1、目的和意义

2018年，中央经济工作会议提出了“加大制造业技术改造和设备更新，加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”的工作要求。为了切实推进有色金属企业智能升级，国家相继颁布了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《新一代人工智能发展规划》《智能制造工程实施指南（2016-2020）》等相关政策。

有色金属工业是制造业的重要基础产业之一，是实现制造强国的重要支撑。进入新世纪以来，我国有色金属工业发展迅速，基本满足了经济社会发展和国防科技工业建设的需要。但与世界强国相比，在技术创新、产业结构、质量效益、绿色发展、资源保障等方面仍有一定差距。贵金属在地壳中的储量稀少，含量极低，价格昂贵，且应用广泛，所以对贵金属的提取尤为重要，由于其理化特性，除作饰物和货币外，在工业、电子信息、航天、军工等领域也得到广泛的应用。结合我国贵金属冶炼多元素资源共生、原料品质波动大、冶炼工艺复杂等特点，贵金属对新技术的发展起着原来越大的作用。在企业已有自动化、信息化建设基础上，推进工业互联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在贵金属冶炼工厂的应用，实现生产、设备、能源、物流等资源要素的数字化汇聚、网络化共享和平台化协同，具备在工厂层面全要素数据可视化在线监控、实时自主联动平衡和优化的能力，建成集全流程自动化产线、综合集成信息管控平台、实时协同优化的智能生产体系、精细化能效管控于一体的绿色、安全、高效的贵金属智能冶炼工厂，促进企业转型升级、高质量发展，提升企业的综合竞争力和可持续发展能力。

在贵金属冶炼过程中，自动化水平主要受限于规模太小，手工、经验操作太多等因素，与主要有色金属行业相比，自动控制水平更低。由于阳极泥处理过程中，金银等贵金属在整个物流中含量较高，过程控制的好坏，将直接影响金银直回收率、生产成本及有价金属的综合回收，降低企业经济效益。因此，根据自动控制技术的发展趋势，借鉴钢铁、有色金属、黄金矿山等行业在自动控制研究方面的应用成果，加大人工智能控制、神经网路控制等先进控制系统在贵金属冶炼工艺中应用的研究和力度。从而，在实现冶炼行业中贵金属生产车间从原料电解阳极泥的自动输送、浸出、净液回收及卡尔多炉原料自动添加、冶炼工艺的智能控制，加快用高新技术和IT技术改造传统产业的步伐，对贵金属冶炼企业来说，有着重要的现实意义。

2、必要性

贵金属智能冶炼生产系统采用先进的工艺模型、人工智能技术、计算机技术、数据库技术、控制技术的知识，包括过程管理、数学模型和过程优化系统，实现生产过程的高度透明性。基于现代控制技术的发展、网络技术、过程优化技术以及人工智能决策在钢铁冶金、有色冶炼、黄金矿山生产中的应用，在阳极泥火法冶炼金银控制系统的基本条件、控制要求以及生产设备和电器性能的基础上，采用数学模型，分析、构建贵金属智能冶炼生产过程的整体框架。

有色金属行业贵金属智能冶炼生产系统包括以下主要内容：

1、 生产计划管理系统

2、 收尘系统-金银回收率指标优化

3、 氧化浸出系统优化

4、 还原熔炼系统优化

5、 金银直、回收率的保证体系

6、 炉子寿命优化模型

建设贵金属智能冶炼生产系统可有效控制生产过程，降低金银损失，缩短生产周期，合理控制综合回收的有价金属的产品产量、质量，提高企业经济效益。

   以祥光铜业为例，贵金属智能冶炼生产系统建成以来，对工艺、设备、技改、化验等基础管理进行优化，提高了冶炼炉的寿命，实现了炉次的同步管理，能够根据生产数据，初步判定金银的收率等级，实现了自动化的通讯功能，能够根据事件进行报警，及时有效采取相应措施，提高金银直、回收率。

1、 范围：

应用于重金属冶炼行业中贵金属生产车间从原料的自动输送到自动化冶炼全过程的智能化操作系统技术。

2、 主要技术内容

    规范了实现贵金属冶炼行业中贵金属生产车间从原料电解阳极泥的自动输送、浸出、净液回收及卡尔多炉原料自动添加、冶炼工艺自动控制等智能化过程对操作系统和技术装备的技术要求。

1、 国内外产业情况

贵金属智能冶炼生产系统的建设是基于工业互联网的云、边、端构架，将企业大量基于传统IT架构的信息系统作为工业互联网平台的数据源，应用大数据、人工智能等技术提升信息系统，解决贵金属冶炼过程中工艺控制不稳定、设备故障发生的复杂性等问题。纵观国内外贵金属冶炼处理技术的发展轨迹，国内技术水平与国外的差距主要表现在自动化控制水平和工艺细化细分两个方面。而国内工艺细化细分不够的主要原因是控制水平达不到相应的进度，工艺细分起不到相应的效果，只凭经验操作，粗放管理。尽管冶金工程技术人员对工艺条件及工艺装备进行了改进，金银直收率有所提高，生产成本降低，伴生金属综合利用率提高，劳动条件有所改善。但不能完全克服金银直收率低、环境污染等缺点。近年来，工艺研究改进的重点是：强化和改善工艺条件，提高金银直收率，改进设备及加强综合回收，减少环境污染。所以制约国内贵金属冶炼发展水平的关键在于智能控制技术应用研究较少，水平较低，因此应大力推广智能冶炼控制系统，不仅有利用冶金新技术的应有，也有利于贵金属冶炼技术、装备水平的整体提高。

通过制定有色金属行业贵金属智能冶炼生产系统规范，将智能生产系统在有色冶炼行业进行推广与普及，解决贵金属冶炼过程中有价金属综合回收的难题，综合各种技术方案的优势，提高了综合回收率，使贵金属冶炼技术、装备水平整体提高。有利于实现有色金属行业降本增效，产生良好的经济社会效益。

2、申报单位情况

阳谷祥光铜业有限公司成立于2005年1月，是世界上单系统产能最大的铜冶炼厂，位于中国首家铜产业国家级生态工业示范园——阳谷祥光生态工业园。经过十多年的发展，现已经成长为年产矿产铜60万吨，黄金20吨，白银600吨，硫酸180万吨和稀散稀贵金属1000吨的大型铜冶炼厂家。公司被国家环境部授予“国家环境友好工程企业”，具有国家级企业技术中心、山东省铜冶炼及稀散稀贵金属提取示范工程技术研究中心、山东省铜冶炼清洁生产与综合利用工程实验室以及博士后流动工作站等创新创业平台。公司自主研发的“粗铜自氧化还原技术”、“旋浮铜冶炼节能技术”、“节能高效电解平行流技术”先后通过国家发改委审核，入选国家技术节能推广目录；“旋浮铜冶炼节能技术”入选中国双十佳节能技术。公司以清洁生产、节能环保及健康安全为目的，打造绿色环保高效的铜冶炼产业，努力追求企业的持续发展。

3、 国外标准情况

国外没有相关标准。