Otimização do processo de desidratação de filtragem por pressão de concentrado por regressão de vetores de suporte

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 7135 (2022) Citar este artigo

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Este trabalho estuda o mecanismo e métodos de otimização do processo de desidratação do filtro prensa para melhor 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 de filtração processos são projetados e aplicados. Em laboratório, todos os modelos de aprendizado de máquina apresentam erros óbvios, mas pode-se observar 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 de filtração e desidratação industrial, e nos resultados da simulação industrial todos os modelos de aprendizado de máquina tiveram um desempenho considerável, o SVR atinge a melhor precisão na simulação industrial, e o erro relativo médio simulado de umidade e capacidade de processamento é de 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 consumo e custos de energia, mas também podem melhorar fundamentalmente a eficiência da operação do filtro-prensa, o que fornecerá algumas opções para processos de desidratação inteligentes e outros processos industriais. otimização da produção.

O esgotamento gradual dos recursos minerais de fácil beneficiamento aumentou a quantidade de minérios complexos e de baixo teor e tornou o tamanho dos grãos de moagem mais fino. Assim, a desidratação e filtração do concentrado tornam-se cada vez mais difíceis. Um filtro de pressão de alta eficiência foi desenvolvido e gradualmente aplicado à desidratação do filtro-prensa do 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 em filtro de pressão automático2. Assim, não só é possível obter uma torta de filtro com menor umidade, mas também com 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 dos parâmetros de controle do processo de desidratação7. Assim, a pesquisa de otimização do controle do processo de desidratação de filtros-prensa tem recebido cada vez mais atenção8.

Atualmente, existem muitas pesquisas sobre otimização da desidratação, como projetar um circuito de desidratação9, otimizar o meio filtrante10,11, acionar a desidratação elétrica por pressão12,13. Embora a desidratação acionada eletricamente seja altamente eficiente, ela consome energia e tem 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 através da coleta de 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 floculantes 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 interessantes, 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 concentrado é restrita. O salto na otimização geral multiparâmetro é a realização do ajuste adaptativo comum do sistema de desidratação do filtro-prensa, que é um passo importante na inteligenteização do sistema de desidratação no futuro.