[發(fā)明專利]金濕法冶金置換過程中置換率和金泥品位的在線預(yù)測方法

有效

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• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104263960A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐寧;王福利;鄒國斌;趙海利;陳小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C22B11/00
• 分類號: C22B11/00;C22B3/46;G06F19/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 劉忠達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，特別提供一種基于機理與數(shù)據(jù)模型的濕法冶金置換過程關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)預(yù)測方法，即提供一種實時在線預(yù)測置換率和金泥品位的方法。

背景技術(shù)

濕法冶金工藝是逐漸成熟并且迫切需要工業(yè)化的新工藝，與傳統(tǒng)的火法冶金相比，濕法冶金技術(shù)具有高效、清潔、適用于低品位復(fù)雜金屬礦產(chǎn)資源回收等優(yōu)勢。特別是針對我國礦產(chǎn)資源貧礦多，復(fù)雜共生，雜質(zhì)含量高的特點，濕法冶金工藝工業(yè)化對于提高礦產(chǎn)資源的綜合利用率，降低固體廢棄物產(chǎn)量，減少環(huán)境污染，都有著重大意義。

近幾年濕法冶金工藝、設(shè)備研究進展迅速。但是濕法冶金工藝流程復(fù)雜，設(shè)備類型多樣，工藝條件惡劣，如高溫、高壓、強腐蝕等，所以濕法冶金工藝只有大規(guī)模提高工業(yè)化自動控制水平，才能保證生產(chǎn)安全、穩(wěn)定、高效、連續(xù)的運行，進而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

置換過程是濕法冶金的重要工序之一，置換法是在溶液中較負(fù)電性的金屬還原較正電性金屬的離子，如利用鋅粉置換還原金。金屬置換在濕法冶金中應(yīng)用較廣，其優(yōu)點在于：具有較高效率與較快的反應(yīng)速率，簡便的處理設(shè)備，以純凈的金屬單質(zhì)形式回收大部分金屬，產(chǎn)生相對較少的漿液等。目前置換過程的控制還停留在離線化驗分析、經(jīng)驗調(diào)整、手動控制的水平，導(dǎo)致整個濕法冶金企業(yè)生產(chǎn)效率低、資源消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，成為制約我國濕法冶金工業(yè)發(fā)展的瓶頸。

鋅粉置換工藝主要由貴液凈化、脫氧和鋅粉置換三個作業(yè)組成，其基本工序圖如圖1所示：

（1）凈化。礦漿過濾、洗滌產(chǎn)出的貴液中，含有少量礦泥和難于沉淀的懸浮顆粒，它們的存在會污染鋅的表面、降低金的沉淀率并消耗貴液中的氰化物。凈化所用設(shè)備主要是板框壓濾機和自動反洗過濾器。該作業(yè)目的是清除貴液中的固體懸浮物，避免其進入置換作業(yè)，影響置換效果和金泥質(zhì)量，因此要求凈化后貴液中懸浮物含量越低越好；

（2）脫氧。含金溶液由于氰化作業(yè)時的充氣和作業(yè)過程中與空氣的接觸，其中常含有較高的溶解氧，大量氧的存在，會在向溶液中加鋅置換金時造成溶液中金的沉淀速度慢且不完全，并使已沉淀金反溶解和增大鋅粉的消耗。該作業(yè)的主要目的是除去溶液中的溶解氧，所用的設(shè)備為真空脫氧塔，可使貴液中含氧量降到???????????????????????????????????????????????以下；

（3）置換。該作業(yè)由兩部分組成，鋅粉添加和置換部分。鋅粉添加要求添加量準(zhǔn)確，添加迅速、連續(xù)，盡量避免鋅粉氧化和受潮結(jié)塊；鋅粉添加是由鋅粉加料機和鋅粉混合器聯(lián)合完成的，當(dāng)鋅粉加入貴液中，置換反應(yīng)便開始進行，在板框壓濾機內(nèi)完成最終的置換反應(yīng)和金泥過濾，最終在濾布上形成一層金泥。鋅粉置換過程示意圖如圖2所示。

為了保證金泥產(chǎn)品的質(zhì)量，提高金的回收率，降低消耗，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)過程中需要對置換過程的置換率和金泥品位進行測量。在實際生產(chǎn)中，置換率和金泥品位均無法在線測量，而是采用離線實驗室化驗獲得，但離線化驗滯后數(shù)小時，而且置換率化驗采樣次數(shù)少（最多3次/天），金泥品位化驗只能在一個批次結(jié)束后才能進行，這些問題都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足控制的要求。有兩種途徑來解決這一問題，其一是采用在線分析儀；其二是通過對過程進行建模，實現(xiàn)對置換率和金泥品位的預(yù)測。由于前者功能還不完善，且投資較大、難以維護，尚不能全面滿足濕法冶金置換生產(chǎn)過程的連續(xù)在線檢測需求；因此最好的解決方案是使用第二種途徑，即建立置換過程置換率和金泥品位的預(yù)測模型，在不增加投資的前提下在線預(yù)測置換率和金泥品位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種金濕法冶金置換過程中置換率和金泥品位的在線預(yù)測方法，通過對金濕法冶金置換過程置換率機理建模和金泥品位數(shù)據(jù)建模，開發(fā)置換過程置換率和金泥品位的預(yù)測操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對置換率和金泥品位的實時預(yù)測。

本發(fā)明可用于解決如下問題：

（1）通過建立置換過程置換率和金泥品位的預(yù)測模型，在不增加投資的前提下實現(xiàn)了置換率和金泥品位的在線預(yù)測，取代了人工離線化驗分析，達(dá)到及時準(zhǔn)確檢測生產(chǎn)狀況的目的；

（2）通過對置換過程關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)的在線預(yù)測，為置換過程的操作提供指導(dǎo)，從而確保金泥的質(zhì)量和產(chǎn)量，提高金的回收率；

（3）通過對貴液流量、貴液中的金氰離子濃度等易變因素的實際波動情況進行模擬，掌握不同波動幅度對置換率和金泥品位的影響，為實現(xiàn)置換過程的優(yōu)化控制奠定基礎(chǔ)。

采用的技術(shù)方案：