数据分析技术在冶炼厂固体废物检测中的应用研究

2019-09-12保艳敏胡杰浦绍飞邓雪丽

中国金属通报 2019年8期

关键词：冶炼厂贵重固液

保艳敏，胡杰，浦绍飞，邓雪丽

（曲靖市质量技术监督综合检测中心，云南曲靖 655000）

基于数据分析技术的固体废物检测是对金属材料冶炼后固体废物进行检验和测定的过程，固体废物主要是冶炼厂冶炼金属过程中产生的固态废弃物，在工业生产中，采用数据分析技术对固体废物进行检测具有重要意义。

数据分析技术是在已经获取的冶炼厂的数据流或信息流中，寻找与数据信息匹配的关键词或关键短语的技术。本文将数据分析技术应用到冶炼厂的固体废物检测中，可以有效提高废物检测准确度，为冶炼厂带来更大的经济效益[1]。

1 基于数据分析技术的固体废物检测方法设计

1.1 引入浸出参数

本文基于数据分析技术的基础上，引入浸出参数，浸出是冶炼厂提炼有价值金属的一个过程，就是根据数据分析技术将固体废物（包括矿石、熔砂以及其他半成品）加入到液体溶剂内，将固体废物中有价值的金属溶解到溶剂中，为贵重金属的提取提供便利[2]。湿法炼锌的过程就是将稀H2SO4溶液或者是没有价值的废电解液作为溶剂，浸出锌焙砂，使固体物料的焙砂溶解在稀H2SO4溶液中，浸出的这一过程通常是在常温常压下进行的，有时会使用高温高压浸出，使浸出过程得到强化。

基于数据分析技术，冶炼厂使用浸出的目的是使所有要提取的贵重金属能够快速溶解到溶剂中，而固体废物不溶解，达到检测固体废物的目的，但是不论选择什么种类的溶剂，都很难做到贵重金属达到100%溶解，同时固体废物也会有一部分溶解到溶剂中，这都是不可避免的，为了更加准确的表示物质的浸出程度，因此通过计算浸出率来表示物质浸出的程度。

1.2 计算固体废物的浸出率

浸出率是浸取不同种类金属工艺的标准之一，在数据分析技术的背景下，浸出率越高说明对金属的提取率就越高[3]，就会给冶炼厂带来更高的经济效益。固体废物浸出率计算公式如下。

如今，随着冶炼厂技术的不断更新以及规模的扩大，金属的浸出率越来越低，数据分析技术的应用使浸取工艺迈上一个新的台阶，数据分析技术对于固体废物含量多且杂的金属进行浸取提炼，另外，基于数据分析技术，在浸取过程中一般会加氰化物，使之与掺杂固体废物的金属均匀接触，来达到强化浸出效果的目的，这也是数据分析技术的一项革新。

根据浸出率公式可以直接计算出固体废物的浸出率，再结合固体废物固液比的确定，研究基于数据分析技术的冶炼厂固体废物检测方法。

1.3 确定浸取固液比

基于数据分析技术的固体废物检测中，适宜的固液比是保证浸出率提高的一个重要因素[4]，提高浸取的固液比可以有效降低溶剂的浓度，在相同的条件下可以获得更高浸出率的同时，还有利于将要提取的贵重金属与溶剂分离，但是如果剩余试剂的质量分数相同，就会在一定程度上增加浸出剂的用量，而且浸出液中浸取的贵重金属物质的含量会降低，导致后续的工作量变大。如果浸取液的质量分数过于高，会由于溶液扩散的阻力大而导致浸出的速度和浸出率同时下降，还会影响后续的工作。

然而，基于数据分析技术提高浸出率的条件还包括适宜的浸出温度和浸出时的搅拌强度，以及保证足够的浸出时间，有时还需要在浸出工作前进行配料，以达到稳定的指标要求。总而言之，针对不用的固体废物类型，要选择合理的浸取方法和工艺流程以及设备，浸取前确定最佳的浸取工艺条件是提高浸出率的重要保证。

1.4 实现冶炼厂的固体废物检测

根据浸取固液比的确定，调整浸取液的质量分数，基于数据分析技术引入浸出参数，计算固体废物的浸出率，实现基于数据分析技术的冶炼厂固体废物检测。

其中，调整浸取液的质量分数可以实现固体废物的利用，其固体废物利用流程如图1所示[5]。

图1 固体废物利用流程

基于浸出参数计算浸出率，依托浸取固液比的确定，实现基于数据分析技术的冶炼厂固体废物检测，完成数据分析技术在冶炼厂固体废物检测中的应用。

2 实例验证

为了验证本文研究的检测方法的可信度，采用传统固体废物检测方法以及基于数据分析技术的固体废物检测方法，制定固体废物检测精度对比实验。

首先，选取冶炼厂某一种金属冶炼后的半成品100g，平均分成10份，每份10g；保证实验环境相同的条件下，再采用两种检测方法对10份冶炼后的半成品进行检测；根据检测结果计算每一份冶炼后半成品的固体废物含量，完成固体废物检测精度实验，实验结果如图2所示。

图2 固体废物检测精度实验结果

根据采用不同固体废物检测方法得到的固体废物含量百分比实验结果可知，两种方法检测出来的固体废物含量百分比有很大差距，很明显，采用基于数据分析技术的冶炼厂固体废物检测方法，对固体废物检测的精度高，平均精度在91.7%，而采用传统固体废物检测方法，对固体废物的检测精度很低，基本都在60%以下，因此可以得出基于数据分析技术的冶炼厂固体废物检测方法可以实现冶炼厂中固体废物的检测，从而提高冶炼厂的经济效益。