熊富强，桂卫华，阳春华，李勇刚

(中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙，410083)

传统的湿法炼锌工艺是火法−湿法的联合过程[1]，所产生的SO2气体对大气造成严重的污染。新的锌湿法冶炼过程虽然摆脱了火法的约束，但是，闪锌矿因其铁质量分数高达30%以上，当浸出液中的铁离子质量浓度过高时，不利于后续工序的进行，甚至严重影响锌产品的质量和产量。由于在针铁矿法沉铁过程中存在时滞和非线性，且对工艺条件要求苛刻，凭借现场操作人员的经验，铁离子质量浓度和pH都难以稳定控制。工艺参数的不稳定直接造成原料和能源大量消耗。因此，实现针铁矿法沉铁过程的自动优化控制，是提高沉铁效率、节能降耗的有效手段和迫切需要解决的问题。针铁矿法沉铁过程(以下简称沉铁过程)是一个由气、液、固三相参加的反应，其中包括Fe2+的氧化反应、Fe3+的水解反应和H+的中和反应。最近10多年来，许多学者对沉铁过程进行了大量研究，如：邓永贵等[2]从针铁矿晶种制备的角度研究了水热法制备过程中温度对晶种形成过程的影响；胡国荣等[3−7]据针铁矿除铁的原理分析了影响针铁矿形成过程的相关因素，如氧化剂的选择、溶液终点 pH的适宜范围以及反应时间等；马莹等[8]针对 Fe3+在酸性溶液中的水解产物进行了分析，对Fe3+水解形成针铁矿提供了理论依据。Krehula等[9]针对pH较高的情况情况，发现温度在25～160 ℃时，溶液中Fe3+的起始质量浓度对针铁矿形成过程影响较大；Soumya等[10]则在一定温度下分析了不同 pH时针铁矿的形成过程。……