基于田口法的复杂锌铅硫化矿铅浮选多响应优化

《Scientific Reports》：Taguchi-based multi-response optimization of lead flotation from a complex Zn–Pb sulfide ore

　　

摘要

本研究提出了一种系统统计优化框架，旨在通过最大化铅回收率和精矿品位，同时最小化锌错配，来改善复杂锌 - 铅硫化矿的选择性浮选性能。首先采用田口正交阵列高效设计实验矩阵，随后结合多元线性回归（MLR）建模与逐步 F 检验分析，以量化浮选变量的影响及其统计显著性。之后，应用基于合意函数的多响应优化来确定最佳操作条件，同时解决固有的品位 - 回收率权衡问题。确定对应于最大全局合意性（0.98）的最佳条件为：pH = 11，[ZnSO₄] = 500 g/t，[NaCN] = 335 g/t，[PEX] = 30 g/t，以及 [2-MBT] = 10 g/t。在这些条件下，开发的模型预测铅回收率为 88.68%，铅精矿品位为 72.06%，精矿中锌含量最小化为 2.91%。统计分析进一步显示，在研究范围内，将捕收剂（PEX）和捕收剂助剂（2-MBT）的用量增加至临界水平以上，并不能显著改善浮选性能。这种综合统计方法不仅证明了相较于基准冶金性能有显著改善，还为优化复杂矿物加工流程提供了可扩展的、数据驱动的蓝图。