响应曲面法优化内配兰炭赤铁矿球团焙烧工艺

 为了有效解决赤铁矿球团焙烧能耗高的难题,对赤铁矿球团进行内配兰炭处理并利用响应曲面法对球团焙烧工艺进行了优化试验研究。通过单因素试验确定主要影响因素和水平,对内配兰炭赤铁矿球团各影响因素进行Box-Behnken设计,建立了用于球团抗压强度预测的多元回归模型,并对焙烧温度、焙烧时间、空气流量、兰炭配比以及它们之间的交互作用进行了研究和优化。得到最佳焙烧工艺,焙烧温度为1 292 ℃,焙烧时间为18.5 min,空气流量为3.2 L/min,兰炭配比为1.5%。最佳条件下的内配兰炭赤铁矿球团抗压强度为2 578.3 N,与响应目标值2 500 N相近,相对误差仅为3.13%,表明响应曲面法预测模型具有准确性和可靠性。     

微波焙烧辉钼矿制备三氧化钼研究

对辉钼矿在微波场中的升温特性进行了研究,考查物料厚度、物料量和温度对产品得率的影响。结果表明,辉钼矿具有良好的吸波特性;随着物料厚度的增加,产品得率先增加后减小,物料量增大时产品得率增大,而温度提高时,得率先增加后减小。微波焙烧辉钼矿制备三氧化钼的最佳条件为:物料厚度3cm、物料量60g、温度为800℃。升高温度,产品晶体的纯度提升,晶体成型更为明显,结构更为规整。微波焙烧辉钼矿制备三氧化钼是可行的。     

响应曲面优化微波干燥铅渣的工艺研究

采用微波加热技术对铅渣进行脱水。通过响应曲面法中心组合设计分析了干燥温度、干燥时间、物料厚度对脱水率的影响,并建立了相关的数学模型。方差分析表明,二次方数学模型拟合较好,物料厚度、干燥温度对脱水率的影响较干燥时间更为显著。优化工艺参数为干燥温度93℃,干燥时间10min,物料厚度19mm,相对脱水率达到68.21%,实际值与模型预测值相差0.73个百分点,干燥后铅渣的含水量为8.12%,可以满足后序工艺要求。     

微波干燥单宁锗的响应曲面法优化研究

采用基于中心组合设计的响应曲面法,考察了干燥温度、时间和物料量的交互作用对单宁锗相对脱水率的影响,结果表明:实验因子与单宁锗相对脱水率的关系符合二次方程模型.在分析了各个因子的显著性和交互作用后,得到的最优化工艺条件为:干燥温度90℃、时间7min、物料量12 g,在此条件下,单宁锗实际相对脱水率为96.42%,与预测值基本吻合.     

响应曲面法优化微波干燥碳酸稀土的实验研究

采用中心组合设计(CCRD),三因素五水平响应曲面法(RSM),研究了微波功率、干燥时间和物料厚度间的交互作用对碳酸稀土脱除吸附水的影响,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。结果表明:物料厚度一定,脱水率随微波功率和干燥时间的增大而增加;微波功率一定,脱水率随物料厚度增加而降低,优化的最佳工艺参数为:微波功率800 W,干燥时间12 min,物料厚度2 cm,脱水率98.88%,实际测得97.69%,相对误差为1.31%。红外光谱(FT-IR)分析表明微波干燥后碳酸稀土不再含有吸附水;粒度分析表明微波干燥后的碳酸稀土具有粒度细和分布均匀的特点。     

辉钼矿焙烧工艺研究进展及现状

对辉钼矿的回转窑焙烧。反射炉焙烧、多膛炉焙烧、流化床焙烧、闪速炉焙烧、添加助剂焙烧等焙烧工艺及直接热解工艺进行了评述。并对辉钼矿焙烧工艺的发展提出了建议。     

响应曲面法优化含银浸出渣浸银工艺研究

以云南某有色冶炼厂湿法含银浸出渣为考察对象,采用硫脲法回收其中的银。实验结果为反应时间5 h、硫脲用量为40 g/L、反应液固比8 mL/g、Fe_2(SO_4)_3用量为0 g/L、浸出温度60℃。在此条件下,所得银浸出率大于88%。以反应时间、硫脲用量、反应液固比为考察因素,通过响应曲面法对该浸银工艺进行优化,得到银浸出率的预测回归方程,其优化得到的工艺条件为反应时间6 h、硫脲用量为50 g/L、反应液固比10 mL/g,在此条件下所得银浸出率91.40%,与理论银浸出率92.15%的结果相差较小,说明预测回归方程和优化的工艺条件可以实际应用。     

