铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010882224.5 (22)申请日 2020.08.28 (71)申请人 楚雄滇中有色金属有限责任公司 地址 675000 云南省楚雄彝族自治州楚雄 市开发区程家坝 申请人 昆明理工大学 (72)发明人 刘大方余彬李博张鑫 陈习堂徐建新舒波杞学峰 赵立恒王恩志李虎曾家训 岳晓华高荣彭正生李江平 张建波任军祥黄健光 (74)专利代理机构 曲靖科岚专利代理事务所 (特殊普通合伙) 53202 代理人 李继琼 (51)Int.Cl. G16C 20/30(2019.01) G。

2、16C 20/70(2019.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法 (57)摘要 本发明涉及一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿 预测方法， 属于冶金技术领域。 首先采集生产样 品， 对样品进行化学分析， 将分析结果进行物料 平衡计算得出元素分布规律， 根据元素分布规律 构建铜精矿配矿模型， 然后将铜精矿各元素质量 分数输入该模型， 经计算预测可得产物各元素质 量分数。 本发明基于元素分布规律结合相应的数 学模型， 实现艾萨熔炼工艺中不同配比铜精矿艾 萨冶炼工艺中产物质量及各元素含量的预测， 实 现铜。

3、精矿艾萨冶炼过程配矿的科学性和准确性， 指导工业生产实践。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 111986738 A 2020.11.24 CN 111986738 A 1.一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于包括以下步骤： (1)首先采集投入物料和产物的样品， 投入物料主要为混合铜精矿和外购粗铜， 产物主 要为艾萨电收尘烟尘、 艾萨余热锅炉烟尘、 电炉缓冷渣、 水淬渣、 转炉渣、 转炉粗烟尘、 转炉 电收尘烟尘和阳极板； (2)将步骤(1)中采集的各种样品的主要元素进行化学分析， 得到样品中各元素含量， 并进行物料平衡计算； (3)将步骤(2)得到的物料平衡计算结果通过。

4、线性回归拟合得出主要元素的分布规律 并构建出铜精矿配矿模型； (4)将步骤(3)得到的铜精矿配矿模型输入原料质量和各元素质量分数， 经过计算预测 即可输出产物质量和各元素质量分数。 2.根据权利要求1所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步骤 (3)中的配矿模型为： 目标产物质量: 式中： ma： 目标产物质量， t； m1： 混合铜精矿质量， t； w1： 目标产物主要元素在混合铜精矿中的含量， ； m2： 外购粗铜质量， t； w2： 目标产物主要元素在外购粗铜中的含量， ； wa： 产物主要元素占投入工序总量百分比， ； wa： 产物中主要元素分配百分比， 。 目标产。

5、物中各元素含量计算： 式中： Wele： 目标产物中任一元素含量， ； m1： 混合铜精矿质量， t； wele1： 混合铜精矿中所求元素含量， ； m2： 外购粗铜质量， t； wele2： 外购粗铜中所求元素含量， ； aele： 任一元素占投入工序总量百分比， ma： 目标产物质量， t。 3.根据权利要求2所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步骤 (4)中的输入原料质量和各元素质量分数为混合铜精矿和外购粗铜实测值， 即m1， m2， wele1 和wele2； 其中wele1和wele2为混合铜精矿和外购粗铜化学分析各元素的含量。 4.根据权利要求1或2所述的一种。

6、铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步 骤(2)中进行化学分析的主要元素为： Cu、 Fe、 S、 SiO2、 CaO、 MgO、 Al2O3、 Ni、 As、 Pb、 Zn、 Bi、 Sb、 Sn、 Au、 Ag。 5.根据权利要求1所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步骤 权利要求书 1/2 页 2 CN 111986738 A 2 (1)中采集投入物料和产物的样品时间大于3天。 6.根据权利要求1或2所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步 骤(2)中物料平衡计算每个工作日各个投入原料和流程产物的质量和各元素占比， 由于艾 萨熔炼工艺。

7、成熟， 产物成分稳定， 求出流程产物的质量和各元素占比平均值。 7.根据权利要求1所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步骤 (3)通过origin9.0， 根据实际情况在X输入取样工作日各元素投入量， Y输入七个工作日各 元素产出量， 进行线性回归拟合， 要求拟合度R20.99， 其中斜率为产物各元素占投入物料 总量百分比。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111986738 A 3 一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法 技术领域 0001 本发明属于冶金技术领域， 具体的说， 涉及一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方 法。 背景技术 0002 随着铜资源的不断开发利用， 许。

8、多高品位、 低杂质的优质铜资源将日渐枯竭， 冶炼 厂面临的原料将是杂质含量越来越高的铜精矿。 目前， 铜冶炼企业所处理铜原料中的各类 杂质元素含量与过去相比有所提高， 其中有一部分为有害的杂质元素， 由于所采用的冶金 工艺， 决定了这些杂质元素在各工艺生产流程中并不能全部被开路出去， 相当一部分在整 个铜冶金过程中不断循环和积累， 一旦各有害杂质元素积累量达到一定的时候， 将会使各 冶炼产品中的杂质含量明显提高， 进而会导致电铜质量出现波动。 提高铜冶金企业的产品 质量， 减少对环境的污染， 成为现在和未来铜冶金企业发展的必然要求。 0003 解决这些的问题， 就必须了解含铜物料中有益和有害元。

