【摘要】：隨著礦物資源大量開(kāi)采,高品位礦物資源日趨枯竭,有用礦物在礦石中分布越來(lái)越細(xì)和越來(lái)越雜,加之材料和化工行業(yè)對(duì)細(xì)粒、超細(xì)物料的分選的要求和精度越來(lái)越高~([1-4]),為充分利用這部分低品位礦產(chǎn)資源,泡沫浮選工藝越來(lái)越顯示出優(yōu)于其它選礦方法的優(yōu)勢(shì),成為目前應(yīng)用最廣,效果最好的選礦方法~([5])。異于傳統(tǒng)重力選礦方式,泡沫浮選工藝是是利用礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)不同導(dǎo)致的可浮性差異來(lái)進(jìn)行物料分選的一種選礦方式。其中涉及到多個(gè)工藝流程,傳統(tǒng)浮選作業(yè)中,現(xiàn)場(chǎng)工藝人員根據(jù)浮選泡沫的形態(tài)、顏色、動(dòng)態(tài)特征依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)判斷泡沫浮選生產(chǎn)狀況,并根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這種操作方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)驗(yàn)依賴性比較大,易產(chǎn)生較大的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),且由于系統(tǒng)本身的長(zhǎng)時(shí)滯性,當(dāng)發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題時(shí)需通過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整才能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。因此亟待引入自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題。泡沫浮選過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的多相、多態(tài)、多輸入輸出、耦合關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的參數(shù)眾多,其中包括:原料品位、磨礦方法、磨礦細(xì)度、礦漿濃度、礦漿粒度、給礦速度、浮選液位、礦漿溫度、礦漿PH值、浮選藥劑類型、浮選藥劑量、浮選時(shí)間、進(jìn)氣量、進(jìn)氣壓力等。因此傳統(tǒng)的基于機(jī)理建模的方法無(wú)法有效的擬合出浮選過(guò)程模型,近年大多數(shù)專家學(xué)者傾向于采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方式來(lái)擬合這種復(fù)雜系統(tǒng),同時(shí)也取得了相對(duì)滿意的效果。本項(xiàng)目基于泡沫浮選工藝流程控制參數(shù)、過(guò)程參數(shù)與圖像特征之間的關(guān)系進(jìn)行分析,并分別建立過(guò)程參數(shù)與加藥量關(guān)系模型、圖像特征與加藥量關(guān)系模型。本論文面向工業(yè)應(yīng)用,針對(duì)工藝現(xiàn)場(chǎng)工自動(dòng)控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)能力差、泛化能力不佳等技術(shù)難點(diǎn),提出一種基于多源數(shù)據(jù)信息熵的補(bǔ)償控制策略模型,主要工作如下:(1)針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)能力差、泛化能力不佳問(wèn)題。通過(guò)近兩年的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。機(jī)器學(xué)習(xí)樣本涵蓋了生產(chǎn)過(guò)程的大部分工況,從而提高模型的泛化能力。通過(guò)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、降維,在不犧牲模型精度的前提下提高模型計(jì)算速度。(2)針對(duì)單一模型適應(yīng)性差、精度低的問(wèn)題。分析影響生產(chǎn)指標(biāo)的多源數(shù)據(jù)(過(guò)程數(shù)據(jù)和泡沫特征),然后依次建立預(yù)測(cè)子模型和誤差補(bǔ)償模型,最后通過(guò)信息熵集成構(gòu)建加藥量預(yù)測(cè)模型。(3)在金川集團(tuán)鎳礦浮選生產(chǎn)線搭建了浮選數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、生產(chǎn)指導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況開(kāi)發(fā)了專用的泡沫圖像分析儀,并根據(jù)功能需求開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、生產(chǎn)指導(dǎo)等功能。
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文費(fèi)，精礦品味頻繁波動(dòng)，工藝人員勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大。其次浮選藥劑具有性，長(zhǎng)期接觸影響工藝人員身體健康。這已經(jīng)成為了制約泡沫浮選生頸。能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的引入就非常必要，近年來(lái)有不少專家學(xué)者利用機(jī)來(lái)擬合泡沫浮選過(guò)程，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。雖然取得了在一低了工藝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但是現(xiàn)階段的機(jī)器學(xué)習(xí)算法仍然不夠智能適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程，，對(duì)于長(zhǎng)期生產(chǎn)的意義聊勝于無(wú)。由金川集團(tuán)與電子科技大學(xué)的校企合作項(xiàng)目“高鎳硫浮選優(yōu)化控制仿究與實(shí)現(xiàn)”的部分理論研究和實(shí)際應(yīng)用成果。通過(guò)對(duì)金川集團(tuán)鎳浮選的過(guò)程數(shù)據(jù)和泡沫特征數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)清洗、整理來(lái)提高模時(shí)考慮到現(xiàn)場(chǎng)工藝調(diào)整，以及傳感器可靠性問(wèn)題，采用過(guò)程數(shù)據(jù)與泡進(jìn)行信息熵互補(bǔ)的方式來(lái)動(dòng)態(tài)適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程。圖 1-1 為金川集團(tuán)高鎳間生產(chǎn)照片。

雖然近幾十年國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的相關(guān)研究，但迄今為止，浮選過(guò)程的控制還主要集中在簡(jiǎn)單的前饋控制方式，這導(dǎo)致控制始終無(wú)法達(dá)到滿意的效果。因此，浮選過(guò)程變量的過(guò)程控制的基礎(chǔ)理論以及閉環(huán)控制具有較大的研究空間[19-22]。2.1 浮選基本理論概述2.1.1 浮選工藝流程如圖 2-1 所示，泡沫浮選流程包括采礦、粗碎、磨礦、礦石分級(jí)、浮選五個(gè)部分。一般礦山附近地形地貌不宜建設(shè)選礦廠，因此需要將礦石通過(guò)鐵路、道路交通的方式運(yùn)往選礦廠。為了便于運(yùn)輸，需要在采礦現(xiàn)場(chǎng)利用顎式破碎機(jī)等設(shè)備進(jìn)行粗碎。粗碎的礦石運(yùn)抵浮選廠以后，首先將粗碎過(guò)后的礦石通過(guò)攪拌機(jī)配置成礦漿。為了滿足浮選流程對(duì)于礦物粒度要求，需要通過(guò)球磨機(jī)將礦漿研磨成符合浮選工藝要求的單體顆粒。再經(jīng)過(guò)礦漿分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選，滿足粒度要求的礦漿直接送入浮選柱進(jìn)行分選，對(duì)不滿足粒度要求的礦漿，進(jìn)行二次研磨，。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD923;TD954

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633117