铁精矿品位优化方法的研究与应用

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1、铁精矿品位优化方法的研究与应用立项依据在市场经济条件下，炼铁企业为追求更高的经济效益及利润，对铁精矿质量捉出了越来越高的要求。目前国际上优质球团矿的主要质量指标己提高到含铁大于65%,含SiO2小于3%,含P小于0.05%,含S小于0.01%,……等等,这就要求铁矿选矿技术不断进步和发展。我国不仅铁矿资源品质差，更重要的是对“合理饮粘:矿品位”及“优质恢梢矿质量”的认识和评价标准上的错误或不全而,不到位，导致我国铁粘矿品位不高，而Si02含量居高不下，没有刻意的在降低Si02上下工夫，造成入舄炉的炉料不粘，影响高炉利川系数的提高。入高炉炉料的配比屮铁粘矿粉占75%—80%,因而铁粘矿含铁高

2、低是影响入炉铁晶位的关键因素,而铁粘矿（粉矿）品位直接影响着高炉利用系数的提高。如1997年全国入炉品位约54.97%,高炉利用系数为1.912t/m3・d,到2001年入炉品位提高到57.28%,全国高炉利用系数平均上升到2.321t/m3・d,说明选矿开展提高铁粘矿品位，降低SiO2杂质炉合量对髙炼铁效益是巨大的。对高炉炼铁、降低产品成木、增加市场竟争能力具有非常重要的意义。我国选矿工作者针对我国铁精矿质量低影响矿山持续发展及炼铁成本的问题，提出了我国铁矿选矿厂今后应以提高铁精矿品位，降低Si02.A1203等有害杂质（即降铁降硅）为发展方向。近儿年来在选矿技术及装备进展有以下4个方面

3、。1）新型高效SLON立环脉动爲梯度强磁选机2）磁选柱-电磁式脉动低弱磁场磁重选矿机3）分选技术指标思维观念上的提高和突破4）磁选铁精矿阴离子或阳离子反浮选可以看出，我国在十一五以前选矿技术及装备取得一定进步和提高，尤其阴离子或阳离子反浮选成功地应用于工业生产，大幅度提高了我国铁精矿的技术指标。但国内浮选生产过程自动化装备落后，基本还停留在离线分析、经验控制、手动调整的水平，严重影制约了浮选过程的控制品质和精矿品位的进一步提升，而口浮选过程工艺机理复杂,难以建立精确数学模型，模型预测控制方法主要集中在仿真和实验室研究。国外则开展了浮选过程模型控制、图像分析、神经网络等先进控制方法的研究，而

4、且其普遍采用先进的过程数据检测仪衣和品位分析仪表以实现过程的优化控制,但这些仪衣价格昂贵，维护保养闲难，在我国选矿行业还未能得到普遍应用，且我国矿石“贫、细、杂”，矿石成分复杂，性质波动严重，上述方法难以用于我国浮选过程的自动控制，必须开发适合我国浮选特色的控制方法。国家十二五发展规划明确提出“以信息化带动工业化，走新型工业化道路”的发展方向，而口动化是实现这一目标的基础条件。作为炼铁精料的选矿行业牛产在国民经济建设屮起着非常重要的作用，目前国内浮选牛产过稈的主要特点在于：（1）具有多变量耦合、非线性、滞后大与不确定性等综合复杂特性；⑵原料矿石的成分、精矿品位、尾矿品位等关键工艺参数指标不

5、可连续在线测量，而冃往往难于用控制系统的输入与输出变量的解析式來表示；（3）生产边界条件波动频繁，工况变化人，难以实现优化控制。而国内矿业企业人多为劳动密集型企业，具有金字塔式的多层管理模式，其综合口动化程度低，直接造成劳动牛产率低，主产成本高，资源消耗大，环境污染严重，综合竞争力弱，成为制约我国冶金、有色等行业发展的瓶颈问题之一。国内的选矿厂为了衣激烈的国内外市场竟争中立于不败之地,迫切需要实现浮选过程的自动化以提高企业的市场竟争力。浮选过程是一个高度复朵的工业生产过程，由于过程反应机理异常复杂，包含一系列物理化学变化,固、液、气三相共存,具有慢时变、分布参数、非线性、多耦合和大时滞等特

6、性。从研究问题的本质來看，浮选生产过程控制属于多目标、复杂系统的集成建模问题。就这个复杂系统集成建模问题本身看，迄今为止的研究已取得一些有价值成果，但尚没形成系统的理论和方法，没有从浮选整个工艺流程对各个子系统Z间的联系进行系统研究，更与企业的实际牛产环境有较大的差距。因此，如何利用具有混合解能建模和集成优化方法來解决浮选过程全流程优化控制问题，不但是控制界研究的車点，也是计算数学和人工解能领域的研究重点。在浮选生产过程底层基础冋路自动控制问题得到有效解决的基础上，将先述控制技术与流程工艺技术相结合，将智能建模技术和智能优化技术相集成，研究实现浮选过程关键工艺指标精矿品位优化控制的先迓控制

7、技术，以实现保证产品质量的前提卜增加处理能力，在保证产品质量与产量的前提卜，缩短流程时间、降低生产成木、改善劳动环境、节约能源成为浮选工业牛产过程先进控制技术的主耍廿标。根据国内外浮选工业生产先进控制及集成的研究现状和屮请者的近年来的研究工作实践，要把先进控制思想真正应川到浮选工业生产过程，除了相应的理论和方法研究急待深入外，特别要考虑如下的问题。1）选矿工业生产过程具有连续性和流畅性，生产设备可能发生故障，生产过程是不