專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋅濕法冶煉砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法煉鋅凈化除鈷過(guò)程控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種鋅濕法冶煉砷鹽浄化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法。
背景技術(shù)：
鋅濕法冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，鈷離子濃度過(guò)高會(huì)引起電解“燒板”，浄化除鈷是硫酸鋅溶液電解前一個(gè)極其重要的エ序。砷鹽凈化除鈷是在溫度、溶液合金含量(能促進(jìn)除鈷反應(yīng)，通過(guò)返回濃密機(jī)底流調(diào)節(jié))、BT值(Back Titration: BT,即反滴定值)、銅離子濃度合 理的情況下，向溶液中加入砷鹽溶液(砷鹽起穩(wěn)定劑和活化劑作用)和鋅粉(添加鋅粉控制溶液的氧化還原電位在合適的范圍)，從而使溶液中的Co2+以CoAs合金形式在溶液中沉淀分離出來(lái)，使硫酸鋅溶液中鈷離子降到適合電解的程度。返回濃密機(jī)底流(底流中合金、堿式硫酸鹽含量較高)的砷鹽凈化除鈷新エ藝，采用BT值代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PH值衡量溶液的酸堿度，BT值太高，意味著溶液中堿式硫酸鹽含量較高，阻礙鋅粉與鈷離子的接觸，降低了除鈷反應(yīng)速率；且堿式硫酸鹽會(huì)嚴(yán)重影響壓濾機(jī)壓濾，甚至造成壓濾機(jī)濾布堵塞(除鈷反應(yīng)器溶液的溢流首先進(jìn)入濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流進(jìn)入壓濾機(jī)，壓濾后溶液送除鎘エ序)；BT值太低，氫離子易與鋅粉反應(yīng)生成氫氣，加大了鋅粉的浪費(fèi)，且由于析氫與置換除鈷是競(jìng)爭(zhēng)還原關(guān)系，因此還降低除鈷反應(yīng)的速率。通過(guò)添加電解后的廢硫酸(簡(jiǎn)稱(chēng)“廢酸”)控制反應(yīng)器中溶液的BT值。砷鹽凈化除鈷過(guò)程，影響溶液BT值三個(gè)主要因素為砷鹽、返回的底流、添加的鋅粉，這三個(gè)主要因素又分別受多個(gè)變量(變量參數(shù)波動(dòng)范圍較大)影響，且復(fù)雜的砷鹽凈化除鈷化學(xué)反應(yīng)，使得廢酸添加量計(jì)算中一些關(guān)鍵系數(shù)難以確定，造成控制溶液BT值的廢酸添加量的設(shè)定極為困難。以往一直憑人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定或調(diào)整廢酸，經(jīng)常出現(xiàn)BT值大幅度波動(dòng)，極大的増加了壓濾機(jī)壓濾困難的機(jī)率，降低了出口鈷離子的合格率。因此，針對(duì)砷鹽凈化除鈷的特點(diǎn)，研究建立了基于砷鹽浄化除鈷化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和物料衡算的廢酸添加數(shù)學(xué)模型，對(duì)數(shù)學(xué)模型計(jì)算值出現(xiàn)的偏差，采用適合浄化除鈷過(guò)程流量變化的變論域模糊專(zhuān)家規(guī)則修正廢酸添加量，使得廢酸添加控制具有自適應(yīng)能力，對(duì)于砷鹽凈化除鈷過(guò)程的穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加控制困難的問(wèn)題，提出了ー種數(shù)學(xué)模型和變論域模糊專(zhuān)家規(guī)則相結(jié)合的廢酸添加控制方法。本發(fā)明的主要內(nèi)容如下
一種鋅濕法冶煉砷鹽浄化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法，其特征在于包含以下步驟 第一歩建立砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加數(shù)學(xué)模型
砷鹽凈化除鈷過(guò)程通過(guò)添加廢酸控制除鈷反應(yīng)器中溶液的BT值(每2小時(shí)人工化驗(yàn)一次)，影響B(tài)T值的主要因素有砷鹽溶液、返回的濃密機(jī)底流和添加的鋅粉。綜合考慮影響B(tài)T值的三個(gè)因素，建立了廢酸添加的數(shù)學(xué)模型，具體為
步驟I :計(jì)算砷鹽需消耗的廢酸
砷鹽凈化除鈷過(guò)程，砷鹽根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入除鈷反應(yīng)器的銅、鈷和鎳離子的摩爾量進(jìn)行連續(xù)添加，添加公式為
權(quán)利要求
1.一種鋅濕法冶煉砷鹽浄化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法，其特征在于包含以下步驟 第一歩砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加量模型的建立 砷鹽凈化除鈷過(guò)程中，影響B(tài)T值的因素有砷鹽溶液、返回的濃密機(jī)底流和添加的鋅粉，根據(jù)這些因素建立除鈷過(guò)程廢酸添加量的模型 步驟I :計(jì)算砷鹽需消耗的廢酸 根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入除鈷反應(yīng)器的銅、鈷和鎳離子的摩爾量添加三氧化ニ神，添加公式為
2.根據(jù)權(quán)利要求權(quán)I所述的鋅濕法冶煉砷鹽浄化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法，其特征在于第二步所述的廢酸添加量修正中，采用基于變論域模糊專(zhuān)家規(guī)則的廢酸添加量修正的方法，具體過(guò)程為設(shè)當(dāng)前BT化驗(yàn)值與目標(biāo)BT值的差為Λ BT ;前一時(shí)刻的廢酸補(bǔ)償量為Λ Acidl，當(dāng)前時(shí)刻擬設(shè)定的廢酸補(bǔ)償量為Λ Acid2, Λ BT的論域?yàn)?-0. 7,0. 7)，Δ Acidl的論域?yàn)?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋅濕法冶煉砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加控制方法?？紤]到影響砷鹽除鈷過(guò)程廢酸添加的砷鹽添加量、底流返回流量和鋅粉加入量三個(gè)主要因素，研究建立了基于砷鹽除鈷反應(yīng)化學(xué)機(jī)理和物料衡算的廢酸添加數(shù)學(xué)模型；而一些關(guān)鍵參數(shù)化驗(yàn)的大時(shí)滯影響了廢酸的準(zhǔn)確添加，且由于砷鹽凈化過(guò)程除銅后液流量和底流返回流量波動(dòng)大，為提高系統(tǒng)的自適應(yīng)性，采用變論域模糊專(zhuān)家規(guī)則修正廢酸添加數(shù)學(xué)模型的計(jì)算值。本發(fā)明能避免砷鹽凈化除鈷過(guò)程廢酸添加不合理引起的BT值大幅度波動(dòng)，從而提搞了出口鈷離子的合格率、顯著改善了壓濾機(jī)壓濾困難甚至濾布堵塞狀況，為實(shí)現(xiàn)砷鹽凈化除鈷過(guò)程的穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行創(chuàng)造了必要條件。
文檔編號(hào)C22B3/44GK102732723SQ20121020430
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者伍鐵斌, 孫備, 張權(quán)度, 朱紅求, 李勇剛, 林天水, 桂衛(wèi)華, 胡志坤, 陽(yáng)春華, 魏文武 申請(qǐng)人:中南大學(xué)