Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия

Федотов К. В., зав. кафедрой, д-р техн. наук, проф.

Сарапулова Г. И., д-р хим. наук, проф., sara131@mail.ru

Федотов П. К., д-р техн. наук, проф.

Дан обзор отечественных и зарубежных публикаций по моделированию процесса флотации при обогащении руд за 25 лет. Показана нарастающая динамика описания и прогнозирования флотации как многоскоростного и многофазного физико-химического процесса. Выявлено множество линейных и нелинейных зависимостей между рабочими параметрами флотационного процесса, химическими реагентами и свойствами минералов. В части I настоящего обзора представлен анализ статей по математическому и численному моделированию процесса флотации.

1. Чантурия В. А., Александрова Т. Н. Вклад ученых Российской академии наук в становление и развитие процессов обогащения и переработки минерального сырья. К 300-летию Российской академии наук // Цветные металлы. 2024. № 1. С. 7–17.
2. Ruan Y., He D., Chi R. Review on Beneficiation Techniques and Reagents Used for Phosphate Ores // Minerals. 2019. Vol. 9. Iss. 4. ID 253.
3. De Carvalho J. A. E., Brandão P. R. G., Henriques A. B., De Oliveira P. S. et al. Selective flotation of apatite from micaceous minerals using Patauá palm tree oil collector // Minerals Engineering. 2020. Vol. 156. ID 106474.
4. Cheng R., Li C., Liu X., Deng S. Synergism of octane phenol polyoxyethylene-10 and oleic acid in apatite flotation // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2017. Vol. 53. No. 2. P. 1214–1227.
5. Абрамов А. А. Теоретические основы создания инновационных технологий флотации. Часть 2. Теоретические основы физико-химического моделирования процессов селективной флотации руд цветных металлов // Цветные металлы. 2013. № 3. С. 11–15.
6. Александрова Т. Н., Ромашов А. О., Кузнецов В. В. Развитие методического подхода к определению флотационной способности тонковкрапленных сульфидов // Обогащение руд. 2020. № 2. С. 9–14.
7. Соложенкин П. М. Флотация минералов тиольными реагентами на основе компьютерного моделирования // Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при обогащении и переработке минерального сырья (Плаксинские чтения–2016) : сб. матер. Междунар. конф. – М. : Руда и Металлы, 2016.
8. Shean B. J., Cilliers J. J. A review of froth flotation control // International Journal of Mineral Processing. 2011. Vol. 100. Iss. 3-4. P. 57–71.
9. Jovanović I., Miljanović I. Modelling of flotation processes by classical mathematical methods – a review // Archives of Mining Sciences. 2015. Vol. 60. No. 4. P. 905–919.
10. Шумилова Л. В., Костикова О. С. Влияние режимных параметров на эффективность работы флотомашины «Jameson Cell» // ГИАБ. 2014. № 6. C. 207–212.
11. Bouchard J., Desbiens A., Del Villar R., Nunez E. Column flotation simulation and control: An overview // Minerals Engineering. 2009. Vol. 22. Iss. 6. P. 519–529.
12. Harbort G., Clarke D. Fluctuations in the popularity and usage of flotation columns – An overview // Minerals Engineering. 2017. Vol. 100. P. 17–30.
13. Betancourt F., Bürger R., Diehl S., Gutiérrez L., Martí M. C. et al. A Model of Froth Flotation with Drainage: Simulations and Comparison with Experiments // Minerals. 2023. Vol. 13. Iss. 3. ID 344.
14. Видуецкий М. Г., Гарифулин И. Ф., Мальцев В. А., Пургин А. П. Некоторые аспекты эволюционного развития пневматических флотационных машин колонного типа // Цветные металлы. 2021. № 5. C. 14–22.
15. Лебедок А. В. Использов ание технологии Pneuflot® для флотации тонкого золота и шламов борогипса // Обогащение руд. 2018. № 4. С. 17–19.
