[发明专利]运用模糊预测技术分离镉

说明书

技术领域

本发明涉及一种微量镉富集分离的方法，具体是一种通过模糊预测技术利用Tween80-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系对微量镉的分离富集的研究方法，使之微量的镉快速的富集而分离，该法用于湿法冶金、分析化学、环境保护、环境监测等环保处理领域。

背景技术

锌镉的分离与钴镍分离一样，是湿法冶金、环保处理及分析化学等领域里经常遇到的问题。但在分离过程由于一些参数是非常复杂的，难以控制，使其分离过程出现滞后性、时变、多变量和非线性等特点，使得一些常规的分离与测定往往难以得到满意的结果。虽然近年来一些新的灵敏显色剂的出现和计算光度法流动注射光度法的应用，将使微量镉的分离与富集得到更快的发展，使锌镉的分离自动化水平有了长足进步，但仍无法长期、稳定地投入自动运行，这样，不仅先进的计算技术在化学分离中没能充分发挥潜能，而且严重制约了分离自动化水平的进一步提高。在各种先进控制策略中，模糊预测技术是目前很有应用潜力的一种。由于它采用多步预测、滚动优化和反馈校正等控制策略，因而控制效果好、鲁棒性强，适用于控制不易建立精确数学模型且比较复杂的工业生产过程，本发明应用模糊预测技术确定微量镉的分离过程中的一些参数，建立恰当方案快速富集分离镉。该方法投资少、金属离子回收率高、操作简单方便、基本上控制了环境中镉的含量、减少了镉对人体的危害显著等优点。

发明内容

本发明涉及一种针对镉分离过程的一些参数是非常复杂的，难以控制，使分离过程出现滞后性、时变、多变量和非线性等的特点，使得一些常规的分离难以得到满意的结果。提出一种微量镉富集分离的方法，提出了一种基于模糊控制的微量镉富集分离的预测模型。利用Tween80-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系对微量镉的分离富集的研究，即在一定的条件下，从所采集的数据中产生模拟专家知识的经验规则，建立干扰条件对微量镉的影响因素的映射关系。只要设定一组条件就可以通过这些规则对该分离过程进行预测，确定最佳分离条件为：30％Tween80、10mL和(NH₄)₂SO₄ 6g、4.5mol/L的硫酸溶液3.0mL、30％碘化钾溶液2.0mL、0.24％的结晶紫溶液1.0mL。从而简化相关的复杂试验。其特征在于，针对镀锌管道的大量应用，怎样分离富集水中镉离子，减少镉的摄入量，减少镉对人体的危害，进而消除环境的危害。提出运用模糊预测的方法使微量镉很快的富集，进而使镉进行分离，从而使管道中的水得到提纯。该法投资少、金属离子回收率高、操作简单方便、基本上控制了环境中镉的含量、减少了镉对人体的危害显著等优点。具体富集分离的方法分为两阶段进行如下：

阶段1：利用Tween80-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系对微量镉的分离富集的研究，运用模糊预测技术快速测出影响微量镉分离的扰动来源，确立合适的分离条件。

由于微量镉分离富集过程中影响其分离的扰动来源较多，无法建立一个包括各种扰动在内的数学模型，使得分离过程难以取得理想效果的特点，提出采用模糊预测技术进行微量镉的富集分离可获得高效、稳定的控制效果。采用模糊预测技术使微量镉在很短时间内就可以确定萃取的方案，其富集程度可达100％。

阶段2：选择恰当的分离条件下，对微量镉进行富集分离。

在富集含量很高的条件下，快速启用分离体系进行分离提取，使水中的微量镉的分离效率达98％，大大降低了镉对人体的危害。此阶段微量镉富集分离的时间在瞬间就可以完成，而且分离高效稳定，使一些锌离子很好的发挥活性。

本实用新型方法的有益效果是，采用模糊预测技术进行微量镉的富集分离可获得高效、稳定的控制效果。采用模糊预测技术使微量镉在很短时间内就可以确定萃取的方案，其富集程度可达100％，分离效率在，投资少、金属离子回收率高达98％、操作简单方便。既适合于湿法冶金、分析化学领域，也适合环境保护、环境监测等环保处理系统进行主动的预防和控制环境的污染。

实现本发明目的进一步描写：