[發(fā)明專利]一種基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010037800.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111274734A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁青云;劉潭;王永剛;張楠楠
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發(fā)明提供一種基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法，首先基于金氰化浸出過程優(yōu)化模型獲得最優(yōu)設(shè)定點，再利用數(shù)據(jù)方法在該最優(yōu)設(shè)定點附近建立設(shè)定點偏差與過程物料消耗下降量相關(guān)模型，通過優(yōu)化求解獲取該設(shè)定點下使物料消耗下降量最大的設(shè)定點偏差，進而實現(xiàn)對基于模型優(yōu)化獲得的設(shè)定點的修正，該過程一直迭代進行直至收斂于實際最優(yōu)設(shè)定點，以降低物料消耗。本發(fā)明提供的一種基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法，其利用實際過程數(shù)據(jù)實現(xiàn)對操作量設(shè)定點的直接修正，使過程物料消耗大幅度下降，具有迭代次數(shù)少、優(yōu)化時間短的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金氰化浸出過程優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

金氰化浸出過程作為濕法冶金工藝的首要工序，該工序生產(chǎn)指標(金浸出率)的高低直接決定了后面工序操作，對整個濕法冶金的金回收率產(chǎn)生影響。實際的金氰化浸出過程通常是由多個浸出槽串聯(lián)組成的，為了保證金浸出率，常采用過量添加氰化鈉的方法，但這樣會增加氰化鈉消耗，造成資源浪費。因此，為了盡可能減少金氰化浸出過程的物料消耗，有必要對該過程的優(yōu)化進行研究，以在滿足上層決策所給定的金浸出率條件下，確定各個槽氰化鈉的最佳添加量。

目前，有關(guān)金氰化浸出過程優(yōu)化控制研究多是基于過程模型，以過程的物料消耗最少或經(jīng)濟收益最大為目標，采用優(yōu)化求解獲得氰化鈉添加的最佳設(shè)定值，此方法需要建立精確的過程模型，然而，由于金氰化浸出過程的工況(礦漿濃度、品位等)變化引起的不確定性，模型誤差不可避免，導(dǎo)致依據(jù)這種模型進行優(yōu)化獲得的只是模型最優(yōu)而非實際最優(yōu)?；诖?，一些學(xué)者提出利用實際數(shù)據(jù)修正機理模型獲得更優(yōu)設(shè)定點的方法，由于金氰化浸出過程機理的復(fù)雜性，這種方法比較費時，且在實現(xiàn)對機理模型不確定性的修正時，可能會無法保證算法的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有較好優(yōu)化性能的基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法。即首先基于模型優(yōu)化獲得模型最優(yōu)設(shè)定點，再在該設(shè)定點附近，基于數(shù)據(jù)建模及優(yōu)化求解獲得該設(shè)定點與最優(yōu)設(shè)定點的偏差，進而實現(xiàn)對該設(shè)定點的一次修正，該過程迭代進行直至收斂于實際最優(yōu)設(shè)定點，以降低過程的物料消耗。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

基于模型和數(shù)據(jù)的金氰化浸出過程混合優(yōu)化方法主要包括基于過程模型的優(yōu)化模型建立及求解、設(shè)定點偏差與過程物料消耗下降量相關(guān)模型的建立、物料消耗下降量最大化下設(shè)定點偏差的獲取及設(shè)定點修正等步驟。

(1)基于過程模型的優(yōu)化模型建立及求解

在一定浸出率的條件下，為了減少金氰化浸出過程的物料消耗，氰化鈉的消耗越少越好，選取金氰化浸出過程的7個槽的氰化鈉添加量Q_1,cn、Q_2,cn、···、Q_7,cn為決策變量，建立如下的過程優(yōu)化模型：

其中：Q_s為原礦處理量，P_s為原礦價格，P_cn為NaCN價格,Q_e為空壓機的耗電量，P_e為當前電的價格，y^*為給定的金浸出率指標，f為金氰化浸出過程模型，θ為工況條件，其包括原礦處理量、礦漿濃度以及原礦品位等，Q_cn,max、Q_cn,min分別為氰化鈉添加量的上下限；

將式A優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成標準形式

其中：g為不等式約束，h為等式約束，u＝[Q_1,cn,Q_2,cn,···,Q_7,cn]^T，y為金浸出率預(yù)測值；