基于QPSO算法的除铜过程锌粉添加量优化方法研究

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净化除铜是直接浸出炼锌工艺中重要的工序之一,通过向溶液中添加锌粉来除去其中的杂质铜离子,使铜离子浓度降到工艺要求范围内。实际生产中操作人员凭经验添加锌粉,会造成锌粉浪费,还会使净化后液中铜离子浓度不达标,影响后续的生产过程。因此,深入研究锌粉添加量的优化方法,对降低锌粉消耗、保证除铜效果具有积极的意义。本文首先详细分析了净化除铜工艺流程及影响净化除铜效果的主要因素。在此基础上,对历史生产数据进行主元分析,获得了主元变量,并建立了基于最小二乘支持向量机的铜离子浓度与各工艺参数之间的数学模型,为锌粉添加量的优化奠定了基础。为了保证除铜过程出口铜离子浓度满足生产要求,并尽可能稳定,同时降低锌粉添加量。本文建立了以锌粉添加量和出口铜离子浓度波动情况为目标的除铜过程多目标优化模型。为了求解多目标优化模型,提出用量子粒子群算法(QPSO)来求解,并用混沌初始化粒子群和群体替代搜索改进QPSO算法。测试函数说明改进QPSO算法收敛速度快、搜索全局最优解能力强。利用改进的QPSO算法求解净化除铜多目标优化模型,获得了最优锌粉添加量。现场数据验证了该方法的有效性,不仅可以降低锌粉的消耗量,同时减少了出口铜离子浓度的波动,为净化除铜生产提供操作指导。图23幅,表7个,参
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