湿法冶金浸出过程软测量建模及校正
发布时间：2020-10-14 12:48
针对我国能源匮乏,尤其是高品位的矿石在不断减少等情况,充分利用矿物资源就显得尤为重要。湿法冶金技术可以比较高效的从低品位有色金属矿物资源中提取金物质,而且环境污染小。浸出过程是湿法冶金生产过程中的重要工序。浸出过程中浸出率的高低直接关系着生产过程的经济效益,然而浸出率作为衡量浸出过程中的一项重要指标,却无法在线测量。本文针对浸出率无法在线测量的问题,采用软测量建模技术,实现湿法冶金浸出过程浸出率的在线预测。1.本文通过对湿法冶金浸出过程的深入分析,掌握了基于物料平衡和反应动力学方程的浸出过程的稳态机理模型。在机理建模过程中的一些简化和近似使得浸出过程的机理模型无法达到理想的精度,因此本文提出机理与数据相结合的湿法冶金浸出率软测量建模方法。2.针对湿法冶金浸出过程的多工况特性,论文探讨了“硬划分”和“软划分”的工况划分与识别方法。论文分别针对基于“硬聚类划分”的多工况集成建模方法和“软聚类划分”的集成建模方法进行了理论分析与仿真测试。仿真分析表明基于FCM软聚类的多模型集成技术,使得软测量模型的精度得到了提高,浸出率预测结果更令人满意。3.模型校正是解决软测量模型失配问题的有效手段。本文通过短期校正和长期校正相结合的方式实现软测量模型的校正与更新。本文采用新采到的样本与历史数据的线性依赖性度大小来决定模型的短期校正或长期校正。当判断结果为新样本线性依赖时,对软测量模型短期校正;若判断结果非线性依赖时,则对软测量模型长期校正。4.论文利用湿法冶金浸出过程数据对文中提出的方法进行了仿真测试与分析,仿真结果表明了文中提出方法的有效性。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TF111.3
【部分图文】：
［模糊建模方法｜??＼ｒｉ７ｚｒｚｉｒｉ?｜以上各种方法的组合如??＾?ＦＮＮ，?ＦＰＬＳ，?ＦＰＣＡ等??图１．３基于软测量混合建模示意图??Ｆｉｇｌ．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌｉｎｇ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｓｏｆｔ?ｓｅｎｓｏｒ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??因此有些研究人员提出将不同的算法和机理分析建模相结合，其主体是利用机理建??模构建框架，部分参数通过实验测得，通过仿真计算，得到大量输入输出数据，再用回??归算法或神经网络方法创建软测量模型［２１］。上图１．３所示，为基于混合建模的软测量建??模框图。混合建模是联合多种数学建模，可以充分利用各个模型的优点，目前混合建模??得到了广泛的关注。一般对于被控对象可以分析系统内部基本原理的部分，采用机理建??模的方式，利用数据建模表示机理模型不能表示的那部分，然后再将机理模型和数据模??型结合起来即混合模型。混合建模方式可以分为并行方式、串行结合方式、串并行交叉??方式［２２］。??（１）串行结合方式??如图１．４串行结合方式示意图如下所示，首先通过对工艺过程进行的过程机理分析，??根据物料守恒、能量守恒、动力守恒、化学方程式
?Ｚｍｍｍ?软测量模型??图１．４串行混合模型结构示意图??Ｆｉｇｌ．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｓｅｒｉａｌ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（２）
钠相互作用生成可溶于水的金氰络合离子。该方法的应用至今己有１００多年的历史，此??种方法具有经济、简单、适应性强、回收率相对比较高等优点的。??浸出过程的原理示意图如图２．１所示。其中图中的浸出设备采用气动的方式，通入??的空气发生的化学反应可以表示为如式（２．１）和式（２．２）所示。气力浸出与传统的搅拌方??式不同，气力浸出过程中的空气将起到两个作用。可以为浸出槽提供氧气和实现搅拌的??作用。从而可以使流入槽中的矿浆在槽内循环和运动，更重要的是利用气力浸出可以使??得浸出剂、空气和矿物颗粒在矿浆溶液里面充分的接触，从而使金物质更好的被溶解。??加入每个矿浆里的氰化钠的流量，可以通过计算机来控制加入的量。??－１１?－??
【参考文献】
本文编号：2840683
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TF111.3
【部分图文】：
［模糊建模方法｜??＼ｒｉ７ｚｒｚｉｒｉ?｜以上各种方法的组合如??＾?ＦＮＮ，?ＦＰＬＳ，?ＦＰＣＡ等??图１．３基于软测量混合建模示意图??Ｆｉｇｌ．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌｉｎｇ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｓｏｆｔ?ｓｅｎｓｏｒ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??因此有些研究人员提出将不同的算法和机理分析建模相结合，其主体是利用机理建??模构建框架，部分参数通过实验测得，通过仿真计算，得到大量输入输出数据，再用回??归算法或神经网络方法创建软测量模型［２１］。上图１．３所示，为基于混合建模的软测量建??模框图。混合建模是联合多种数学建模，可以充分利用各个模型的优点，目前混合建模??得到了广泛的关注。一般对于被控对象可以分析系统内部基本原理的部分，采用机理建??模的方式，利用数据建模表示机理模型不能表示的那部分，然后再将机理模型和数据模??型结合起来即混合模型。混合建模方式可以分为并行方式、串行结合方式、串并行交叉??方式［２２］。??（１）串行结合方式??如图１．４串行结合方式示意图如下所示，首先通过对工艺过程进行的过程机理分析，??根据物料守恒、能量守恒、动力守恒、化学方程式
?Ｚｍｍｍ?软测量模型??图１．４串行混合模型结构示意图??Ｆｉｇｌ．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｓｅｒｉａｌ?ｈｙｂｒｉｄ?ｍｏｄｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（２）
钠相互作用生成可溶于水的金氰络合离子。该方法的应用至今己有１００多年的历史，此??种方法具有经济、简单、适应性强、回收率相对比较高等优点的。??浸出过程的原理示意图如图２．１所示。其中图中的浸出设备采用气动的方式，通入??的空气发生的化学反应可以表示为如式（２．１）和式（２．２）所示。气力浸出与传统的搅拌方??式不同，气力浸出过程中的空气将起到两个作用。可以为浸出槽提供氧气和实现搅拌的??作用。从而可以使流入槽中的矿浆在槽内循环和运动，更重要的是利用气力浸出可以使??得浸出剂、空气和矿物颗粒在矿浆溶液里面充分的接触，从而使金物质更好的被溶解。??加入每个矿浆里的氰化钠的流量，可以通过计算机来控制加入的量。??－１１?－??
【参考文献】
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本文编号：2840683
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