随着我国社会经济的快速发展和工业化进程的推进,由于对矿产资源的粗放利用和大量消耗,我国面临矿产资源严重紧缺的难题。作为选矿流程的关键组成部分,浓密过程普遍存在自动化水平低、高能耗和低效率等问题。所以,选矿浓密过程优化控制方法研究具有重要的理论意义与实际意义。本文首先介绍了选矿浓密过程的工艺原理及各环节操作流程,并对根据矿浆沉降原理,基于固体通量理论和质量守恒定律建立的浓密过程机理模型进行了静态仿真和动态仿真研究和分析,验证了该机理模型的有效性。然后,针对某选矿厂精矿浓密-压滤过程浓密效率低和能耗高的问题,课题组提出了精矿浓密-压滤过程协调优化控制方法。该方法首先利用偏最小二乘等方法建立浓密过程压力预测模型,浓密机底流泵开泵时间预测模型,压滤机打矿泵开泵时间预测模型。在建立的预测模型基础上,建立了以能耗最低为优化目标,以浓密机底流泵开泵时间和压滤机打矿泵开泵时间为决策变量,以过程预测模型等为约束条件的浓密-压滤过程协调优化模型,并应用原-对偶内点法进行了优化求解,仿真结果验证了该协调优化控制方法的有效性。现场实际运行结果进一步验证了该方法可以提高底流浓度,即有效提高生产效率,同时有效降低浓密-压滤过程能耗。针对在尾矿处理量频繁波动且未知的条件下,尾矿浓密机有时效率低、有时易跑混等问题,课题组提出了尾矿浓密机多目标优化方法。首先利用简化机理模型建立了尾矿浓密过程预测模型,在预测模型的基础上建立了以浓密过程底流浓度最大和跑混概率最低为优化目标,以底流流量设定值为决策变量,以预测模型等为约束的尾矿浓密过程多目标优化模型,并利用NSGA-Ⅱ优化算法进行了优化求解,仿真结果验证了方法的有效性。