Otimização do processo de desidratação da filtragem de pressão de concentrado por regressão vetorial de suporte

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 7135 (2022) Citar este artigo

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Este trabalho estuda o mecanismo e os métodos de otimização do processo de desidratação do filtro prensa para melhorar a eficiência da operação de desidratação do filtro prensa concentrado. Modelos de aprendizado de máquina (ML) de função de base radial (RBF)–OLS, rede neural de regressão generalizada RBF e regressão vetorial de suporte (SVR) são construídos, e simulações laboratoriais e industriais são realizadas separadamente, finalmente, métodos de otimização para a desidratação por filtração processo são projetados e aplicados. Em laboratório, todos os modelos de aprendizado de máquina têm erros óbvios, mas pode-se ver que o SVR tem o melhor efeito de simulação. Para alcançar a otimização de todo o processo de filtração e desidratação, obtivemos dados suficientes do sistema industrial de filtração e desidratação e, na simulação industrial, todos os modelos de aprendizado de máquina foram executados consideravelmente, o SVR obtém a melhor precisão na simulação industrial e o erro relativo médio simulado de umidade e capacidade de processamento são 1,57% e 3,81%, o modelo foi testado com dados industriais recém-coletados para verificar a credibilidade. Os resultados ótimos da simulação são obtidos pelo método de otimização baseado em variáveis ​​de controle. Os resultados mostram que o método ML de SVR e os métodos de otimização de variáveis ​​de controle aplicados à indústria não só podem economizar custos e consumo de energia, mas também podem melhorar a eficiência da operação do filtro prensa fundamentalmente, o que fornecerá algumas opções para o processo de desidratação inteligente e outros processos industriais. otimização da produção.

O esgotamento gradual dos recursos minerais de fácil beneficiamento aumentou a quantidade de minério complexo e de baixo teor e tornou o tamanho do grão de moagem mais fino. Assim, o desaguamento e a filtração do concentrado tornam-se cada vez mais difíceis. Um filtro de pressão de alta eficiência foi desenvolvido e gradualmente aplicado ao filtro prensa de desidratação de concentrado. Devido à tecnologia de controle automático no filtro de pressão, esse tipo de filtro de pressão de alta eficiência é geralmente chamado de filtro de pressão automático1. O processo de desidratação forçada de "prensagem mecânica" e "secagem ao ar" com base na "pressão de alimentação" do filtro prensa convencional é aplicado no filtro de pressão automático2. Assim, além de obter uma torta de filtro com menor umidade, também possui maior eficiência operacional3.

Muitos tipos de filtros prensa automáticos têm sido usados ​​com sucesso na indústria de processamento mineral, como o filtro prensa automático Larox-PF desenvolvido pela Larox na Finlândia4,5 e o filtro prensa automático BPF na China6. O processo de desidratação do filtro de pressão automático é relativamente complicado, e a estabilidade do índice e a eficiência do processo de desidratação são afetadas pela razoabilidade da configuração do parâmetro de controle do processo de desidratação7. Assim, a pesquisa de otimização do controle do processo de desidratação do filtro prensa tem recebido maior atenção8.

Atualmente, existem muitas pesquisas sobre a otimização da desidratação, como projetar um circuito de desidratação9, otimizar o meio filtrante10,11, conduzir a desidratação elétrica por pressão12,13. Embora a desidratação acionada eletricamente seja altamente eficiente, ela consome energia e apresenta baixo desempenho de estabilidade. E é fortemente limitado pela pesquisa da ciência dos materiais. No entanto, é uma ideia nova construir modelos de otimização coordenados coletando dados de produção para resolver os problemas encontrados na indústria de desidratação14. Algumas otimizações de desidratação são utilizadas através de métodos químicos, auxiliares de desidratação e floculante para otimizar a desidratação de partículas minerais15,16,17,18, até mesmo através de uma combinação de métodos físicos e químicos com dupla otimização para otimizar a desidratação19,20, o que é inegável que essas são, de fato, algumas descobertas empolgantes, mas, de um ponto de vista macro, são todas otimizações de desidratação orientadas para o problema e a eficiência da operação de desidratação do filtro prensa de concentrado é restrita. A otimização geral de vários parâmetros é a realização do ajuste adaptativo comum do sistema de desidratação do filtro prensa, que é um passo importante na inteligência do sistema de desidratação no futuro.