ИРНИТУ запатентовал программу для изучения проб и очистки сточных вод горно-металлургических предприятий

Информационная система, созданная в рамках Программы «Приоритет 2030», в пять раз ускорит исследования по сгущению руды, снизит влияние человеческого фактора на результаты испытаний и удешевит эксперименты для заказчиков – горно-обогатительных фабрик.

По информации руководителя лаборатории «Флотация и химия реагентов» Александра Бурдонова, университет совместно с Иркутским заводом тяжелого машиностроения (ИЗТМ), Сколтехом и рядом других компаний совершенствует процесс сгущения пульп и осветления сточных вод. Цель проекта – помочь фабрикам организовать максимально эффективное обогащение руд и замкнутое водоснабжение.

«В цилиндрах мы смешиваем пульпу с водой и реагентами, отслеживаем динамику и качество осаждения частиц. Процесс седиментации трудозатратен, подвержен влиянию человеческого фактора. В вычислениях можно найти большие погрешности из-за невозможности точно определить уровень границы раздела жидкостных сред.

Именно поэтому мы создали установку для одновременного и качественного проведения пяти экспериментов. Перемешивание пульп, фиксация результатов наблюдений и построение графиков не требуют активного участия исследователей», - отметил Александр Бурдонов.

В реализации проекта также задействованы ученый из Сколтеха – ведущий научный сотрудник Института информационных технологий и анализа данных Дмитрий Шадрин, выпускник ИРНИТУ 2024 года Зандан Шонходоев, магистрант-целевик политеха Даниил Скворцов и Елизавета Мишненкова из Воронежского госуниверситета.

Как рассказал Даниил Скворцов, установка дополнена аппаратным комплексом, состоящим из камеры и программного обеспечения, способного с помощью двух методов компьютерного зрения обрабатывать изображения и фиксировать показатели. Разработанная модель преобразует аналоговый сигнал, передающий информацию об уровне границы разделения двух сред в дискретный набор числовых значений. Они представлены с высокой точностью для дальнейшей математической обработки.

«В колбах находится пульпа с добавлением флокулянта. Закрепив колбы во вращающейся рамке, исследователь запускает в программе режим съёмки. Система управляет скоростью вращения рамки и количеством совершаемых оборотов. Затем рамка останавливается в исходном положении, автоматически фиксируется процесс осаждения частиц (10 кадров в секунду). Все снимки сохраняются в отдельной директории.

Исследователь может воспользоваться режимом построения графиков для определения уровней границы раздела сред в каждой колбе. Далее происходит интерполяция данных и формирование конечного графика. Эффективность работы ученых повышается за счет цифровизации трудоемких процессов», - рассказал о функционале программы Даниил Скворцов.

Программа для изучения проб и очистки сточных вод может быть востребована горно-металлургическими предприятиями, научно-исследовательскими лабораториями и университетами, которые занимаются вопросами обогащения полезных ископаемых. Коммерциализация возможна при участии НИиПИ «ТОМС», компаний «Промхимсервис», «Полюс Красноярск», «ИЗТМ-Инжиниринг» и др. Программа будет использоваться в проектной деятельности и образовательном процессе на дисциплинах «Обезвоживание», «Пылеулавливание и очистка сточных вод».