[發明專利]一種基于氧化還原電位的鋅液凈化除銅過程優化控制方法

有效

• 申請號: 201610280971.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105950866B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 陽春華;張鳳雪;李勇剛;張斌;劉文德;朱紅求;陳愛國;謝永芳;竇傳龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B19/20;G05B13/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種基于氧化還原電位的鋅液凈化除銅過程優化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立除銅過程ORP和銅離子濃度的關系模型以及鋅粉添加量控制模型，并利用工業現場采集的數據對所建的模型進行參數辨識；

步驟2：依據T時刻采集的工況數據和步驟1采用的參數辨識數據，確定鋅粉添加的調節指令；

步驟3：依據鋅粉添加量控制模型和鋅粉添加控制專家規則，獲得具體鋅粉添加量，進行鋅粉添加控制；

所述ORP和銅離子濃度的關系模型如下：

ln(CtC0)=t[A1exp(p1y+q1)+A2exp(p2y+q2)]]]>

其中，C₀是反應器入口銅離子濃度；C_t是t時刻銅離子濃度；y是氧化還原電位值；p₁，p₂，q₁，q₂，A₁，A₂是待辨識參數，基于工業現場采集的C₀，C_t和y值辨識獲得；

所述鋅粉添加量控制模型如下：

g_Zn.i＝f_model(p_Mi,p_Ei,C_t)

其中，f_model表示鋅粉添加量控制模型的通用模型表示形式，g_Zn.i表示i#反應器中鋅粉添加量；p_Mi為可測工業參數，包括反應器的體積，鋅液流量，反應器入口離子濃度以及ORP值；p_Ei是待辨識參數；i表示反應器的序號，取值為1或2；

p_Ei依據工業現場采集的可測工業參數進行辨識獲得；

所述鋅粉添加控制專家規則如下：

鋅粉微調：采用2#反應器的鋅粉添加量控制模型鋅粉調節控制器進行鋅粉添加；

鋅粉聯合調節：采用1#反應器和2#反應器的鋅粉添加量控制模型多級鋅粉協調控制器進行鋅粉添加。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋅粉添加量控制模型的通用模型為計量學模型、動力學模型或數據模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中確定鋅粉添加的調節指令過程如下：

步驟2.1：將所采集的T時刻數據鋅液流量Q_T，反應器入口離子濃度M_T與步驟1參數辨識時采用的鋅液流量和入口離子濃度數據對比，如果鋅液流量和入口離子濃度有一種數據的相對誤差大于5％，則利用工業現場數據對模型參數重新辨識，獲得新的鋅粉添加量控制模型，直到鋅液流量和入口離子濃度數據的相對誤差均不大于5％時，進入步驟2.2；

所述相對誤差是利用采集值與對應的辨識值的差值除以對應辨識值獲得；

步驟2.2：確定ORP閾值范圍；

根據ORP和銅離子濃度的關系模型將現場工藝要求的銅離子濃度上下限轉化為ORP值，所得到的兩個ORP值即為ORP閾值范圍的上限和下限值；

除銅過程處于穩定狀態時，現場工藝要求出口銅離子濃度要求在0.2g/L和0.4g/L之間；

步驟2.3：將T時刻采集的數據y_T與關系模型計算得到的ORP閾值y_i作對比，如果采集的數據y_T在閾值范圍內則選擇鋅粉微調指令，如果采集的數據在閾值范圍外則選擇鋅粉聯合調節指令。