响应曲面法优化锯末磁化还原高炉灰工艺研究

利用锯末为焙烧高炉灰提供还原气氛,回收高炉灰中的铁,在绿色节能的同时实现高炉灰资源化利用。通过响应曲面法设计分析了焙烧温度、焙烧时间和还原剂配比对磁选精矿中铁品位、回收率的影响,并建立自变量与响应值间的数学预测模型,确定了磁化焙烧回收高炉灰中铁的最优工艺条件：焙烧温度686.65℃、焙烧时间25.03 min、还原剂配比1:8.6,在此条件下得到预测磁性铁品位68.325%、回收率90.945%,试验验证值与模型预测值相差在0.3%以内,表明该模型优化结果可靠,可应用于锯末磁化焙烧高炉灰提铁过程。     

回转窑焙烧辉钼矿工艺的改进试验

我国的钼矿贮量非常丰富,分布广泛,绝大部份以辉钼矿的形式存在。在采用辉钼精矿为原料,生产各类钼酸铵,氧化钼块、钼铁等产品时,首先要将钼精矿进行氧化焙烧,把其中的二硫化钼氧化成三氧化钼。氧化辉钼精矿,目前国内外采用的主要设备有反射炉、回转窑和多膛炉等。多膛炉便于机械操作,产能高,焙烧产物质量好,但其一次性投资太大,生产维护极不方便,     

响应曲面法优化铝电解废阴极碱熔提纯工艺

通过响应曲面法优化铝电解废阴极碱熔提纯工艺过程。基于Box-Behnken Design（BBD）设计,研究了温度、时间、初始碱料比对废阴极碱熔除杂效果的影响,获得了影响因素与碱熔渣碳含量之间的二次数学模型,确定了碱熔脱杂最优工艺参数：碱熔温度550 ℃、碱熔时间180 min、初始碱料比2,此条件下碱熔渣碳含量95.47%,与预测值相差0.61个百分点。试验值与模型预测值相近,表明该模型可用于优化废阴极碱熔提纯过程。     

响应曲面法分析和优化铁水KR法脱硫工艺

运用响应曲面法（RSM-response surface method）统计分析和研究了脱硫剂（/%:80.55Ca,0.04S,0.01P,4.34SiO_2,6.06CaF_2,0.05H₂O）加入量（650~950 kg）,搅拌时间（7~11 min）,搅拌桨转速（90~110 r/min）,搅拌桨插入熔池深度（850~1 150 mm）等参数对115~117 t铁水（0.03%~0.06%S,1 250~1 350℃）KR法脱硫效率的影响,并得出回归模型方程。结果表明,采用脱硫剂加入量820 kg、搅拌9 min、搅拌桨的转速101 r/min、搅拌桨插入熔池的深度985 mm的优化工艺参数,进行铁水KR预脱硫,脱硫效率预测值为91.99%,实际值为90.18%,相对误差为2.0%;优化后脱硫工艺所使用的脱硫剂消耗有所降低,且产品的一次合格率从88.35%提高到95.88%。     

响应曲面法优化废电路板浸金工艺参数试验研究

研究了采用控制电位氯化浸出法从废电路板中浸出金,考察了氯化钠质量浓度、硫酸质量浓度、浸出时间和温度对金浸出率的影响,并通过响应曲面法对浸出工艺参数进行优化。结果表明：各因素对金浸出的影响顺序为氯化钠质量浓度>浸出温度>浸出时间;响应曲面法优化工艺参数为浸出时间80 min、浸出温度50℃、NaCl质量浓度17 g/L,在该条件下,金浸出率可达94.55%,试验值与预测值相差0.05%。方法可靠实用。     

响应曲面法优化木薯渣—硫酸浸取软锰矿工艺的研究

探究木薯渣为还原剂在硫酸存在下浸取软锰矿中锰工艺条件,通过单因素试验和响应曲面试验,考查了木薯渣用量、液固比、硫酸浓度、温度以及反应时间对浸出结果的影响,实验表明:在取10g软锰矿进行试验时,浸锰最佳工艺条件为木薯渣用量5 g,硫酸浓度为3 mol/L,反应时间为150 min,温度是80℃,液固比为10∶1,其浸出率达到94.08%。     

辉钼矿非氧化焙烧工艺的热力学分析

通过热力学研究了几种非氧化焙烧工艺处理辉钼矿的可行性工艺路线。采用高温真空分解法直接处理辉钼矿得到金属钼粉,可以直接用于炼钢,适宜的分解条件为:温度为1 700~1 900 K以及真空度小于100 Pa;气体产物硫可在392~490 K进行液化回收。选用氧化钙作固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,可以得到Mo、Mo2C和CaS混合物,适宜的反应温度应控制在1 200 K以上。选用碳酸钠固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,产物为Mo、Mo2C和Na2S,通过水洗可以得到纯度较高的钼粉,适宜反应温度应控制在900~1 100 K。     

