一種濕法冶金金氰化浸出過程優(yōu)化方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于濕法冶金領域，特別提供一種金濕法冶金氰化浸出過程優(yōu)化方法，在 確保穩(wěn)定生產(chǎn)及滿足生產(chǎn)指標的前提下，實現(xiàn)總生產(chǎn)成本的最小化。
【背景技術(shù)】
[0002] 濕法冶金能夠處理復雜礦、低品位礦等，并且對環(huán)境污染較少，因此，許多金濕法 冶金新工藝不斷出現(xiàn)并得到廣泛應用。盡管我國在金濕法冶金工藝方面并不落后國外，但 與之相適應的自動控制技術(shù)與國外相比差距較大，從而，難以像國外一樣通過優(yōu)化控制實 現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效低耗利用。顯然，隨著礦產(chǎn)資源需求的不斷增加，僅僅依靠改進工藝來提 高金濕法冶金經(jīng)濟技術(shù)指標和經(jīng)濟效益變得極為困難。在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針指引下， 為了經(jīng)濟有效地利用低品位礦產(chǎn)資源，金濕法冶金優(yōu)化控制問題已成為我國亟待解決的重 要問題。
[0003] 金濕法冶金流程主要包括氰化浸出、鋅粉置換、濃縮洗滌等過程，而其中，氰化浸 出過程是金濕法冶金的第一個工序，浸出液的品質(zhì)好壞直接決定了后序提金的純度、回收 率以及原料消耗等，因此，對氰化浸出過程進行優(yōu)化控制研究使氰化浸出過程始終處于最 佳的運行狀態(tài)就顯得尤為重要。
[0004] 本發(fā)明以某濕法冶煉廠金氰化浸出過程為背景，金氰化浸出過程主要發(fā)生的化學 反應是難溶的金與浸出劑（通常是氰化鈉）作用生成可溶于水的金氰絡合離子，如式（1) 所示。
[0005] 4Au+8CN>02+2H20 = 4Au (CN) 2>40F (I)
[0006] 金氰化浸出過程的原理示意圖如附圖1所示，緩沖箱中調(diào)漿后的礦漿經(jīng)泵穩(wěn)定 連續(xù)地打入1 #氣力浸出槽，通過浸出槽的溢流作用不斷流入后續(xù)2 #_N#浸出槽，整個過程是 連續(xù)浸出，浸出后的貴液溢流流入浸取液儲槽，以便后續(xù)鋅粉置換車間使用。浸出過程的浸 出劑為氰化鈉，通過向每個槽子通入壓縮空氣的方式供給浸出過程所需的溶解氧并產(chǎn)生氣 力攪拌作用，使反應更加徹底。
[0007] 氰化浸出時，金的表面在氰化鈉溶液中逐漸由表及里地溶解，影響金浸出率的因 素主要有：氰化鈉和溶解氧的濃度、礦漿PH值、礦石的原料性質(zhì)、浸出溫度、礦漿濃度及浸 出時間等。
[0008] 浸出過程的優(yōu)化控制包括穩(wěn)定操作條件和優(yōu)化浸出率兩個方面。它們主要是指氰 化物的流量優(yōu)化控制。隨著氰化物流量的增多，浸出率及浸出速度有明顯的提高，但是加入 過多的氰化物會造成浪費，并污染環(huán)境，不利于節(jié)能減排。另外生產(chǎn)時間越長，浸出率越高， 但是在浸出的后期，浸出率提高的幅度很小，如果一味的追求高的浸出率而延長浸出時間， 會降低生產(chǎn)效率，反而對企業(yè)不利。
[0009] 目前，尚未見有關(guān)濕法冶金金氰化浸出過程優(yōu)化方法的報道。工廠操作者主要依 靠各自的經(jīng)驗進行調(diào)節(jié)，往往存在著氰化鈉添加過多、浸出率偏低等諸多問題，嚴重地制約 浸出過程的工業(yè)化進程，進而影響經(jīng)濟效益和社會效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的，是提供一種濕法冶金金氰化浸出過程的優(yōu)化方法。以實現(xiàn)總生產(chǎn) 成本的最小化。它用于解決如下問題：
