[发明专利]一种金湿法冶金全流程运行状态在线评价方法及系统

说明书

本发明涉及一种金湿法冶金全流程运行状态在线评价方法，包括：S1基于评价变量和过程变量获取离线生产数据；S2针对离线生成数据利用改进的随机森林算法建立运行状态评价模型；S3采集作为在线数据的实时生产数据并输入到运行状态评价模型，获得在线数据处于各等级的概率，获取实时评价过程运行状态；S4根据实时评价过程运行状态，获取各个过程变量的相对的劣化度，将劣化度较大的变量作为非优原因追溯的结果；S5根据非优原因追溯的结果，并选择操作调整策略以改善过程运行状态；本发明方法能够提供实时的评价结果，避免工人评价的滞后问题，且能够追溯非优原因，以便及时调整生产操作使用运行状态达到优，确保企业经济效益和生产效率。

技术领域

本发明属于金湿法冶金运行状态评价领域，尤其涉及一种金湿法冶金全流程运行状态在线评价方法及系统。

背景技术

随着矿产资源的不断利用，高品位矿石不断的减少，如何利用低品位矿石产生黄金，如何高效的的利用现有矿产资源受到了冶金行业的高度重视。目前冶金技术主要有三种：火法冶金、电冶金和湿法冶金。相比于火法冶金和电冶金，湿法冶金能够处理成分复杂的矿石，同时实现一些稀有或者稀贵金属的回收，而且湿法冶金排放的有害气体较少，有利于对环境的保护。因而，湿法冶金是目前行业普遍使用的冶金方法。目前，我国湿法冶金的技术已经较为先进，但与之相适应的自动化技术却较为落后，想要依靠提高工艺水平来进而提高金的产出量及经济效益尤为困难。而仅仅是对生产过程进行故障诊断监测并不能满足以上要求，所以在生产过程正常运行的前提下，如何使生产过程运行于最优状态从而获得最大的经济效益具有实际研究意义。本发明以高铜线金湿法冶金作为研究对象，针对其中三个最重要的工序——氰化浸出、压滤洗涤和置换进行运行状态评价。

金湿法冶金主要包括氰化浸出、压滤洗涤和置换三个工序，如图1所示。其中，氰化浸出是湿法冶金的第一个工序，浸出的好坏直接影响后面的工序中金的纯度和原料的消耗量。经过分离浮选后的矿浆进入一次氰化浸出工序，浸出工序包含四个浸出槽，向浸出槽内添加氰化钠并充入空气，使金与氰化钠试剂充分反应。充入空气的作用是提供搅拌使反应充分发生，同时，为了防止氰化钠发生水解产生剧毒的氰化氢气体，向矿浆中加入氢氧化钙以调节pH值。压滤洗涤的任务是固液分离。浸出后，为了将浸出的金氰离子分离出去，将矿浆送入压滤洗涤工序。分离出来的贵液被送入锌粉置换工序。经过氰化浸出和压滤洗涤的贵液中会存在一些固体颗粒悬浮物，为了避免其进入置换过程，需要先进行贵液净化；在氰化浸出过程中通入了大量的空气，为了避免氧气与锌粉等发生反应，在置换前需要对贵液进行脱氧处理。向处理后的贵液中添加锌粉，将贵液中金氰离子中的金置换出来。

合理的湿法冶金工艺流程能够确保矿石中金有效回收利用、企业获得高收益。然而，在实际生产过程受到外部环境干扰及不确定因素的影响时，操作变量(如，氰化钠流量，锌粉流量等)将无法始终保持上产初期设定的最优范围，这就将导致运行状态发生劣化。过程运行状态的优劣与企业综合经济指标密切相关。较好的过程运行状态意味着，生产过程保持在当前生产操作条件下运行，企业将获得较高的综合经济收益。另外，由于原料差异、外界环境干扰、设备磨损等原因，生产过程可能具有多个稳定运行的工作点，即多模态。而在不同模态下，运行状态的评价标准也会有所不同。因此，识别生产过程的操作模态，掌握在该模态下生产过程的运行状态，对于及时调整操作、提高经济效益有着重要的意义。

实际生产中，复杂工业过程运行环境差、检测技术不完善，导致过程定量信息与定性信息共存，限制了传统的运行状态评价方法的应用。若将传统评价方法直接应用于金湿法冶金过程运行状态评价中，会存在以下两个主要问题：同时存在定量和定性数据，传统方法难以兼顾两种数据类型，准确衡量过程变量和评价指标的关系；湿法冶金流程多长、工序多，无法快速寻找导致运行状态非优的原因，因此，本发明提出了新的解决办法。