基于多特征時(shí)間點(diǎn)的針鐵礦法沉鐵過程動態(tài)模型研究.pdf

1、針鐵礦法沉鐵過程是濕法煉鋅工藝中的關(guān)鍵工序，它是一個(gè)同時(shí)涉及氧化、水解及中和反應(yīng)的復(fù)雜生產(chǎn)過程，狀態(tài)變量間具有較強(qiáng)的非線性和耦合性。同時(shí)，針鐵礦法沉鐵過程的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了流程存在較大的時(shí)滯，過程建模困難，導(dǎo)致生產(chǎn)過程控制難度大、穩(wěn)定性差、能耗物耗高且有價(jià)金屬回收率低。因此，研究針鐵礦法的工藝機(jī)理，建立沉鐵過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，為實(shí)現(xiàn)沉鐵過程的優(yōu)化控制奠定基礎(chǔ)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文分析了針鐵礦法沉鐵過程的工藝機(jī)理，深入研

2、究了沉鐵過程涉及的氧化、水解及中和反應(yīng)的動力學(xué)機(jī)理，得到了描述化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)表達(dá)式;著重分析了氣固液三相反應(yīng)的特點(diǎn)以及溶液pH值、氧氣通入量、鋅焙砂添加量、溶液溫度、反應(yīng)時(shí)間、返回晶種、攪拌強(qiáng)度等因素對沉鐵效率和鐵渣品位的影響，確定了影響沉鐵過程效率和品質(zhì)的主要因素;分析了沉鐵反應(yīng)過程中存在的狀態(tài)時(shí)滯和狀態(tài)間的耦合關(guān)系。利用物料守恒定律和CSTR模型，以氧氣通入量、鋅焙砂添加量和反應(yīng)器入口流量為輸入變量，以Fe2+濃度、Fe3+濃度