16. Скороходов В. Ф., Никитин Р. М., Олейник А. Г. Применение компьютерного моделирования для исследования гидродинамики процесса флотации // Труды Кольского научного центра РАН. 2012. № 6(13). С. 141–149.
17. Бондаренко А. В., Карамышев Н. И., Кацман Я. М. Подход к созданию методико-математического обеспечения автоматической системы аналитического контроля флотационных процессов обогащения руд // Горная промышленность. 2021. № 5-2. C. 72–77.
18. Абрамов А. А. Cобрание сочинений. Т. 6. Флотация. Физико-химическое моделирование процессов. М. : Горная книга, 2010. – 607 с.
19. Aldrich C., Smith L. K, Verrelli D. I., Bruckard W. J, Kistner M. Multivariate image analysis of realgar–orpiment flotation froths // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2018. Vol. 127. Iss. 3. P. 146–156.
20. Gzogyan T. N., Gzogyan S. R., Grishkina E. V. Comparative technological evaluation of schemes for the enrichment of oxidized ferruginous quartzites // Eurasian Mining. 2021. No. 2. P. 40–46.
21. Самыгин В. Д., Григорьев П. В. Моделирование влияния гидродинамических факторов на селективность процесса флотации. Ч. 1. Влияние диаметра пузырька и диссипации турбулентной энергии // ФТПРПИ. 2015. № 1. С. 145–152.
22. Chettibi M., Abramov A. A., Boutrid A. Physicochemical Modeling of Galena Flotation System // Journal of Mining Science. 2014. Vol. 50. No. 6. P. 1069–1078.
23. Доспаев М. М., Фигуринене И. В., Габдуллин С. Т. Комбинированная электрохимическая сульфидизация труднообогатимых окисленных медных руд // Обогащение руд. 2024. № 5. С. 19–24.
24. Gharai M., Venugopal R. Modeling of Flotation Process—An Overview of Different Approaches // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016. Vol. 37. Iss. 2. P. 120–133.
25. Аманбаев Т. Р. Моделирование процесса флотации в дисперсных системах // Теоретические основы химической технологии. 2014. Т. 48. № 2. С. 203–213.
26. Затонский А. В., Малышева А. В. Модернизация алгоритмов бликового распознавания параметров пенного слоя при флотации калийных руд // Обогащение руд. 2018. № 2. С. 35–41.
27. Fayed H., Ragab S. Numerical Simulations of Two-Phase Flow in a Self-Aerated Flotation Machine and Kinetics Modeling // Minerals. 2015. Vol. 5. Iss. 2. Р. 164–188.
28. Bergh L. G., Yianatos J. B. The long way toward multivariate predictive control of flotation processes // Journal of Process Control. 2011. Vol. 21. Iss. 2. P. 226–234.
29. Quintanilla P., Neethling S. J., Brito-Parada P. R. Modelling for froth flotation control: A review // Minerals Engineering. 2021. Vol. 162. ID 106718.
30. Saravani A. J., Mehrshad N., Massinaei M. Fuzzy-based modeling and control of an industrial flotation column // Chemical Engineering Communications. 2014. Vol. 201. Iss. 7. P. 896–908.
31. Nakhaei F., Hassanzadeh A., Cisternas L. A. Editorial for Special Issue «Design, Modeling, Optimization and Control of Flotation Process» // Minerals. 2024. Vol. 14. Iss. 4. ID 391.

32. Kabemba A. M., Mutombo K., Waters K. E. A Predictive Geometallurgical Framework for Flotation Kinetics in Complexes Platinum Group Metal Orebodies: Mode of Occurrence-Based Modification of the Kelsall Model Using Particle Swarm Optimization // Minerals. 2025. Vol. 15. Iss. 7. ID 701.
33. Casali A., Gonzalez G., Agusto H., Vallebuona G. Dynamic simulator of a rougher flotation circuit for a copper sulphide ore // Minerals Engineering. 2002. Vol. 15. Iss. 4. P. 253–262.
34. Hasidi O., Abdelwahed E. H., Alaoui-Chrifi M. A. E., Qazdar A., Benzakour I. et al. Digital twin of minerals processing operations for an advanced monitoring and supervision: froth flotation process case study // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. Vol. 132. Iss. 1-2. P. 1031–1049.