基于ORP的锌净化过程控制参数化优化方法研究

项目名称： 基于ORP的锌净化过程控制参数化优化方法研究

项目编号： No.61174133

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 李勇刚

作者单位： 中南大学

项目金额： 59万元

中文摘要： 湿法炼锌工艺中，硫酸锌溶液含有大量杂质离子，对锌电解极为有害，会引起析出锌的反溶甚至烧板，导致电耗增加、生产不稳定。锌净化是利用锌粉除去杂质离子，保证电解的正常进行。随着锌精矿的贫化和电解工艺的改进，净化难度不断增大，杂质含量要求越来越严格。为保证除杂效果，往往过量添加锌粉，造成锌粉极大的浪费。本项目针对锌液中多离子共存的特点，研究各种离子浓度、溶液温度及pH值等工艺参数对氧化还原电位(ORP)及化学反应速度的影响，分析各除杂反应器之间的耦合关系，建立基于ORP的混联动态反应模型(HDRM)；在此基础上，提出基于逐步分解控制参数化的多特征时间点的时滞优化参数选择方法，解决HDRM参数难以确定的问题；针对锌粉添加量优化控制的难题，提出基于分段控制参数化的具有连续状态不等式约束的优化控制方法，实现各除杂反应器中锌粉的协调优化控制，保证除杂效果，降低锌粉消耗，为锌冶炼过程的优化控制提供理论依据。

中文关键词： 氧化还原电位（ORP）；锌液净化；控制参数化；优化控制；参数辨识

英文摘要：

英文关键词： Oxidation Reduction Potential；Purification for Zinc Sulfate Solution；Control Parameterization；Optimal Control；Parameter Identification