一种多种铜精矿最优混合的建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铜精矿混合的建模方法，尤其涉及一种多种铜精矿最优混合的建模方 法。
【背景技术】
[0002] 澳斯麦特炉熔池熔炼法是当前铜冶炼的主要方法之一，随着世界性矿产资源的枯 竭，铜矿品味越来越低，虽然选矿技术不断改进，但是铜精矿质量还是日趋而下，澳斯麦特 炉熔池熔炼法以其对原料的强适应性脱颖而出。澳斯麦特炉处理的料有含铁、硫低经浮选 后的吹炼烟尘。含金低铜精矿，高砷低金精矿，国内杂矿等。目前，铜陵有色金昌冶炼厂是 全国范围内最大、技术水平最高的采用奥斯麦特炉冶炼的企业。给该企业提供铜精矿的有 51家之多，怎样配料使能耗最低成为一个重要的问题。
[0003] 经检索，中国专利申请号CN201310683601.2公开日为2014年3月5日公开了一 种名为"一种不同成分的多种铜精矿的混合工艺"的发明创造；该发明提供一种不同成分的 多种铜精矿的大批量精确混合工艺，包括以下步骤：a)将多种铜精矿分别进行检测，得到 每种铜精矿中铜、硫或杂质元素的含量；b)根据混合后铜精矿的成分要求，按照所述含量 设定铜精矿的配比，然后将所述铜精矿进行配料；c)将配料后的铜精矿输送至物料混合机 后，物料混合机首先将所述铜精矿中的成团精矿打碎，然后抄板将铜精矿从底部扬起，铜精 矿在物料混合机螺旋的作用下混合后，从混料机流出后得到铜精矿。再将多种不同成分的 铜精矿混合的过程中，为了使混合后的铜精矿符合冶炼要求，本申请通过设定多种铜精矿 配比与在混合过程中的多次连续混合，使混合后的新铜精矿的成分符合要求，且成分均匀 稳定。但并未对如何混合出成分既符合冶炼条件又能降低能耗的混合铜精矿没有做深入研 究，入炉MgO含量也不能控制，而MgO含量越高，能耗越高。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是现有的多种铜精矿的混合工艺不能在符合冶炼条件 的同时降低能耗，为此提供一种一种多种铜精矿最优混合的建模方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种多种铜精矿最优混合的建模方法，它包括以下步骤： 利用
获取小问柙类锏稩F的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi贫量的化验数据，其 中A为不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化验数据的 系数矩阵，_|^为第i种铜精矿中Cu的质量分数，_|,为第i种铜精矿中S的质量分数， 为第i种铜精矿中Fe的质量分数，为第i种铜精矿中SiO2的质量分数， 为第i种铜精矿中H2O的质量分数，为第i种铜精矿中MgO的质量分数，为第 i种铜精矿中CaO的质量分数，为第i种铜精矿中F的质量分数，为第i种铜 精矿中As的质量分数，为第i种铜精矿中Sb的质量分数，;为第i种铜精矿中 Bi的质量分数，η为不同种类铜精矿的总种类数；（2)、根据不同铜精矿的种类确定变量矩 阵X即
其中、X11表示第1、2、η种铜精矿的计划配 入量；（3)、确定目标函数即
其中f为目标函数， 为系数矩阵A的第1行第6列的转置，:??为第i中铜精矿的量；（4)、根据冶炼条 件确定约束条件即：
;(5)、利用matlab对模型进行求解并输出计算结果得到各个组分的取值范围。
[0006] 本发明的有益效果是在满足冶炼条件的同时能够配出含MgO最低的混合料降低 冶炼成本，减轻烟道的结焦；控制As、Sb、Bi等杂质元素的含量提高电铜的质量，控制F含 量减少对制酸系统的危害。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明流程图； 图2是对模型进行求解的函数。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0009] 如图1所示，本发明采用如下步骤： (1)、获取不同种类的铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化 验数据； (2) 、确定目标函数； (3) 、根据冶炼工艺对混合球团中各成分的要求确定约束条件； (4) 、利用matlab等计算机程序求解模型。
[0010] 实施例1 :进入我厂的不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO含量的化 验数据如表1所示。
[0011] 表1不同种类铜精矿的成分 Π )、未I丨田
