Ottimizzazione del processo di disidratazione del filtraggio a pressione del concentrato mediante regressione vettoriale di supporto

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 7135 (2022) Citare questo articolo

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Questo lavoro studia il meccanismo e i metodi di ottimizzazione del processo di disidratazione del filtropressa per migliorare l'efficienza dell'operazione di disidratazione del filtropressa concentrata. Vengono costruiti modelli di machine learning (ML) di funzione di base radiale (RBF)-OLS, rete neurale di regressione generalizzata RBF e regressione vettoriale di supporto (SVR), e simulazioni di laboratorio e industriali vengono eseguite separatamente, infine, metodi di ottimizzazione per la disidratazione della filtrazione processo sono progettati e applicati. In laboratorio, tutti i modelli di machine learning presentano errori evidenti, ma si può vedere che SVR ha il miglior effetto di simulazione. Per ottenere l'ottimizzazione dell'intero processo di filtrazione e disidratazione, abbiamo ottenuto dati sufficienti dal sistema di filtrazione e disidratazione industriale e nei risultati della simulazione industriale tutti i modelli di apprendimento automatico hanno eseguito considerevolmente, SVR raggiunge la migliore precisione nella simulazione industriale e l'errore relativo medio simulato di umidità e capacità di lavorazione è pari a 1,57% e 3,81%, il modello è stato testato con dati industriali appena raccolti per verificarne la credibilità. I risultati ottimali della simulazione si ottengono mediante il metodo di ottimizzazione basato su variabili di controllo. I risultati mostrano che il metodo ML di SVR e i metodi di ottimizzazione delle variabili di controllo applicati all'industria non solo possono far risparmiare consumo di energia e costi, ma possono anche migliorare sostanzialmente l'efficienza del funzionamento della filtropressa, il che fornirà alcune opzioni per il processo di disidratazione intelligente e altri processi industriali. ottimizzazione della produzione.

Il progressivo esaurimento delle risorse minerarie di facile arricchimento ha aumentato la quantità di minerali complessi e di bassa qualità e ha reso più fine la granulometria della macinazione. Pertanto, la disidratazione e la filtrazione del concentrato diventano sempre più difficili. Un filtro a pressione ad alta efficienza è stato sviluppato e gradualmente applicato alla disidratazione del concentrato con filtropressa. A causa della tecnologia di controllo automatico del filtro a pressione, questo tipo di filtro a pressione ad alta efficienza è generalmente chiamato filtro a pressione automatico1. Il processo di disidratazione forzata di "pressatura meccanica" e "essiccazione all'aria" sulla base della "pressione di alimentazione" della filtropressa convenzionale viene applicato nel filtro a pressione automatico2. Pertanto, non solo è possibile ottenere un pannello filtrante con un'umidità inferiore, ma ha anche un'efficienza operativa più elevata3.

Molti tipi di filtropressa automatici sono stati utilizzati con successo nell’industria della lavorazione dei minerali, come il filtropressa automatica Larox-PF sviluppato da Larox in Finlandia4,5 e il filtropressa automatica BPF in Cina6. Il processo di disidratazione del filtro a pressione automatico è relativamente complicato e la stabilità dell'indice e l'efficienza del processo di disidratazione sono influenzate dalla ragionevolezza dell'impostazione dei parametri di controllo del processo di disidratazione7. Pertanto, la ricerca sull'ottimizzazione del controllo del processo di disidratazione della filtropressa ha ricevuto maggiore attenzione8.

Allo stato attuale, ci sono molte ricerche sull'ottimizzazione della disidratazione, come la progettazione di un circuito di disidratazione9, l'ottimizzazione del mezzo filtrante10,11, guidando la disidratazione elettrica mediante pressione12,13. Sebbene la disidratazione alimentata elettricamente sia altamente efficiente, consuma energia e presenta prestazioni di bassa stabilità. Ed è fortemente limitato dalla ricerca sulla scienza dei materiali. Tuttavia, si tratta di un'idea nuova quella di costruire modelli di ottimizzazione coordinata raccogliendo dati di produzione per risolvere i problemi incontrati nell'industria della disidratazione14. Alcune ottimizzazioni della disidratazione vengono utilizzate attraverso metodi chimici, coadiuvanti di disidratazione e flocculante per ottimizzare la disidratazione delle particelle minerali15,16,17,18, anche attraverso una combinazione di metodi fisici e chimici con metodi di doppia ottimizzazione per ottimizzare la disidratazione19,20, il che è innegabile che Questi sono in effetti alcuni risultati interessanti, ma da un punto di vista macro, sono tutte ottimizzazioni della disidratazione orientate al problema e l'efficienza dell'operazione di disidratazione del filtropressa per concentrati è limitata. Il balzo in avanti dell'ottimizzazione complessiva multiparametrica è la realizzazione della regolazione adattativa comune del sistema di disidratazione del filtropressa, che rappresenta un passo importante verso l'intelligentizzazione del sistema di disidratazione in futuro.