濕法冶金濃密洗滌過程建模及關(guān)鍵變量預(yù)測.pdf

1、資源問題已經(jīng)成為我國乃至世界可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的根本問題。濕法冶金能夠處理復(fù)雜礦、低品位礦等，并且對(duì)環(huán)境污染較少，因此，許多濕法冶金新工藝不斷出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。濃密洗滌過程是濕法冶金過程的一道關(guān)鍵工序。濃密機(jī)是其中的常用設(shè)備，其底流濃度、溢流濁度、礦漿濃度分布以及泥層高度是衡量濃密洗滌過程質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。目前濃密機(jī)的控制仍處于人工操作狀態(tài)，其濃度、流量的波動(dòng)相應(yīng)地都比較大，對(duì)后續(xù)生產(chǎn)過程的生產(chǎn)指標(biāo)造成較大影響。同時(shí)濃密機(jī)由于影響因素多、大

2、時(shí)滯、慢時(shí)變等特性，使得實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制一直是一個(gè)難題。建立與優(yōu)化控制相關(guān)的濃密洗滌過程關(guān)鍵變量預(yù)測模型是實(shí)現(xiàn)濃密洗滌過程優(yōu)化控制的關(guān)鍵。
　　本文針對(duì)濃密洗滌生產(chǎn)過程中關(guān)鍵變量在線準(zhǔn)確檢測的難點(diǎn)，在深入分析濕法冶金濃密洗滌生產(chǎn)過程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用機(jī)理建模與數(shù)據(jù)建模相結(jié)合的混合建模方法，全面系統(tǒng)地開展了濕法冶金濃密洗滌過程建模及關(guān)鍵變量預(yù)測方面的研究。本文的主要研究工作歸納如下:
　　(1)從濃密洗滌過程礦漿沉降原理出發(fā)，依

3、據(jù)固體通量理論和質(zhì)量守恒理論建立濃密洗滌過程機(jī)理模型，該模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)底流濃度、溢流濁度、礦漿濃度分布以及泥層高度四個(gè)關(guān)鍵變量的預(yù)測。通過對(duì)所建立的模型進(jìn)行仿真，揭示了濃密洗滌過程的動(dòng)態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵變量的預(yù)測，找出了影響濃密洗滌過程的主要因素，確定了數(shù)據(jù)建模的輔助變量，為混合建模和模型校正奠定基礎(chǔ)。
　　(2)針對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)理模型在工業(yè)現(xiàn)場難以直接應(yīng)用的難題，提出采用并行混合模型的結(jié)構(gòu)建立濃密洗滌過程的預(yù)測模型。該混合模型由簡化

4、的機(jī)理模型與PLS數(shù)據(jù)補(bǔ)償模型并聯(lián)組成，因此能夠充分發(fā)揮不同建模方法的優(yōu)點(diǎn)。模型簡化的目的是減少機(jī)理模型中的不可測變量，提高模型的運(yùn)算效率。補(bǔ)償模型則利用過程數(shù)據(jù)彌補(bǔ)由于模型簡化所帶來的預(yù)測精度下降問題。
　　(3)針對(duì)預(yù)測模型無法在線跟蹤過程慢時(shí)變的特性問題，提出了一種基于模型評(píng)價(jià)的模型校正策略。該方法是一種短期校正與長期校正相結(jié)合的混合校正策略。通過高斯混合模型對(duì)混合模型誤差分布特性進(jìn)行描述，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型性能的評(píng)價(jià)以及實(shí)時(shí)的模型