9、素在冶金工艺过程中的行 为、 分布、 走向等， 同时进行科学配料。 目前大多数铜冶炼企业生产部门通常依靠经验进行 铜精矿配矿， 无法判断各产物中主要成分及杂质元素的含量， 缺少一个科学的、 准确的、 系 统的配矿预测方法。 对于矿石原料比较单一、 指标比较稳定的矿石， 往往流程也比较稳定， 依靠经验可以预测选矿作业后的各项出矿指标。 但是对于原料比较复杂、 指标波动比较大 的原矿或混合矿， 依据经验无法预判重要元素的分布情况， 无法对熔炼渣型进行有效调控。 0004 为此， 提供一种能准确预判出料指标的方法是很有必要的。 发明内容 0005 为了克服背景技术中存在的问题， 本发明提供了一种铜精。

10、矿艾萨熔炼工艺配矿预 测方法， 该方法基于元素分布规律结合相应的数学模型， 实现艾萨熔炼工艺中不同配比铜 精矿产物中各元素分布情况的预测， 对重要元素分布情况、 渣型调控和资源回收利用起到 指导作用。 0006 为实现上述目的， 本发明是通过如下技术方案实现的： 0007 所述的铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法包括以下步骤： 0008 (1)首先采集投入物料和产物的样品， 投入物料主要为混合铜精矿和外购粗铜， 产 物主要为艾萨电收尘烟尘、 艾萨余热锅炉烟尘、 电炉缓冷渣、 水淬渣、 转炉渣、 转炉粗烟尘、 转炉电收尘烟尘和阳极板； 0009 (2)将步骤(1)中采集的各种样品的主要元素进行化学分。

11、析， 得到样品中各元素含 量， 并进行物料平衡计算； 0010 (3)将步骤(2)得到的物料平衡计算结果通过线性回归拟合得出主要元素的分布 规律并构建出铜精矿配矿模型； 0011 (4)将步骤(3)得到的铜精矿配矿模型输入原料质量和各元素质量分数， 经过计算 预测即可输出产物质量和各元素质量分数。 说明书 1/7 页 4 CN 111986738 A 4 0012 根据权利要求1所述的一种铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 其特征在于： 步骤 (3)中的配矿模型为： 0013目标产物质量: 0014 式中： 0015 ma： 目标产物质量， t； 0016 m1： 混合铜精矿质量， t； 001。

12、7 w1： 目标产物主要元素在混合铜精矿中的含量， ； 0018 m2： 外购粗铜质量， t； 0019 w2： 目标产物主要元素在外购粗铜中的含量， ； 0020 wa： 产物主要元素占投入工序总量百分比， ； 0021 wa： 产物中主要元素分配百分比， 。 0022目标产物中各元素含量计算： 0023 式中： 0024 Wele： 目标产物中任一元素含量， ； 0025 m1： 混合铜精矿质量， t； 0026 wele1： 混合铜精矿中所求元素含量， ； 0027 m2： 外购粗铜质量， t； 0028 wele2： 外购粗铜中所求元素含量， ； 0029 aele： 任一元素占投入工。

13、序总量百分比， 0030 ma： 目标产物质量， t。 0031 进一步的， 步骤(4)中的输入原料质量和各元素质量分数为混合铜精矿和外购粗 铜实测值， 即m1， m2， wele1和wele2； 其中wele1和wele2为混合铜精矿和外购粗铜化学分析 各元素的含量。 0032 进一步的， 步骤(2)中进行化学分析的主要元素为： Cu、 Fe、 S、 SiO2、 CaO、 MgO、 Al2O3、 Ni、 As、 Pb、 Zn、 Bi、 Sb、 Sn、 Au、 Ag 0033 进一步的， 步骤(1)中采集投入物料和产物的样品时间大于3天。 0034 进一步的， 步骤(2)中物料平衡计算每个工作。

14、日各个投入原料和流程产物的质量 和各元素占比， 由于艾萨熔炼工艺成熟， 产物成分稳定， 求出流程产物的质量和各元素占比 平均值。 0035 进一步的， 步骤(3)通过origin9.0， 根据实际情况在X输入取样工作日各元素投入 量， Y输入七个工作日各元素产出量， 进行线性回归拟合， 要求拟合度R20.99， 其中斜率为 产物各元素占投入物料总量百分比。 0036 本发明的有益效果： 0037 发明通过全流程的元素分布考查， 获得元素分布规律， 为铜精矿配矿预测模型建 立提供计算依据。 0038 利用科学、 准确、 系统的配矿方法替代传统的经验判断配矿， 实现铜精矿艾萨冶炼 工艺产品质量的可。

