Los mineros de mineral de hierro maximizan el valor para sus accionistas. Esto significa efectivamente que el valor actual neto total de las ganancias de la extracción de mineral de hierro y la peletización de magnetita debe maximizarse. Como la mina produce mineral de hierro en diferentes grados, pero la peletización de magnetita aguas abajo y la producción de hierro crudo tienen límites de aceptación definidos para los grados del mineral y los contenidos de mineral propicios frente a los perjudiciales, esto da como resultado un problema de optimización y programación de la producción para equilibrar la extracción y la mezcla del mineral. tiempo, de modo que la producción aguas abajo reciba una alimentación de mineral uniforme y los márgenes operativos de todas las operaciones se maximicen con respecto a su valor actual neto.
En este artículo, desarrollo mi introducción anterior sobre análisis aplicado en la cadena de valor del hierro al acero. Lo hago examinando más de cerca el problema de la mezcla del mineral de hierro y cómo se puede resolver mediante la programación matemática.
Condiciones e indicadores de la mezcla de mineral de hierro
Los problemas de mezcla de mineral de hierro enfrentan las siguientes condiciones y restricciones:
- Valores de ley del mineral (proporción de metal a mineral total en el lote).
- Valores de contenido de alta calidad (proporción de contenido propicio).
- Valores de contenido de baja calidad (proporción de contenido perjudicial).
- Salida mínima de producción de una mina.
- Reservas geológicas (capacidad de mineral).
Los contenidos de alta calidad en el mineral de hierro son, por ejemplo, Fe2O3 y Fe3O4. Los contenidos de baja calidad, por otro lado, son, por ejemplo, FeCO3 y FeSiO3.
Los contenidos de mineral de hierro de alta calidad son propicios para la producción de hierro, mientras que los contenidos de mineral de hierro de baja calidad son perjudiciales para la producción de mineral de hierro. Por lo tanto, los indicadores clave de rendimiento relevantes para la concentradora de mineral de hierro son:
- Cantidad total de mineral de hierro consumido por la etapa concentradora de ley de mineral.
- mín. y máx. valores de la ley del mineral mezclado resultante.
- mín. y máx. valores de contenidos de alta y baja calidad.
La ley del mineral de hierro debe satisfacer los requisitos del cliente y/o del proceso posterior (producción de hierro bruto) en todos los puntos del programa de producción futura. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta el programa de demanda futura, los contenidos de alta y baja calidad no deben exceder el rango especificado, ya que de lo contrario no se mantendría una alimentación de producción uniforme.
Métodos analíticos para problemas de mezcla de mineral de hierro
El problema de la mezcla de mineral de hierro es un problema de programación de producción y optimización matemática y se puede resolver con varias técnicas de investigación de operaciones.
El problema de optimización matemática tiene como principal objetivo maximizar el valor presente neto total de la mina y sus operaciones, durante toda su vida útil. Las restricciones relevantes son principalmente para asegurar las operaciones del concentrador en el proceso de peletización de magnetita, manteniendo rangos definidos de calidad y contenido con respecto a la mezcla de minerales . Otra limitación es, por ejemplo, el informe compuesto de minas y sus capacidades previstas.
Varias técnicas se implementan comercialmente para resolver este problema:
- Programación entera mixta
- Programación entera estocástica
- Modelos de planificación de rutas de red
- Heurística de optimización
- Simulación de carga de programación heurística
Esto significa que, dependiendo de la implementación específica, el problema de programación de la mezcla de minerales se resuelve analíticamente o con una simulación de carga de programación heurística. La aplicabilidad de los métodos analíticos, por ejemplo, la programación de enteros mixtos, depende en gran medida de si el solucionador subyacente puede actualizar la programación en un tiempo razonable. Además, las aplicaciones de software comercial se pueden encontrar como integraciones en sistemas de planificación generales o como herramientas de planificación independientes.
Observaciones finales y contenido relacionado
En este artículo analicé más de cerca el problema de la mezcla del mineral de hierro . Destaqué por qué, de hecho, es un problema de programación. Expliqué cómo se puede definir como un problema de optimización matemática. También señalé los métodos analíticos y de simulación que se implementan comercialmente para resolver problemas de mezcla de hierro en la minería del hierro y la industria del hierro crudo.
Este tipo de problema de mezcla no solo es relevante para la extracción de mineral de hierro. Se traduce a otros tipos de minas y también describe problemas de mezcla en, por ejemplo, la industria petrolera.
Si está interesado en obtener más información sobre el cambio de valor del hierro al acero, le recomiendo que lea el siguiente artículo de SCDA:
Si desea implementar un problema de combinación ejemplar en Excel Solver, le recomiendo que eche un vistazo a esta plantilla de SCDA Excel:
Ingeniero de minas con experiencia en extracción industrial de mineral de hierro y producción de arrabio. Experto en simulación de operaciones mineras.
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