硫化矿石常温氧化模拟及基于神经网络的氧化活性预测

发布时间：2021-04-17 09:41

　　在实验室内开展硫化矿石常温氧化实验。以样品粒度、初始含水率和预氧化时间这3个因素作为输入单元,质量增大率作为输出单元,建立样品质量增大率的神经网络预测模型。研究结果表明:硫化矿石在常温条件下质量变化趋势包括3个阶段,依次为快速增大阶段、增幅减小阶段和保持不变阶段;未被氧化的矿样表面比较光洁,粒度分布较均匀,氧化后的矿样表面有明显结块现象;样品质量增大率与粒度和环境pH均呈负相关关系;随着初始含水率和预氧化时间增大,样品质量增大率均呈先增大后减小趋势;高温高湿环境可促进硫化矿石氧化;3个因素对样品质量增大率的影响重要度从高至低依次为初始含水率、预氧化时间和粒度;建立的神经网络模型具有较高的预测精度,相对误差小于10%,可用于对实测样品质量增大率的可靠性进行验证。 

【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(04)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

部分实验照片

典型矿石样品氧化前后的扫描电镜照片如图3所示。从图3可见：氧化前，矿样表面比较光洁，粒度较均匀；氧化后的矿石样品表面有明显的结块现象，这是由化学反应和溶解作用引起的；在氧化过程中，矿石中的可变价元素(Fe和S)发生变化，导致矿物成分、晶体形态、密度和比热容发生变化，这是形成结块的重要原因；此外，当矿石颗粒从空气中吸收水分或矿石颗粒内的水扩散到其表面时，会在表面形成溶液膜，若溶液膜的水分蒸发，则溶液膜就会变成饱和溶液，导致结晶；随着时间推移，结晶聚合形成结晶桥，矿石颗粒通过晶桥结合在一起，形成结块。2.3 矿石粒度对样品质量增大率的影响

图4所示为不同矿石粒度的样品质量增大率变化曲线。由图4可知：样品质量增大率与矿石粒度呈负相关关系。这是因为矿石粒度越小，比表面积越大，矿石与氧气的接触面积越大，从而更易促进矿石氧化。在采矿生产过程中，通过优化爆破参数，可有效控制矿石块度，避免产生大量的粉状矿石，防止快速氧化自燃。图4 不同粒径的样品质量增大率变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3143232