15、控。 说明书 2/7 页 5 CN 111986738 A 5 0039 利用Excel软件， 通过公式编辑， 建立了准确性高、 易操作的配矿预测模型。 附图说明 0040 图1是本发明实施流程图； 0041 图2是本发明配矿数学预测模型的操作界面截图。 具体实施方式 0042 为了使本发明的目的、 技术方案和有益效果更加清楚， 下面将对本发明的优选实 施例进行详细的说明， 以方便技术人员理解。 0043 实施例1 0044 本实施例选取云南某铜冶炼企业铜精矿艾萨熔炼工艺的原料和产物。 0045 本实施例所述铜精矿艾萨熔炼工艺配矿预测方法， 具体包括以下步骤： 0046 (1)首先采集七个工作。

16、日的投入物料和产物的样品， 投入物料主要为混合铜精矿 和外购粗铜， 产物主要为艾萨电收尘烟尘、 艾萨余热锅炉烟尘、 电炉缓冷渣、 水淬渣、 转炉 渣、 转炉粗烟尘、 转炉电收尘烟尘和阳极板。 0047 (2)将步骤(1)中采集的各种样品的主要元素(Cu、 Fe、 S、 SiO2、 CaO、 MgO、 Al2O3、 Ni、 As、 Pb、 Zn、 Bi、 Sb、 Sn、 Au、 Ag)进行化学分析， 得到各产物中各元素含量， 并通过物料平衡计 算每个工作日各个投入原料和产物的质量和各元素占比， 由于艾萨熔炼工艺成熟， 产物成 分稳定， 故求出流程产物质量和各元素占比分平均值。 0048 (3)将。

17、步骤(2)得到的物料平衡计算结果通过origin9.0， 根据实际情况在X输入七 个工作日各元素投入量， Y输入七个工作日各元素产出量， 进行线性回归拟合， 拟合度R2 0.99， 其中斜率为产物各元素占投入工序总量百分比。 即可得出主要元素的质量分布规律 并构建出铜精矿配矿模型， 该数学模型为： 0049产物质量计算： 0050 式中： 0051 ma： 目标产物质量， t； 0052 m1： 混合铜精矿质量， t； 0053 w1： 目标产物主要元素在混合铜精矿中的含量， ； 0054 m2： 外购粗铜质量， t； 0055 w2： 目标产物主要元素在外购粗铜中的含量， ； 0056 wa。

18、： 产物主要元素占投入工序总量百分比， ； 0057 wa： 产物中主要元素分配百分比， 。 0058目标产物中各元素含量计算： 0059 式中： 0060 wele： 目标产物中任一元素含量， ； 0061 m1： 混合铜精矿质量， t； 0062 wele1： 混合铜精矿中所求元素含量， ； 说明书 3/7 页 6 CN 111986738 A 6 0063 m2： 外购粗铜质量， t； 0064 wele2： 外购粗铜中所求元素含量， ； 0065 aele： 任一元素占投入工序总量百分比， 0066 ma： 目标产物质量， t。 0067 (4)将步骤(3)得到的铜精矿配矿模型输入原料。

19、质量和各元素质量分数， 如表1所 示， 输入原料质量和各元素质量分数为混合铜精矿和外购粗铜实测值， 即m1、 m2、 wele1和 wele2， 其中wele1和wele2为混合铜精矿和外购粗铜化学分析各元素的含量， 经过计算预测 即可输出产物质量和各元素质量分数如表2所示。 结合实际生产预测准确率达99.364 0068 表1.输入数据表 0069 0070 表2.输出数据表 0071 说明书 4/7 页 7 CN 111986738 A 7 0072 说明书 5/7 页 8 CN 111986738 A 8 0073 0074 应用实例： (以艾萨电收尘烟尘质量和铜含量预测过程为例) 00。

20、75 连续收集7天的混合铜精矿和艾萨电收尘烟尘， 通过化学分析每个样品中全元素 分布， 得到混合铜精矿和艾萨电收尘烟尘中各元素含量， 其中艾萨电收尘烟尘中含量最高 的元素为Pb， Pb含量平均值为19.96， 即艾萨电收尘烟尘中主要元素分配百分比wa为 19.96； 通过origin9.0， X输入每天混合铜精矿中Pb质量， Y输入每天艾萨电收尘烟尘中Pb 质量， 进行线性回归拟合， 拟合度R20.9995739943， 其中斜率为0.48503， 即艾萨电收尘烟 尘铅元素占铜混合精矿铅总量百分比wa为48.503； 同理， 通过origin9.0得出艾萨电收 尘烟尘铜元素占铜混合精矿铜总量百。

21、分比aele为0.189。 0076 则由铜精矿投入量为1000t， 精矿中铜含量为20.26， 铅含量为0.534； 外购粗 铜投入量200t， 外购粗铜中铜含量97.5， 铅含量为0.4。 0077 0078 说明书 6/7 页 9 CN 111986738 A 9 0079 ma14.92 0080 得出艾萨电收尘烟尘质量为12.97625t。 0081 0082 0083 wele0.0504 0084 则得出艾萨电收尘烟尘中铜元素含量为5.04。 0085 最后说明的是， 以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制， 尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述， 但本领域技术人员应当理解， 可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变， 而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。 说明书 7/7 页 10 CN 111986738 A 10 图1 说明书附图 1/2 页 11 CN 111986738 A 11 图2 说明书附图 2/2 页 12 CN 111986738 A 12 。