一種多種銅精礦最優混合的建模方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及銅精礦混合的建模方法，尤其涉及一種多種銅精礦最優混合的建模方 法。
【背景技術】
[0002] 澳斯麥特爐熔池熔煉法是當前銅冶煉的主要方法之一，隨著世界性礦產資源的枯 竭，銅礦品味越來越低，雖然選礦技術不斷改進，但是銅精礦質量還是日趨而下，澳斯麥特 爐熔池熔煉法以其對原料的強適應性脫穎而出。澳斯麥特爐處理的料有含鐵、硫低經浮選 后的吹煉煙塵。含金低銅精礦，高砷低金精礦，國內雜礦等。目前，銅陵有色金昌冶煉廠是 全國范圍內最大、技術水平最高的采用奧斯麥特爐冶煉的企業。給該企業提供銅精礦的有 51家之多，怎樣配料使能耗最低成為一個重要的問題。
[0003] 經檢索，中國專利申請號CN201310683601.2公開日為2014年3月5日公開了一 種名為"一種不同成分的多種銅精礦的混合工藝"的發明創造；該發明提供一種不同成分的 多種銅精礦的大批量精確混合工藝，包括以下步驟：a)將多種銅精礦分別進行檢測，得到 每種銅精礦中銅、硫或雜質元素的含量；b)根據混合后銅精礦的成分要求，按照所述含量 設定銅精礦的配比，然后將所述銅精礦進行配料；c)將配料后的銅精礦輸送至物料混合機 后，物料混合機首先將所述銅精礦中的成團精礦打碎，然后抄板將銅精礦從底部揚起，銅精 礦在物料混合機螺旋的作用下混合后，從混料機流出后得到銅精礦。再將多種不同成分的 銅精礦混合的過程中，為了使混合后的銅精礦符合冶煉要求，本申請通過設定多種銅精礦 配比與在混合過程中的多次連續混合，使混合后的新銅精礦的成分符合要求，且成分均勻 穩定。但并未對如何混合出成分既符合冶煉條件又能降低能耗的混合銅精礦沒有做深入研 究，入爐MgO含量也不能控制，而MgO含量越高，能耗越高。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是現有的多種銅精礦的混合工藝不能在符合冶煉條件 的同時降低能耗，為此提供一種一種多種銅精礦最優混合的建模方法。
[0005] 本發明的技術方案是：一種多種銅精礦最優混合的建模方法，它包括以下步驟： 利用
獲取小問柙類锏稩F的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi貧量的化驗數據，其 中A為不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化驗數據的 系數矩陣，_|^為第i種銅精礦中Cu的質量分數，_|,為第i種銅精礦中S的質量分數， 為第i種銅精礦中Fe的質量分數，為第i種銅精礦中SiO2的質量分數， 為第i種銅精礦中H2O的質量分數，為第i種銅精礦中MgO的質量分數，為第 i種銅精礦中CaO的質量分數，為第i種銅精礦中F的質量分數，為第i種銅 精礦中As的質量分數，為第i種銅精礦中Sb的質量分數，;為第i種銅精礦中 Bi的質量分數，η為不同種類銅精礦的總種類數；（2)、根據不同銅精礦的種類確定變量矩 陣X即
其中、X11表示第1、2、η種銅精礦的計劃配 入量；（3)、確定目標函數即
其中f為目標函數， 為系數矩陣A的第1行第6列的轉置，:??為第i中銅精礦的量；（4)、根據冶煉條 件確定約束條件即：
;(5)、利用matlab對模型進行求解并輸出計算結果得到各個組分的取值范圍。
[0006] 本發明的有益效果是在滿足冶煉條件的同時能夠配出含MgO最低的混合料降低 冶煉成本，減輕煙道的結焦；控制As、Sb、Bi等雜質元素的含量提高電銅的質量，控制F含 量減少對制酸系統的危害。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發明流程圖； 圖2是對模型進行求解的函數。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0009] 如圖1所示，本發明采用如下步驟： (1)、獲取不同種類的銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化 驗數據； (2) 、確定目標函數； (3) 、根據冶煉工藝對混合球團中各成分的要求確定約束條件； (4) 、利用matlab等計算機程序求解模型。
[0010] 實施例1 :進入我廠的不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO含量的化 驗數據如表1所示。
[0011] 表1不同種類銅精礦的成分 Π )、未I丨田
