响应曲面法分析难选高硅锡中矿还原.doc

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.04.005响应曲面法分析难选高硅锡中矿的还原伍伟，陈顺智，毛晓勇，朱云（昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093）摘要：采用响应曲面法分析难选高硅锡中矿还原过程中相关因素对锡浸出率影响的显著性以及它们之间的相互关系。结果表明，还原时间、还原温度、配碳量对锡的浸出率影响显著且各因素之间是简单的线性关系不存在交互作用，最佳工艺条件为：还原温度850℃、还原时间1.5h、配碳量4%、矿中含硫量2.2%，在此条件下能获得98.54%的锡浸出率。关键词：难选高硅锡中矿；响应曲面法；交互作用；浸出中图分类号：

2、TF814文献标志码：A文章编号：1007-7545（2016）04-0000-00AnalysisofReductionofRefractorySeparableHighSiliconBearingTinMiddlingbyResponseSurfaceMethodologyWUWei,CHENShun-zhi,MAOXiao-yong,ZHUYun(FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)Abstract:

3、ResponseSurfaceMethodologywasusedtoanalyzethefactorsexertingsignificantinfluenceontinleachingrateinrefractoryseparablehighsiliconbearingtinmiddlingandtherelationshipamongthem.Theresultsshowreductiontemperature,reductiontimeandcarboncontenthavesignificantinfluenceontinleachingrateandthereis

4、alinearrelationshipamongfactorswithoutinteraction.Tinleachingrateis98.54%undertheoptimumconditionsincludingreductiontemperatureof850℃,reductiontimeof1.5h,carbonadditionof4%,andsulfurcontentinoreof2.2%.Keywords:refractoryseparablehighsiliconbearingtinmiddling;ResponseSurfaceMethodology;inte

5、raction;leaching响应曲面法（ResponseSurfaceMethodology，RSM），是一种试验寻优的方法，它囊括了试验设计、建模、检验模型的合理性和寻求最佳组合条件等众多试验和统计技术。通过对过程的回归拟合及响应曲面和等高线的绘制可方便地求出相应于各水平的响应值，在各因素的响应值基础上可以找出预测的响应最优值及相应的试验条件[1-2]。与单因素试验和正交试验相比，响应曲面法具有在试验寻优过程中可以确定因素之间的交互作用以及连续地对试验各水平进行分析的优势。在湿法处理难选高硅锡中矿时必须将锡还原成可溶的金属锡，对还原过程、还原条件的控制以及条件之间的关

6、系就显得尤为重要。目前还原锡中矿均采用单因素试验方法确定试验最优条件[3-6]，这样的寻优方法没有考虑因素间的相互作用；同时不能建立预测模型，从而不能对工艺条件进行进一步优化。为了更好地理解各因素间的相互关系，本文采用响应曲面法中的中心组合试验Box-BehnkenDesign（BBD）设计方法对难选高硅锡中矿的还原进行研究。1试验部分试验原料来是自云南某公司的难选高硅锡中矿，化学成分（%）：Sn3.53、Pb0.216、As<0.01、Sb0.04、Cu0.01、S2.20、Fe4.38、SiO249.79、CaO2.99、MgO0.49、Al2O39.15。主要设备有恒

7、温水浴槽、温度计、烧杯、JJ-1大功率电动搅拌器、2X-2型旋片式真空泵、马弗炉、石墨坩埚。将锡中矿磨至-0.1mm，取800g磨细的中矿在马弗炉中于750℃焙烧1h，使中矿中的硫含量降低至0.8%。按BBD试验方案将原矿、焙烧矿以及碳粉按配比配好后放入石墨坩埚中，然后将石墨坩埚放入马弗炉中，按试验方案控制好还原温度和还原时间。还原结束后从马弗炉中取出矿，待其自然冷却后置于烧杯中，在硫酸酸度1.5mol/L、液固比10︰1、浸出温度90℃、氯化钠浓度2mol/L的条件下浸出1h。浸出结束后将渣烘干、称重、取样，记录