C：Hl 获取不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi含量的化验数据，其 中A为不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H2O、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化验数据的系 数矩阵，为第i种铜精矿中Cu的质量分数，为第i种铜精矿中S的质量分数， 为第i种铜精矿中Fe的质量分数，为第i种铜精矿中SiO2的质量分数，为第i 种铜精矿中H2O的质量分数，为第i种铜精矿中MgO的质量分数，S为第i种铜精 矿中CaO的质量分数，为第i种铜精矿中F的质量分数，为第i种铜精矿中As 的质量分数，为第i种铜精矿中Sb的质量分数，为第i种铜精矿中Bi的质量 分数，η为不同种类铜精矿的总种类数；（2)、从中选取9种铜精矿参与配料，确定变量矩阵 X即：:專:?卿丨,:職…^ 量：这9种铜精矿为表2中所示，
表2 (3)、根据影响因子确定目标函数即
卩中f为目标函数， 为系数矩阵A的第1行第6列的转置为第i中铜精矿的量；（4)、根据冶炼条件 确定约束条件即：为了稳定炉况硫铜比需要控制在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%，铁含量控制在25%-30%，二氧化硅控制 在6%-10%，F控制在0. 2%以内，As控制在0. 4%以内，Sb控制在0. 1%以内，Bi控制在0. 05% 以内。约束条件如下：
(5)、利用matlab对模型进行求解即如图2所示输出计算的结果： Output= [13. 2%，12. 7%，11. 3%，10. 2%，7. 9%，9. 7%，8. 9%，12. 3%，13. 8%] 按模型数据结果进行配料后取得明显效果，其对比结果如表3所示。
[0012] 表3按模型配料与未按模型配料的单耗对比 从表3可以看出，经过上述5个步骤的处理，与未经处理的配料相比单耗明显降低。
[0013] 本发明的步骤（2)中的η取值范围是根据表1的47种不同种类的铜精矿而定，可 以为1-47的任意值。也就是说η如果取2、3、4、5、8、10、12等等都可以实现对配料组分的 范围确定。
[0014] 【具体实施方式】的内容是为了便于本领域技术人员理解和使用本发明而描述的，并 不构成对本发明保护内容的限定。本领域技术人员在阅读了本发明的内容之后，可以对本 发明进行合适的修改。本发明的保护内容以权利要求的内容为准。在不脱离权利要求的实 质内容和保护范围的情况下，对本发明进行的各种修改、变更和替换等都在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种多种铜精矿最优混合的建模方法，其特征是它包括以下步骤：（1)、利用获取不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、Si02、H20、MgO、CaO、F、As、Sb和Bi含量的化验数 据，其中A为不同种类铜精矿的Cu、S、Fe、Si02、H20、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化验 数据的系数矩阵，为第i种铜精矿中Cu的质量分数，_f、为第i种铜精矿中S的质量 分数，:慈f为第i种铜精矿中Fe的质量分数，够|_为第i种铜精矿中Si02的质量分数， 为第i种铜精矿中H20的质量分数为第i种铜精矿中MgO的质量分数， 为第i种铜精矿中CaO的质量分数，：:gf.为第i种铜精矿中F的质量分数，为第i种 铜精矿中As的质量分数，@1"为第i种铜精矿中Sb的质量分数，为第i种铜精矿中Bi的质量分数，n为不同种类铜精矿的总种类数；（2)、根据不同铜精矿的种类确定变量矩 阵X即：:還=，其中丨^ 入量；（3)、确定目标函数即：，其中f为目标函数， 为系数矩阵A的第1行第6列的转置，为第i中铜精矿的量；（4)、根据冶炼条 件确定约束条件即：(5)、利用matlab对模型进行求解并输出计算结果。
【专利摘要】本发明公开了一种多种铜精矿最优混合的建模方法，它包括如下步骤：（1）获取不同种类的铜精矿的Cu、S、Fe、SiO2、H2O、MgO、CaO、F、As、Sb、Bi含量的化验数据；（2）确定目标函数；（3）根据冶炼工艺对混合球团中各成分的要求确定约束条件；（4）利用matlab等计算机程序求解模型。本发明能够配出含MgO最低的混合料降低冶炼成本，减轻烟道的结焦；控制As、Sb、Bi等杂质元素的含量提高电铜的质量，控制F含量减少对制酸系统的危害。
【IPC分类】C22B15/00, G06F17/50
【公开号】CN105095565
【申请号】CN201510352032
【发明人】盛柏青, 李春玉, 宣善伦, 王刚强, 张新, 张扬, 丁勇, 沈煜, 邱子龙
【申请人】铜陵有色金属集团股份有限公司金昌冶炼厂
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月24日