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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种铜品位预测模型的构建方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116631525B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310599515.7，技术领域涉及：G16C20/10；该发明授权一种铜品位预测模型的构建方法及应用是由万兴邦;和玉椿设计研发完成，并于2023-05-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种铜品位预测模型的构建方法及应用在说明书摘要公布了：本发明提供了一种铜品位预测模型的构建方法及应用，所述铜品位预测模型的构建方法包括步骤A1、确定废杂铜原料中的杂质金属元素Me的种类；步骤A2、通过质量平衡原理建立铜品位预测模型。所述铜品位预测模型的应用，包括步骤B1、根据所述铜品位预测模型筛选用于定向造渣精炼制备3N铜的渣型和操作条件；步骤B2、在所选渣型和操作条件的基础上，对废杂铜原料进行定向造渣精炼，通过精炼结果验证产品铜品位是否达到3N铜标准。本发明所述铜品位预测模型能够优化渣型以及操作条件来提高最终产品铜品位，确保产品铜品位达到3N铜标准。在应用过程中，能够使得精炼后的废杂铜原料满足3N铜标准。

本发明授权一种铜品位预测模型的构建方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种铜品位预测模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A1、确定废杂铜原料中的杂质金属元素Me的种类； 步骤A2、通过质量平衡原理建立铜品位预测模型； 在所述步骤A2中，建立所述铜品位预测模型的过程包括： 步骤A2.1、废杂铜原料中杂质金属元素Me从金属相迁移到渣相需要发生氧化反应，确定氧化反应对应的化学反应常数K，其中，所述氧化反应的反应式为式1所示；所述化学反应常数K采用式2表示； 在式2中，aMe代表杂质金属元素Me的活度；代表杂质金属元素Me的氧化物MeOx的活度；为氧分压；在式1～2中，x表示杂质金属元素Me的氧化物中氧原子的数量； 步骤A2.2、若用[nT]表示每100g金属相中单阳离子成分的总摩尔数，用nT表示每100g渣相中单阳离子成分的总摩尔数，那么杂质金属元素Me的活度采用式3表示，氧化物MeOx的活度采用式4表示； aMe＝γMeNMe＝γMe[Mewt％]MMe[nT]3 在式3～4中，γMe表示杂质金属元素Me的活度系数；表示氧化物MeOx的活度系数；NMe表示杂质金属元素Me的摩尔分数浓度；表示氧化物MeOx的摩尔分数浓度；MMe是杂质金属元素Me的相对原子质量；[Mewt％]为平衡条件下杂质金属元素Me在金属相中的质量分数； 步骤A2.3、在热力学平衡状态下，确定渣相中杂质金属元素Me的分配系数LsmMe；其中，LsmMe采用式5表示； LsmMe＝Mewt％[Mewt％]5 在式5中，Mewt％为平衡条件下杂质金属元素Me在渣相中的质量分数； 由式1～5联立获得式6； 在式6中，[γMe]表示杂质金属元素Me在金属相中的活度系数；表示氧化物MeOx在渣相中的活度系数；由式6可知，分配系数LsmMe受到温度、氧分压的影响； 步骤A2.4、通过设计金属铜-炉渣-杂质金属元素三相平衡高温实验，来获取相应平衡条件下杂质金属元素Me的分配系数LsmMe以及精炼后渣相中铜的质量分数wCu,sl；其中，所述金属铜-炉渣-杂质金属元素三相平衡高温实验采用的高温条件为1200～1350℃； 假设金属Cu和杂质金属元素Me均以氧化物的形式进入渣相，其中，Cu以Cu2O的形式进入渣相，杂质金属元素Me以MeO的形式进入渣相； 确定初始铜量为mCu°，初始渣量为mslag°；在定向造渣第一次精炼后的渣量mslag,after1采用式7表示： mslag,after1＝mslago+mCu2O,sl+∑mMeO,sl7 在式7中，mCu2O,sl为第一次精炼后渣相中Cu2O的质量；mMeO,sl为第一次精炼后渣相中氧化物MeO的质量； 对于渣相中的金属铜氧化物Cu2O的质量采用式8表示： mCu2O,sl＝mslag,after1×wCu,slwCu:Cu2O8 对于渣相中的氧化物MeO的质量采用式9表示： mMeO,sl＝mslag,after1×Mewt％wMe:MeO9 在式8～9中，wCu:Cu2O表示在Cu2O中金属铜的质量分数；wMe:MeO表示在MeO中杂质金属元素Me的质量分数；wCu,sl为第一次精炼后渣相中铜的质量分数； 联立上述式7～9，可将定向造渣第一次精炼后的渣相的质量表述为下列式10： 在式10中，Mewt％Cu,after1表示第一次精炼后金属铜中杂质金属元素Me在渣相中的质量分数； 第一次精炼后金属铜的质量采用式11表示： mCu,after1＝mCuo-mslag,after1×wCu,sl11 根据质量平衡原理，对于每一种杂质金属元素Me，均采用式12表示： mslag,after1×Mewt％Cu,after1+mCu,after1×[Mewt％]Cu,after1＝mCuo×[Me]initial12 在式12中，[Mewt％]Cu,after1为第一次精炼后金属铜中杂质金属元素Me在金属相中的质量分数；[Me]initial为杂质金属元素Me的初始含量； 根据式5中分配系数的定义，将式12写为式13的形式： mslag,after1×[Mewt％]Cu,after1×LsmMe+mCu,after1×[Mewt％]Cu,after1＝mCuo×[Me]initial13 由式1-式13建立出铜品位预测模型； 联立式10、11和13，求解第一次精炼后杂质金属元素Me在金属铜中的含量[Mewt％]Cu,after1，进而计算得到第一次精炼后的产品铜品位。

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