濕法冶金置換過(guò)程的建模與優(yōu)化控制.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)冶金行業(yè)的快速發(fā)展，如何經(jīng)濟(jì)有效的利用低品位有色金屬資源，對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。作為提取冶金的兩大技術(shù)之一，濕法冶金的顯著優(yōu)點(diǎn)在于原料中有價(jià)金屬綜合回收程度高、有利于環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程較易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化，因此更適合低品位礦產(chǎn)資源的回收利用。置換過(guò)程是濕法冶金的重要工序之一，目前置換過(guò)程的控制還停留在離線分析、經(jīng)驗(yàn)調(diào)整、手動(dòng)控制的水平，導(dǎo)致整個(gè)濕法冶金企業(yè)生產(chǎn)效率低、資源消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，已經(jīng)成為制約我

2、國(guó)濕法冶金工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
　　本文針對(duì)濕法冶金置換過(guò)程產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，在深入分析濕法冶金置換過(guò)程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，全面系統(tǒng)的開(kāi)展了濕法冶金置換過(guò)程機(jī)理建模、數(shù)據(jù)建模以及批次內(nèi)優(yōu)化方面的研究。本文主要內(nèi)容包括:
　　1、在對(duì)濕法冶金置換過(guò)程深入分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合反應(yīng)過(guò)程中鋅粉和金的物料平衡關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)公式以及板框式壓濾機(jī)在置換過(guò)程中自身的一些特性，建立了鋅粉置換過(guò)程動(dòng)態(tài)機(jī)理模型，并通過(guò)一系列仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了模型的有效性;

3、
　　2、針對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)理模型在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)難以直接應(yīng)用的難題，提出采用數(shù)據(jù)建模的方法來(lái)解決置換率的在線預(yù)測(cè)問(wèn)題。首先，將間歇過(guò)程中的過(guò)程變量由三維矩陣的形式按批次展開(kāi)為二維矩陣，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用核偏最小二乘算法(KPLS)建立了置換過(guò)程的數(shù)據(jù)模型，并通過(guò)一系列仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了模型的有效性;
　　3、由于鋅粉置換過(guò)程中批次內(nèi)的隨機(jī)擾動(dòng)，產(chǎn)品的終點(diǎn)質(zhì)量可能會(huì)偏離期望得到的質(zhì)量指標(biāo)，并由此導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。針對(duì)這一問(wèn)題，本文在