[0011] (1)為金氰化浸出過程實現(xiàn)自動控制提供浸出率監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)氰化浸出過程的 操作指導；
[0012] (2)根據(jù)生產(chǎn)要求及生產(chǎn)現(xiàn)場狀況，優(yōu)化指導生產(chǎn)過程中的原料添加量，制定合理 的生產(chǎn)計劃，以解決生產(chǎn)過程中存在的原料添加量不足以及盲目過多添加等問題，確保達 到生產(chǎn)要求的同時，避免原料浪費。
[0013] 采用的技術(shù)方案是：
[0014] 一種濕法冶金金氰化浸出過程優(yōu)化方法，采用已知的濕法冶金金氰化浸出工藝， 在確保穩(wěn)定生產(chǎn)及達到生產(chǎn)指標的基礎上，實現(xiàn)總生產(chǎn)成本的最小化，包括下述工藝步 驟：
[0015] (1)數(shù)據(jù)采集、（2)輔助變量的選取和數(shù)據(jù)處理、（3)優(yōu)化模型建立、（4)優(yōu)化模型 的求解、（5)浸出過程優(yōu)化操作指導的確定。
[0016] 根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)目標的要求，本發(fā)明建立了金氰化浸出過程的優(yōu)化模 型，其特征在于 ：
[0017] 此優(yōu)化模型綜合考慮了整個金氰化浸出過程的物料損耗，其主要包括三個部分： (1)氰化物的物料損耗；（2)去除殘余氰化物的損耗；（3)未被浸出金的損耗。因此，可得目 標函數(shù)為下式所示：
【主權(quán)項】
1. 一種濕法冶金金氯化浸出過程優(yōu)化方法，采用已知的濕法冶金金氯化浸出工藝，在 確保穩(wěn)定生產(chǎn)及達到生產(chǎn)指標的基礎上，實現(xiàn)總生產(chǎn)成本的最小化； 根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)目標的要求，本發(fā)明建立了金氯化浸出過程的優(yōu)化模型，其 特征在于： 優(yōu)化模型綜合考慮了整個金氯化浸出過程的物料損耗，其主要包括H個部分；（1)氯 化物的物料損耗；（2)去除殘余氯化物的損耗；（3)未被浸出金的損耗，得目標函數(shù)為下式 所示：
其中，徑為加入第i個浸出槽的氯化物的流量，這、召Ui分別為其上、下限， 為第一槽的初始氯化物的濃度，f苗為浸出結(jié)束后氯化物濃度，11為浸出槽的數(shù)目， 島為礦漿液相的流量，這為礦石的流量，為浸出結(jié)束后礦石中金的品位，a為浸出率， ^為浸出率最小指標值，巧W為氯化物價格系數(shù)，巧?/為去除殘余氯化物的價格系數(shù)， 巧為金的價格系數(shù)； 本發(fā)明利用數(shù)據(jù)模型學習機理模型誤差，然后對機理模型加W補償進而建立混合模 型；本發(fā)明采用機理模型與數(shù)據(jù)補償?shù)牟⒙?lián)混合模型，作為與優(yōu)化相關(guān)的浸出過程關(guān)鍵變 量的預測模型； 浸出過程的預測模型由機理模型、誤差補償模型及一個辯識機構(gòu)所構(gòu)成；機理模型的 輸入為：礦石流量、氯化軸流量、溶解氧濃度、礦漿濃度、粒子粒徑，初始金品位、初始氯化軸 濃度，輸出為：浸出率；數(shù)據(jù)補償模型的輸入為：礦石流量、氯化軸流量、溶解氧濃度、礦漿 濃度、粒子粒徑，初始金品位、初始氯化軸濃度，輸出為實際浸出率與機理模型預測浸出率 的誤差預測； 機理模型的參數(shù)由參數(shù)辨識確定之后，能得到機理模型的浸出率預測值；實際生產(chǎn)過 程的浸出率則通過離線的化驗統(tǒng)計得到，將該值與實際生產(chǎn)過程的浸出率進行比較，得到 差值；由基于KPLS算法得到的數(shù)據(jù)補償模型根據(jù)差