铁矿石碱溶解-电解智能协同制备高纯铁系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种铁矿石碱溶解‑电解智能协同优化系统及动态净化方法，融合人工智能与冶金工艺，实现全流程动态调控。系统包括：1、智能协同优化模块：基于强化学习(DQN算法)动态协同优化溶解‑电解工艺参数(NaOH浓度、液固比、Fe3+浓度及电流密度)，结合机器学习预测杂质溶出趋势并梯度投加特定抑制剂，抑制Al2O3/SiO2生成；2、设备健康管理模块：通过腐蚀图像与振动频谱的深度学习分析，实现腐蚀/堵塞双因子精准预警(准确率≥92％)，并联动维护决策；3、能源‑资源耦合模块：集成余热回收(≥85％)与多效蒸发再生技术，使吨铁能耗降至2.9GJ、碱耗≤0.95kg；4、自适应工艺平台：基于联邦学习框架动态更新模型，适配Fe≥35％、Al2O3≤8％的复杂矿源。实施例验证，系统提升赤铁矿溶解率至94％，减少设备非计划停机40％，综合成本降低14％，适用于低品位铁矿高效清洁利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于绿色智能冶金，具体涉及一种融合人工智能与电解冶金工艺的铁矿石高效清洁利用系统及方法。特别地，本专利技术通过智能协同优化技术实现碱性环境下铁矿石溶解-电解全流程的动态调控，解决了传统工艺中参数调控滞后、杂质控制粗放、设备腐蚀严重和能效低下等关键问题。本技术整合了强化学习算法、多模态传感网络和数字孪生技术，适用于低品位铁矿资源的高效利用和超低碳冶金生产场景。

技术介绍

1、高纯铁的制备在现代钢铁工业及高新材料领域中具有重要意义，其中碱性溶液电解法因其环保特性(相较于酸性工艺)受到广泛关注。例如，欧盟超低co2炼钢(ulcos)计划曾探索将fe2o3颗粒分散于naoh溶液直接电解的工艺路线。然而，传统碱性电解工艺仍存在以下关键瓶颈：

2、1)依赖人工经验调节naoh浓度(5-8m)、温度(80-95℃)等参数，难以实时优化溶解率与能耗的平衡，导致吨铁能耗高达3.5gj，碱耗≥1.2kg/吨铁；

3、2)杂质控制低下：al2o3、sio2等杂质溶出波动大(±15％)，易形成硅胶体堵塞压滤设备(故障率≥15％)，增加维护成本。；本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁矿石碱溶解-电解智能协同优化系统

2.根据权利要求1所述的系统

3.根据权利要求1所述的系统

4.根据权利要求1所述的系统

5.根据权利要求1所述的系统

【技术特征摘要】

1.一种铁矿石碱溶解-电解智能协同优化系统

2.根据权利要求1所述的系统

3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎方正，周洪辉，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
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