基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法研究

李 想

（沈陽師范大學(xué)，遼寧 沈陽 110000）

在礦石資源中，含有多種金屬元素，并且這些金屬具有很高的回收價(jià)值，為了合理利用這部分資源，需要對(duì)礦石金屬元素進(jìn)行分離、提取。傳統(tǒng)的對(duì)于礦石金屬元素分離與提取方法在進(jìn)行分離與提取時(shí)，不能很好的對(duì)礦石中金屬元素分析，導(dǎo)致礦石金屬元素分離與提取的準(zhǔn)確程度較低，造成浪費(fèi)的情況，針對(duì)這一現(xiàn)象，本文將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到礦石金屬元素分離與提取中，以提高礦石金屬元素分離與提取的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種通過數(shù)理模式來分析業(yè)內(nèi)存儲(chǔ)的大量資料，找出不同的客戶或市場(chǎng)劃分，進(jìn)而分析出數(shù)據(jù)中內(nèi)在聯(lián)系的一種方法，其能夠從大量的、不完全的、有噪聲的隨機(jī)的礦石數(shù)據(jù)中將有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，自動(dòng)搜索其中有特殊關(guān)系的數(shù)據(jù)，所以本文利用數(shù)據(jù)挖掘這一特性，將其應(yīng)用到礦石金屬元素分離與提取中，提高礦石金屬元素分離與提取工作的速度。

本文從礦石金屬元素分離與提取的準(zhǔn)確性出發(fā)，首先對(duì)礦石金屬元素雜質(zhì)去除，在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)挖掘中的聚類算法實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取。同時(shí)，為了證明此次設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法的有效性，設(shè)置了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明，此次設(shè)計(jì)的方法具有較高的準(zhǔn)確性，具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。

1 基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法設(shè)計(jì)

1.1 礦石金屬元素分離

在礦石金屬元素在分離與提取時(shí)難度較大，本文采用FDHF浸金方法，對(duì)礦石金屬元素進(jìn)行雜質(zhì)去除，提高礦石中成分的含量。其原理是以FDHF中水溶液作為溶劑[1]，將礦石中的金屬元素浸出，金在遇到FDHF浸金溶液時(shí)，金的表面會(huì)溶解，并在金的表面會(huì)產(chǎn)生飽和溶液，該飽和溶液逐漸向溶液內(nèi)部擴(kuò)散，隨著擴(kuò)散程度的增加，金的周圍已飽和的溶液濃度下降，會(huì)對(duì)金進(jìn)一步的溶解，逐漸將礦石金屬周圍的溶液濃度補(bǔ)充。在進(jìn)行FDHF浸金[2]時(shí)，需要對(duì)FDHF浸金的濃度、溶液內(nèi)部的飽和液進(jìn)行控制，將其控制在0.1～1%范圍內(nèi)，酸度設(shè)置為PH=1～4，將時(shí)間控制在4小時(shí)內(nèi)，保證浸出效果。在一定的溫度和壓力條件下，將礦粉與溶劑進(jìn)行攪拌，使礦中的有用金屬轉(zhuǎn)入溶液，將金屬與脈石分離，選擇鹽水溶液為浸取溶劑，浸取溫度設(shè)置為25-250度，浸取壓力設(shè)置為50大氣壓，并用機(jī)械或氣體等進(jìn)行攪拌礦漿，在反應(yīng)完全后，完成礦石的浸取。FDHF浸金法在使用時(shí)，受礦石金屬元素中的雜質(zhì)影響較小，并且浸出速度相對(duì)較快，以此完成礦石金屬元素分離，在此基礎(chǔ)上，對(duì)礦石金屬元素進(jìn)行提取。

1.2 礦石金屬元素提取

此次選取的對(duì)礦石金屬元素提取的方法是一種新的工藝，主要是將礦石與氰氧化物所構(gòu)成的化合物在高分下充分接觸，將材料進(jìn)行溶解，將其溶解在一種溶液中，并從該溶液中回收金屬。具體步驟如下所示，首先，將礦石材料與氫氧化物進(jìn)行接觸，溶液中的氫氧化物需要超過1%，并用加熱裝置對(duì)其進(jìn)行加熱，溫度調(diào)節(jié)至50度左右，以到達(dá)礦石材料的熔點(diǎn)，得到靶材料，在此基礎(chǔ)上，將礦石材料從加熱裝置上取下，并在一定的溫度下進(jìn)行冷卻，冷卻后，將其放到溶液中，在經(jīng)過溶解后，完成礦石金屬元素的提取。

通過上述過程完成對(duì)礦石金屬元素的提取，為了保證此次設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法的有效性，將在下一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

為了證明上述設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法的有效性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，同時(shí)為了保證此次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，將傳統(tǒng)的金屬分離與提取方法與本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法進(jìn)行對(duì)比。

實(shí)驗(yàn)采取某地礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室，在該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，選用相同礦石，分別采用傳統(tǒng)方法與本文方法對(duì)礦石中的金屬元素進(jìn)行提取和分離，主要對(duì)比兩種方法的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如圖所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖

通過上圖能夠看出，此次設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法在對(duì)金屬元素分離與提取時(shí)，準(zhǔn)確性較高，因?yàn)樵摲椒軌蚝侠聿捎梅蛛x和提取工藝對(duì)金屬元素處理，大大提高了準(zhǔn)確性，而傳統(tǒng)的分離與提取方法準(zhǔn)確性較低，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法對(duì)于礦山中金屬元素分析能力不夠，導(dǎo)致準(zhǔn)確性較低，通過上述實(shí)驗(yàn)基本能夠證明此次設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的礦石金屬元素分離與提取方法的有效性，具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。

3 結(jié)語

綜上所述，礦石金屬元素分離與提取在金屬生產(chǎn)中占有非常重要的位置，其準(zhǔn)確性直接影響金屬元素提取情況。針對(duì)傳統(tǒng)的礦石金屬元素分離與提取方法準(zhǔn)確性低的情況，本文利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)礦石金屬元素進(jìn)行分離與提取，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明，此次設(shè)計(jì)的礦石金屬元素分離與提取方法比傳統(tǒng)方法準(zhǔn)確性高，具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。