基于遗传算法的铜闪速熔炼过程控制优化

基于已建立的铜闪速熔炼神经网络模型,以能耗费用最低为目标,在工艺指标控制范围内,采用遗传算法对铜闪速熔炼过程的工艺参数进行了仿真优化计算。结果表明,当空气、分配风、工艺氧和中央氧的市场价格折合比值分别为0.05、0.1、0.4和0.45,精矿量为128 t,其成分(质量分数)为Cu 20.61%、S 27.59%、Fe 24.72%、SiO2 11.64%和MgO 1.39%时,铜闪速熔炼工艺参数的遗传优化值为空气15 011 m3、分配风1 302 m3、工艺氧17 359 m3、中央氧1 000 m3、熔剂13.6 t;与实践平均值相比,若采用优化工艺参数控制,熔炼能耗费用可降低4.6%。     

基于MetCal的双底吹连续炼铜工艺全流程模拟计算

以“底吹造锍熔炼-底吹铜锍吹炼”铜冶炼工艺为设计计算对象,基于冶金工艺流程计算系统开发平台（MetCal）,运用化学平衡、质量守恒、热量守恒、元素分配约束等原理建立了底吹熔炼配料、底吹造锍熔炼、底吹熔炼余热锅炉、底吹铜锍吹炼、铜锍吹炼余热锅炉等冶金单元数学模型。开发了双底吹炼铜工艺全流程模拟系统,通过计算得到了全流程物料走向分布、各控制单元物质分配和热平衡结果,并用实际生产数据对双底吹模型进行验证。结果表明:底吹熔炼工序铜锍中的Cu,S,Fe,Pb,Zn的绝对误差为0.32%,0.74%,1.64%,0.47%,0.32%;熔炼渣中Cu,S,Fe,Pb,Zn,CaO,Al₂O₃,MgO绝对误差为0.05%,0.96%,1.59%,1.13%,1.09%,1.17%,2.45%,0.67%。底吹吹炼工序粗铜中Cu,S,Fe,As,Sb,Bi,Pb,Zn绝对误差为0.43%,0.03%,0.01%,0.07%,0.046%,0.006%,0.32%,0.014%;吹炼渣中Cu,S,Fe,Pb,Zn绝对误差分别为1.83%,0.06%,11.35%,11.92%,2.36%,以上计算为工业生产指导和工业设计提供依据。      

闪速冶金在线智能监控与事故预警系统研究

以铜闪速熔炼生产过程为对象,在传统的PLC、DCS控制系统上,集成计算机网络、软件开发、专家系统、数模仿真、神经网络等先进技术,建立了闪速冶金在线智能监控与事故预警系统.介绍了系统的结构、特点,重点阐述了各模块的功能、实现技术和处理流程.系统能对精矿干燥、反应塔闪速熔炼、转炉吹炼、环境集烟、烟气收尘等生产过程进行多方位智能监控预警,为闪速熔炼安全生产并不断挖掘潜力提供有力保证.     

应用神经网络技术建立铜闪速熔炼温度模型

应用神经网络技术 ,并依据工业实践操作数据 ,建立了铜闪速熔炼过程的温度模型。其仿真计算结果与工业生产实际值基本吻合 ,表明了此建模方法是可行的 ,而且该方法简单易行     

铝电解废旧阴极酸浸液除氟回收锂工艺研究

铝电解废旧阴极经过硫酸浸出得到了含有Na、Li、Al、F等有价元素的浸出液,具有回收价值的同时伴随着严重的二次污染。采用冰晶石结晶法两次除氟,除氟后回收锂。实验结果表明：当反应pH=9、n(Al):n(F)=1∶6、反应温度为50℃、反应时间为90 min、晶种添加量为0.8 g/L时,溶液中残氟浓度为48 mg/L,一次除氟率为98.15%,锂除去率为1.38%;经过二次除氟后,溶液中氟的浓度为49 mg/L,二次除氟率为85.12%,锂除去率为2.13%;经过两次除氟后,氟总除去率为99.38%,锂总除去率为1.31%;制备出的Li₂CO₃纯度大于99.5%。     