C：Hl 獲取不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi含量的化驗數據，其 中A為不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H2O、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化驗數據的系 數矩陣，為第i種銅精礦中Cu的質量分數，為第i種銅精礦中S的質量分數， 為第i種銅精礦中Fe的質量分數，為第i種銅精礦中SiO2的質量分數，為第i 種銅精礦中H2O的質量分數，為第i種銅精礦中MgO的質量分數，S為第i種銅精 礦中CaO的質量分數，為第i種銅精礦中F的質量分數，為第i種銅精礦中As 的質量分數，為第i種銅精礦中Sb的質量分數，為第i種銅精礦中Bi的質量 分數，η為不同種類銅精礦的總種類數；（2)、從中選取9種銅精礦參與配料，確定變量矩陣 X即：:專:?卿丨,:職…^ 量：這9種銅精礦為表2中所示，
表2 (3)、根據影響因子確定目標函數即
卩中f為目標函數， 為系數矩陣A的第1行第6列的轉置為第i中銅精礦的量；（4)、根據冶煉條件 確定約束條件即：為了穩定爐況硫銅比需要控制在1. 0-1. 2,也即Cu含量控制在23%-27%， S含量控制在23%-27%，水分含量需要控制在8%-10%，鐵含量控制在25%-30%，二氧化硅控制 在6%-10%，F控制在0. 2%以內，As控制在0. 4%以內，Sb控制在0. 1%以內，Bi控制在0. 05% 以內。約束條件如下：
(5)、利用matlab對模型進行求解即如圖2所示輸出計算的結果： Output= [13. 2%，12. 7%，11. 3%，10. 2%，7. 9%，9. 7%，8. 9%，12. 3%，13. 8%] 按模型數據結果進行配料后取得明顯效果，其對比結果如表3所示。
[0012] 表3按模型配料與未按模型配料的單耗對比 從表3可以看出，經過上述5個步驟的處理，與未經處理的配料相比單耗明顯降低。
[0013] 本發明的步驟（2)中的η取值范圍是根據表1的47種不同種類的銅精礦而定，可 以為1-47的任意值。也就是說η如果取2、3、4、5、8、10、12等等都可以實現對配料組分的 范圍確定。
[0014] 【具體實施方式】的內容是為了便于本領域技術人員理解和使用本發明而描述的，并 不構成對本發明保護內容的限定。本領域技術人員在閱讀了本發明的內容之后，可以對本 發明進行合適的修改。本發明的保護內容以權利要求的內容為準。在不脫離權利要求的實 質內容和保護范圍的情況下，對本發明進行的各種修改、變更和替換等都在本發明的保護 范圍之內。
【主權項】
1. 一種多種銅精礦最優混合的建模方法，其特征是它包括以下步驟：（1)、利用獲取不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、Si02、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi含量的化驗數 據，其中A為不同種類銅精礦的Cu、S、Fe、Si02、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化驗 數據的系數矩陣，為第i種銅精礦中Cu的質量分數，_f、為第i種銅精礦中S的質量 分數，:慈f為第i種銅精礦中Fe的質量分數，夠|_為第i種銅精礦中Si02的質量分數， 為第i種銅精礦中H20的質量分數為第i種銅精礦中MgO的質量分數， 為第i種銅精礦中CaO的質量分數，：:gf.為第i種銅精礦中F的質量分數，為第i種 銅精礦中As的質量分數，@1"為第i種銅精礦中Sb的質量分數，為第i種銅精礦中Bi的質量分數，n為不同種類銅精礦的總種類數；（2)、根據不同銅精礦的種類確定變量矩 陣X即：:還=，其中丨^ 入量；（3)、確定目標函數即：，其中f為目標函數， 為系數矩陣A的第1行第6列的轉置，為第i中銅精礦的量；（4)、根據冶煉條 件確定約束條件即：(5)、利用matlab對模型進行求解并輸出計算結果。
【專利摘要】本發明公開了一種多種銅精礦最優混合的建模方法，它包括如下步驟：（1）獲取不同種類的銅精礦的Cu、S、Fe、SiO2、H2O、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化驗數據；（2）確定目標函數；（3）根據冶煉工藝對混合球團中各成分的要求確定約束條件；（4）利用matlab等計算機程序求解模型。本發明能夠配出含MgO最低的混合料降低冶煉成本，減輕煙道的結焦；控制As、Sb、Bi等雜質元素的含量提高電銅的質量，控制F含量減少對制酸系統的危害。
【IPC分類】C22B15/00, G06F17/50
【公開號】CN105095565
【申請號】CN201510352032
【發明人】盛柏青, 李春玉, 宣善倫, 王剛強, 張新, 張揚, 丁勇, 沈煜, 邱子龍
【申請人】銅陵有色金屬集團股份有限公司金昌冶煉廠
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月24日