Optimal production of electrolytic copper determined by the concentration and distribution of copper concentrates to smelters on the example of KGHM

• Autorzy: Saramak D.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja produkcji miedzi elektrolitycznej poprzez system wzbogacania i dystrybucji koncentratów do hut na przykładzie KGHM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The issues of copper production strategy for the Polish copper industry are presented in the article. The problem is considered within the scope of the ore extraction, ore concentration and metallurgical processing of the copper concentrate and the main aim is to produce the specific amount of copper, which generates maximum technological and economic benefits. In order to determine the strategy of production for a company an optimisation approach may be applied with the target function defined as either the maximization of metal recovery or the maximization of profit. The real operating conditions are implemented into the model, together with existing limitation resulting from the concentration technology and metallurgical treatment. The problem verification was possible with using of non-linear programming theory. Two variants were considered: the first for lower production costs, and the second for low stock market prices. The presented optimal strategies determine the copper grades of concentrates as well as the system of concentrates distribution between three smelters. Generally smelters should receive concentrates with higher copper grades for low stock market metal prices and for low processing costs the mass of concentrates delivered to smelters should be higher together with decreased the copper grades.

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące strategii produkcji miedzi elektrolitycznej dla polskich warunków produkcji miedzi w układzie kopalnia-zakład przeróbczy-huta miedzi. Problem jest rozpatrywany głównie z punktu widzenia hut miedzi, ale determinowany jest jakością i ilością koncentratów miedziowych wyprodukowanych przez zakłady przeróbcze. Celem jest osiągniecie maksymalnych efektów technologicznych i ekonomicznych. Podejście optymalizacyjne zakłada zbudowanie odpowiedniego modelu ekonometrycznego z funkcja celu zdefiniowaną jako maksymalny odzysk metalu oraz uwzględnieniem istniejących realnych ograniczeń technologicznych Weryfikacja modelu jest możliwa z wykorzystaniem oprogramowania działającego w oparciu o teorię programowania nielinowego. W artykule przedstawiono analizę dla dwóch wariantów produkcji miedzi: niskich kosztów produkcyjnych oraz niskich cen giełdowych miedzi. Aby maksymalizować funkcję celu w zaprezentowanym modelu, w okresie niskich cen produkcji huty powinny otrzymywać mniej koncentratów o wyższej zawartości miedzi, natomiast przy niskich giełdowych cenach miedzi, huty powinny przerabiać większe ilości koncentratu o zmniejszonej zawartości miedzi.

Słowa kluczowe

EN

optimization; copper production strategy; nonlinear programming; process control; modelling

PL

optymalizacja; strategia produkcji miedzi; programowanie nieliniowe; sterowanie; modelowanie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 3
• Strony: 619--626
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Saramak D.

• Department of Mineral Processing and Environmental Protection, Faculty of Mining and Geoengineering, AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza Av., Poland

Bibliografia

• [1] Drud, A. S. CONOPT - a large scale GRG code. ORSA Journal of computing, 207-216 (1992).
• [2] Monograph of KGHM, CUPRUM (1996).
• [3] J. Norwisz, B. Boryczko, A. Hołda, Z. Kolenda, Thermo-ecological cost analysis of shaft and flash smelting process of copper production - general approach, Archives of Metallurgy and Materials 54, 1, 153-159 (2008).
• [4] Report of Non-Ferrous Metals Institute no. 5035/94: Odzysk Ag w procesie wzbogacania miedzi z rudy z obszaru górniczego ZG Polkowice. Gliwice (1994).
• [5] D. Saramak, Optymalizacja uzysku metali w Zakładach Wzbogacania Rud w KGHM "Polska Miedź" S.A., doctoral thesis AGH UST, Cracow (2004).
• [6] D. Saramak, Symulacyjne modele pracy układów technologicznych przeróbki surowców, Górnictwo i Geologia 3, 3, 49-60 (2008).
• [7] B. Skorupska, D. Saramak, Methods of determination the optimal quality of the concentrate according to chosen technological and economic criteria. Mineral Resources Management 21, 4, 5-20 (2005).
• [8] B. Skorupska, D. Saramak, T. Tumidajski, A. Wieniewski, The influence of concentrate's quality on the economic efficiency of multi-plant mining and metallurgical company, Mineral Resources Management 23, 4, 39-52 (2007).
• [9] T. Tumidajski, D. Saramak, Wielowymiarowa analiza wskaźnika oceny przebiegu procesów inżynierii mineralnej opartych na prawie zachowania masy. Mineral Resources Management 18, 2, 77-90 (2002).
• [10] T. Tumidajski, D. Saramak, B. Skorupska, Chosen indexes of technological assessment of mineral resources enrichment processes as a function of the concentrate's quality. XII Balkan Mineral Processing Congress, Delphi, Grece (2007).
• [11] A. Wieniewski, N. Kubacz, B. Spalińska, Odzysk srebra w procesie wzbogacania polskich rud miedzi. XXVI Scientific Conference of Mineral Processing, Cracow 13 (1994).
• [12] T. Domański, A. Bokota, Numerical Models of Hardening Phenomena of Tools Steel base on the TTT end CCT Diagrams, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2 (2011.
• [13] A. Kulawik, A. Bokota, Modelling of Heat Treatment of Steel with the Movement of Coolant, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2 (2011).