夏冰心

（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025）

1 冶金生产工艺流程的数学模型设计

1.1 分析冶金生产工艺流程

选择冶金生产工艺中的湿法冶金技术，作为数学模型的研究对象，这种冶金技术是化学冶金的一种，其原理是金属及其化合物采用无机水或有机液体溶剂，从矿石中浸出、分离和提取。利用矿物的磁性差异进行选矿，在此基础上对矿石原料进行预处理、矿石浸取、固-液分离、溶液净化和富集分离、从溶液中提取金属或化合物、浸取渣和废液处理等单元操作过程[1]。以金属金为例，其湿法冶金工艺流程如图1所示。

图1 湿法冶金生产工艺流程图

在生产工艺流程中涉及的化学反应为：

为防止氰化物在反应过程中被水解，又为防止溶液中二氧化碳分解，减少铜、铁、砷、锑等硫化物对氧的消耗，常用石灰乳作保护碱，使溶液的pH值保持在区间[11,12]范围内[2]。

1.2 收集冶金生产工艺数据

为保证冶金生产工艺数学模型的应用性能，必须采集到足够数量的数据用来做辅助变量，从而分析出冶金生产工艺的运行规律。在冶金生产的多个设备上安装传感器设备，并通过对传感器上数据的实时读取，实现冶金生产工艺数据的收集。因为收集的辅助变量单元不一致，必须将辅助变量数据归一化为[-1,1]或[0,1]，进行规范化处理的主要目的是找到相同的标准。冶金生产工艺数据的归一化处理过程如下：

式中x为归一化前的数据，xmax和xmin是该样本的最小和最大值。

1.3 实现冶金生产工艺流程的数学模型建立

在冶金生产工艺数据的支持下，结合冶金生产工艺流程的分析结果，针对多个工序实现对数学模型的建立。……