湿法冶金全流程优化控制方法研究与实现

摘要

资源问题已经成为我国可持续发展战略的根本问题。湿法冶金具有能够处理复杂矿、低品位矿、环境污染少等优势，因此许多湿法冶金新工艺不断出现并得到广泛应用。我国湿法冶金优化控制技术发展缓慢，矿产资源难以得到高效低耗利用。针对这一问题，本文以某黄金精炼厂高硫全流程过程为背景，深入开展了高硫全流程优化控制方法的研究，并在此基础上完成了高硫全流程优化控制系统和仿真平台的设计开发与实现。本文主要工作归纳如下：
　　(1)对湿法冶金高硫全流程过程特点及工艺机理进行了深入理解，分析了影响高硫全流程冶金的主要因素，在整个生产流程各子过程机理模型的基础上，根据生产工艺关联与物料守恒原理建立了高硫全流程机理模型。基于高硫全流程机理模型，考虑原料成本、物耗、能耗、环保成本、银铜附加值和氰渣利润对全流程总经济效益的影响，建立了以经济效益最大为目标函数的全流程常规优化模型，并采用二阶振荡粒子群算法进行了优化求解。由于高硫全流程过程复杂，采用常规优化方法进行全流程优化时，其优化问题复杂、优化时间较长，针对这一问题，本文在课题组提出的全流程分层优化控制方法的基础上，实现了高硫全流程分层优化控制，仿真结果验证了该方法的有效性。
　　(2)在对高硫全流程建模和优化理论研究基础上，设计了高硫全流程优化控制系统框架，详细介绍了系统所涉及的硬件结构、数据流程以及各主要模块的功能。利用Matlab强大的计算仿真能力和C#在界面设计方面的优势，结合SQL对高硫全流程优化控制系统进行了混合编程实现，用于指导现场生产。为便于高硫全流程生产调试以及深入研究，设计并开发实现了高硫全流程仿真平台。
　　最后，在总结全文的基础上，对湿法冶金全流程优化控制相关技术的未来发展进行了展望，对需要进一步完善和深入研究的问题进行了探讨。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 湿法冶金全流程优化控制研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 湿法冶金高硫全流程模型的建立

2．1 前言

2．2 湿法冶金高硫全流程工艺

2．2．1 浸出过程工艺

2．2．2 浓密洗涤过程工艺

2．2．3 置换过程工艺

2．3 湿法冶金高硫全流程建模

2．3．1 浸出过程机理模型

2．3．2 浓密机机理模型

2．3．3 置换过程机理模型

2．3．4 全流程机理模型

2．4 全流程模型仿真结果及分析

2．5 本章小结

第3章 湿法冶金高硫全流程优化研究

3．1 前言

3．2 湿法冶金高硫全流程常规优化

3．2．1 常规优化模型的建立

3．2．2 常规优化结果及分析

3．3 湿法冶金高硫全流程分层优化

3．3．1 分层优化思想

3．3．2 数据预处理

3．3．3 分层优化模型的建立

3．3．4 优化结果及分析

3．4 本章小结

第4章 湿法冶金高硫全流程优化控制系统

4．1 前言

4．2 系统结构与数据流程

4．2．1 系统结构

4．2．2 系统数据流程

4．3 全流程预测与优化系统设计与实现

4．3．1 C#、SQL与Matlab混合编程

4．3．2 全流程优化控制系统功能模块与实现

4．4 高硫全流程仿真平台

4．4．1 高硫全流程动态模拟

4．4．2 全流程仿真平台实现

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间参与的科研工作

攻读硕士期间发表的论文