent »

Le processus de broyage implique des dizaines de sources de données hétérogènes, telles que la granulométrie du minerai, la charge du broyeur, la granulométrie de la pulpe, la concentration, le courant du broyeur et les signaux sonores. Traditionnellement, ces données sont dispersées dans différents systèmes, ce qui rend difficile l’élaboration d’une base de décision unifiée. En s’appuyant sur la plateforme de grands modèles « BGRIMM Master », BGRIMM a développé 10 scénarios d’application à haute valeur ajoutée pour l’industrie, couvrant des fonctions telles que les questions-réponses basées sur la connaissance des grands modèles miniers et métallurgiques, l’interrogation intelligente des données, la génération de rapports et la programmation intelligente.

Les innovations clés de la plateforme de décision intelligente multimodale pour le broyage sont les suivantes :

Fusion de données hétérogènes multi-sources : intégration d’équipements de détection spécialisés pour le processus de traitement des minerais, tels que les systèmes de surveillance de la charge du broyeur, les analyseurs de granulométrie du minerai et les analyseurs en ligne de la granulométrie de la pulpe. Grâce à l’analyse et à l’exploration des données de production et à l’établissement de modèles de simulation, des technologies de contrôle avancé des processus, comme le contrôle expert, sont appliquées à la production de broyage.

Génération de simulation par fusion de données multimodales : basée sur la plateforme « BGRIMM Master », elle intègre des données multimodales telles que la vision, les vibrations, le son et les paramètres de processus, permettant une reconnaissance intelligente de l’état de production et un contrôle intelligent du processus de broyage.

Optimisation collaborative de l’ensemble du processus : la plateforme peut être liée aux étapes ultérieures telles que la flottation et l’épaississement, construisant un système de gestion intelligent d’optimisation collaborative pour l’ensemble du processus de broyage, flottation et épaississement, améliorant ainsi efficacement le taux de récupération global des minéraux utiles et réduisant la consommation d’énergie et les coûts de production du traitement des minerais.

Cette plateforme a déjà été mise en œuvre industriellement dans plusieurs grandes usines de traitement, notamment à la mine de cuivre de Dexing et à la mine de cuivre de Chengmenshan du Jiangxi Copper Group, avec des résultats satisfaisants.

Technologie de contrôle optimisé du processus de broyage : stabiliser le processus, améliorer la qualité et l’efficacité

La technologie de contrôle optimisé du processus de broyage développée par BGRIMM, centrée sur la technologie de simulation numérique, intègre des modèles mathématiques d’équipements clés tels que les broyeurs semi-autogènes, les broyeurs à boulets et les hydrocyclones, réalisant des fonctions de collecte de données, de calcul en temps réel, de surveillance de la simulation de fonctionnement, d’optimisation en régime permanent et de calcul de l’équilibre du processus. Cette technologie adopte une conception modulaire et, grâce à la simulation numérique de l’état de fonctionnement des équipements de traitement et à la surveillance en temps réel des paramètres de production, fournit un soutien à la décision pour l’optimisation du processus de broyage.

Les avancées technologiques se manifestent dans trois domaines :

Reconnaissance intelligente de l’état de production : perception en temps réel des variations des indicateurs clés tels que la charge du broyeur, la granulométrie du minerai et la granulométrie de la pulpe ;

Contrôle intelligent du processus de broyage : combinaison des techniques de calcul des paramètres clés avec des stratégies de contrôle avancées pour réaliser un contrôle précis de la concentration et de la finesse dans le processus de production de broyage ;

Augmentation de la capacité de traitement horaire globale : après la mise en service du système de contrôle automatique du broyage, non seulement le processus de broyage est stabilisé, mais la qualité du produit de broyage répond également aux exigences de séparation, tout en augmentant la capacité de traitement horaire de la série de broyage.

Technologies et équipements complets de broyage fin et ultra-fin : résoudre le problème de libération des minerais « pauvres, fins et complexes »

Avec l’épuisement progressif des ressources minérales de haute qualité, le développement et l’utilisation des minerais de faible qualité, pauvres, fins et complexes, sont devenus un point focal de l’industrie. Ces minerais nécessitent un broyage fin ou ultra-fin pour permettre une libération monominérale suffisante. BGRIMM, par l’intermédiaire de sa filiale BGRIMM Machinery and Automation Technology Co., Ltd., a construit un système d’équipement de broyage et de frottement fin BGRIMM, avec une matrice d’équipements « verticaux + horizontaux » de multiples types, répondant précisément aux besoins de broyage de différents minéraux et granulométries.