微波强化焙烧氧化锌烟尘提铟工艺优化研究

以锌冶炼过程产生的氧化锌烟尘为原料,采用微波硫酸化焙烧—水浸工艺提取铟。采用响应曲面法(RSM)对焙烧过程进行优化,以铟的浸出率为响应指标,选取焙烧温度、酸矿比、焙烧时间为考察因素,采用Box-Behnken Design(BBD)设计方案以三因素三水平设计试验,得出最优化的焙烧工艺条件,并获得拟合度高的二阶多项式模型。结果表明,微波硫酸焙烧氧化锌烟尘的最佳工艺条件为:焙烧温度208℃、酸矿比0.5(mL/g)、焙烧时间93min;在最佳焙烧条件下,铟浸出率模型预测值为92.89%,试验真实值为92.78%,模型可用于预测微波硫酸化焙烧氧化锌烟尘提铟的工艺。     

响应曲面法优化钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺

在实验室条件下模拟转底炉工艺,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原实验。运用基于中心组合设计的响应曲面法对影响钒钛磁铁矿含碳球团金属化率的主要影响因素进行了研究并优化。研究结果表明:焙烧温度对球团金属化率的影响最显著,焙烧时间次之,配碳比(wC/wO)影响最小。通过分析实验结果,建立了球团金属化率的二次多项式模型,模型预测的最佳工艺参数为:焙烧温度1 350℃,焙烧时间35.14 min,配碳比1.25。在最佳工艺条件下进行验证实验,发现实际金属化率与预测的金属化率具有良好的一致性,相对误差仅为0.87%。     

响应曲面法优化混合酸除铁制备高纯石英砂工艺研究

高纯石英砂作为重要的工业原料,被广泛应用于光伏、航空、电子等新兴领域。利用石英砂除铁制备高纯石英砂,未能达到理想的效果。本研究利用混合酸协同除铁工艺,通过单因素实验确定混合酸的浓度为2.8 mol/L、温度为60℃、浸出时间为3.0 h。利用Box-Behnken-Design探究了混合酸的浓度、温度、浸出时间对石英砂除铁的影响及各因素之间的交互作用,并通过构建响应曲面模型,得出较优的实验工艺条件。结果表明,影响浸出液中铁浓度的因素依次为混合酸的浓度>混合酸的温度>浸出时间,数学模型中的整体回归方程显著性检验值（F值）为26.230 0,相关系数为0.971 2,调整相关系数至0.934 2。在较优条件（混合酸浓度3.5 mol/L、混合酸的温度67.8℃、浸出时间2.8 h）下进行3组平行试验,浸出液中铁浓度平均值为32.8 mg/L,与预测值33.2 mg/L接近,相对误差为2.0%。     

响应曲面法优化金浸出条件试验研究

内蒙古某金矿采用全泥氰化工艺,因原矿性质发生变化,需进行浸出条件优化试验研究。在工艺矿物学研究的基础上,采用响应曲面法考察了氧化钙用量、氰化钠用量、充气量3种因素对金浸出率的影响,建立了拟合方程与响应曲面。结果表明:氧化钙用量、氰化钠用量、充气量对金浸出率影响较大,且三者间有明显的交互作用;在磨矿细度-74μm占90%的条件下,最优浸出条件为氧化钙用量3.330 kg/t、氰化钠用量1.040 kg/t、充气量0.076 m^3/h,此时金浸出率预计可达94.75%。该研究为现场工艺优化提供了技术依据。     

基于响应曲面法的烧结孔隙优化

基于烧结生产实际工艺参数,采用响应曲面法对烧结矿孔隙率进行优化研究,以碱度(A)、燃料配比(B)、燃料粒度(C)为设计变量,以烧结矿孔隙率(Y1)和转鼓指数(Y2)为目标函数,建立数学模型,进行三因素的优化设计分析.研究结果表明,碱度和燃料配比对孔隙率和转鼓指数影响显著,燃料粒度的影响较小;碱度与燃料配比、燃料配比与燃...     

辉钼矿悬浮态焙烧试验研究

采用"两段式"焙烧新工艺,即利用悬浮态焙烧技术在预反应器中脱除辉钼矿精矿中的大部分硫,然后在回转窑内脱除残余硫,在试验室模拟悬浮态装置中考察焙烧温度、焙烧时间等参数对脱硫效果的影响以及钼精矿的预反应过程。结果表明,相对于焙烧时间而言,焙烧温度对残硫量的影响相对较小;在脱硫率≤80%时,绝大部分氧化钼以MoO2形式存在,不会产生MoO3大量升华损失的情况;在焙烧温度700⁷80℃、物料停留时间1780℃、物料停留时间1³s时,悬浮态焙烧技术可以实现50%以上的表观脱硫率;相对于堆积态焙烧,脱硫效率大大提高。