底吹熔炼渣工艺矿物学研究

为了回收铜渣中的有价金属,采用XRF、XRD、SEM、EDS和BPMA等分析手段对底吹熔炼铜渣进行了工艺矿物学研究,查明了熔炼渣的主要成分、主要矿物成分、铜物相赋存状态,并对渣中重要矿物相的嵌布 特征、嵌布粒度和主要矿物解离度进行了深入研究,结果表明：①熔炼渣中主要有价金属为Cu、Fe、Pb、Zn等,杂质成分主要为SiO2。②熔炼渣中主要矿物为冰铜、铁橄榄石、铁酸盐和玻璃相;主要含铜矿物为冰铜 、金属铜、黄铜矿和氧化铜等,以冰铜含量最高,分布率为92.69%。③熔炼渣中冰铜粒度分布不均匀,主要呈粗细不等的粒状或圆点状分布于渣中,与硫化铅、铁橄榄石、玻璃相、铁酸盐等矿物嵌布关系密切。④金 属铜主要呈长粒状和圆粒状,产出的多数金属铜被铁酸盐、铁橄榄石、玻璃相等矿物包裹或连生。⑤铁酸盐在放大后呈叶状雏晶,与金属铜和冰铜关系密切,易与铁橄榄石和其他硫化矿紧密共生。⑥铁橄榄石与金属 铜和冰铜关系密切,与铁酸盐相互包裹、夹杂、连生组成熔渣的基底物相。⑦玻璃相充填于铁酸盐、铁橄榄石、金属铜、冰铜粒间起胶黏作用。⑧主要含铜矿物金属铜与冰铜的单体解离度较低,分别为46.13%和 33.81%,主要分布于-0.038+0.020 mm粒级内,因此对粗粒冰铜和金属铜进行回收的同时,也应注重细粒冰铜和金属铜的回收。     

废镀锌板炼钢粉尘加压硫酸浸出试验研究

对废镀锌板炼钢粉尘加压硫酸浸出工艺进行了研究, 并与常压酸浸进行了对比。探讨了初始硫酸浓度、浸出时间、液固比、浸出温度对浸出率的影响。结果表明, 采用加压浸出技术可使常温弱酸下不溶的铁酸锌和难处理的硅酸锌高效浸出。在釜内压力0.6 MPa、浸出温度140 ℃、液固比6∶1、搅拌速度500 r/min、硫酸浓度120 g/L、浸出时间1.5 h条件下, 浸出矿浆无胶体形成、过滤性能良好, 锌、铁浸出率分别为98.35%和3.51%, 铅几乎全部进入渣相, 浸出液中硅含量仅为0.06 g/L, 实现了粉尘中锌与杂质的有效分离。     

脆硫铅锑矿闪速熔炼过程热力学分析

基于最小吉布斯自由能原理,采用元素势法,研究建立了脆硫铅锑矿闪速熔炼过程多相平衡热力学模型,考察了吨矿氧量（OVPTC）、富氧浓度（OG）和熔炼温度（T）对铅与锑在各平衡产物中分配比的影响。结果表明,对一定成分的脆硫铅锑矿,铅在合金中的分配比随OVPTC的增大不断下降,随T的升高略有上升;锑在合金中的分配比随OVPTC的增大有所下降,随T的升高大幅上升;熔炼烟气量随OG的增大而大幅减少。综合考虑铅和锑的直收率,脆硫铅锑矿闪速熔炼应控制一定的OVPTC,适当提高OG和T。      

多相平衡计算的元素势法及其应用

针对冶金化工领域中多相反应体系的高效可靠计算问题,基于最小吉布斯函数原理和质量守恒定律,通过引入拉格朗日因子雃,运用元素势概念,推导基于元素势的多相平衡计算方法.结果表明:酯化反应多相复杂体系平衡计算结果与文献值吻合很好,铜造锍熔炼过程多相平衡计算结果与生产实践数据之间的误差小于6%;该方法具有求解速度快,且在计算过程中不会出现负摩尔分数,说明此研究方法对求解复杂冶金化工多相平衡问题是有效可行的.