Parmi eux, le broyeur à agitation, grâce à sa structure innovante « cylindre fixe + arbre d’agitation rotatif », présente un avantage énergétique significatif par rapport aux broyeurs à boulets traditionnels dans le domaine du broyage fin et ultra-fin — « plus la granulométrie est fine, plus l’avantage est marqué ». Cet équipement complet fournit un soutien clé en équipement pour l’utilisation efficace des ressources minérales associées de faible teneur.

Procédé innovant de concassage par vibration : résoudre le problème du concassage des cailloux dans le processus SABC

Pour résoudre le problème courant du concassage des cailloux dans le processus de fragmentation SABC (broyeur semi-autogène + broyeur à boulets + concasseur), la société Kate de BGRIMM a innové en transformant le concassage par compression traditionnel en concassage par vibration, utilisant un concasseur à cône inertiel pour fournir une solution efficace au concassage des cailloux. Ce procédé innovant améliore considérablement l’efficacité du concassage des cailloux et réduit la consommation d’énergie du système.

Favoriser la transition écologique et intelligente des mines

Améliorer le niveau d’utilisation globale des ressources minérales stratégiques

Une grande partie des minerais de fer, de cuivre, de plomb et de zinc de la Chine sont des ressources minérales complexes de faible teneur, associées et à granulométrie fine. Les résultats présentés par BGRIMM cette fois-ci forment une boucle technologique complète à partir de quatre dimensions : la prise de décision intelligente, l’optimisation des processus, les équipements de broyage fin et les procédés de concassage. Ils peuvent améliorer considérablement le niveau d’utilisation globale de ces ressources minérales, fournissant un soutien technique pour garantir l’approvisionnement stable des ressources minérales stratégiques clés du pays.

Faire progresser les usines de traitement vers l’« usine sans lumière »

La promotion et l’application de la plateforme de décision intelligente multimodale pour le broyage et de la technologie de contrôle optimisé du processus de broyage transforment les usines de traitement, passant d’une « opération basée sur l’expérience humaine » à une « prise de décision intelligente pilotée par les données ». L’application industrielle des logiciels d’exploitation intelligente des processus de traitement a déjà permis de réduire le nombre d’opérateurs de plus de 30 %. À l’avenir, avec l’itération continue de la plateforme de décision multimodale intégrée, les usines de traitement pourraient passer d’une « réduction du personnel » à une « absence de personnel ».

Contribuer à la réalisation des objectifs « double carbone » de l’industrie minière

L’avantage énergétique des technologies et équipements complets de broyage fin et ultra-fin, l’amélioration de l’efficacité du procédé innovant de concassage par vibration, ainsi que l’augmentation stable de la production apportée par la technologie de contrôle optimisé du processus de broyage, constituent ensemble une combinaison technique pour les économies d’énergie, la réduction des émissions, la diminution des coûts et l’augmentation de l’efficacité dans le secteur de la fragmentation. Selon les estimations de l’industrie, la consommation d’énergie de l’étape de broyage représente plus de 50 % de la consommation totale d’énergie d’une usine de traitement. La promotion et l’application des technologies connexes réduiront considérablement l’intensité des émissions de carbone de l’étape de traitement.

Construire un écosystème nationalisé et intelligent pour les technologies de fragmentation

À l’étape suivante, BGRIMM s’appuiera sur des plateformes nationales de recherche scientifique, se concentrant sur des directions clés telles que la simulation intelligente, le jumeau numérique et les équipements de fragmentation à faible émission de carbone et à haute efficacité, afin d’approfondir la recherche et le développement technologiques ainsi que l’innovation collaborative entre l’industrie, le monde universitaire et la recherche, et d’accélérer la mise en œuvre industrielle et la promotion à grande échelle des technologies clés et des équipements intelligents complets. Les plateformes nationales de BGRIMM, telles que le Laboratoire national clé des sciences et technologies du traitement des minéraux et le Laboratoire national clé de la fabrication intelligente et optimisée des processus miniers et métallurgiques, fourniront une source continue d’innovation pour les technologies de fragmentation.

La fragmentation et le broyage constituent le « premier maillon » du processus de traitement des minerais, et leur niveau technique détermine directement les indicateurs de séparation ultérieurs et la rentabilité globale de l’usine. Les résultats présentés par BGRIMM cette fois-ci représentent un saut clé pour les technologies et équipements chinois de fragmentation, passant de « suivre » à « courir côte à côte », puis à « mener » dans certains domaines. De la plateforme de décision intelligente multimodale aux équipements complets de broyage fin et ultra-fin, du contrôle optimisé du processus de broyage au procédé innovant de concassage par vibration — ces technologies et équipements clés de « grande envergure nationale » redéfinissent les coordonnées mondiales de la technologie chinoise de fragmentation, injectant une dynamique puissante dans la transition écologique et intelligente de l’industrie minière.