本文以“863”国家高科技攻关项目—湿法冶金优化控制软件系统开发为依托,研究湿法冶金草酸钴合成过程粒度分布的建模与优化。湿法冶金是利用某种溶剂,借助化学反应,对原料中的金属提取和分离的冶金过程。钴是一种战略金属,是硬质合金的主要原料之一。随着超细硬质合金工业的发展,不仅对钴粉的化学成分提出了更高的要求,而且对钴粉的物理性能如粒度、粒度分布等也提出了要求,不但要求粒径大小符合要求,而且要求分布集中。钴粉一般由草酸钴分解得到,草酸钴的形貌与粒度决定钴粉的形貌与粒度。目前国内对钴粉、草酸钴的粒度一直沿用前苏联的控制方法,采用松装密度来表示,但此法不能满足日益增长的硬质合金发展的需要。为此,研究钴粉、草酸钴的粒度变化规律成了新的课题。而目前国内尚未出现关于草酸钴粒度分布的模型化与优化研究,大多采用实验方法获取不同操作条件下的松装密度,成本较高,且不易获得。草酸钴是在湿法冶炼钴的合成过程中沉淀析出的。本文首先在深入了解草酸钴合成工艺的基础上,结合现场的实际生产情况,确立了草酸钴合成过程的关键工艺参数与操作变量：关键工艺参数为草酸钴的粒度分布,操作变量为结晶温度、搅拌速率、草酸铵的浓度与流速。本文在深入了解草酸钴合成过程机理的基础上,将反应动力学、结晶动力学、粒数衡算、物料衡算的原理应用到草酸钴沉淀结晶的过程中,建立了草酸钴粒度分布与操作变量的机理模型。该模型中操作变量为结晶温度、搅拌速率、草酸铵的浓度与流速；状态方程为粒数衡算方程与物料衡算方程；输出为平均粒径与粒径相对体积方差。该模型描述的过程是一动态过程,但最终会趋向于稳态,而且在实际的生产中很难得到中间过程输出,仿真时只取其稳态值。运用粒度分级思想将物料衡算方程、粒数衡算方程转化为普通微分方程,并进行了肪真,模拟了各操作变量对草酸钴粒度分布的影响,得到了各操作变量的影响趋势,并得到现场实际生产的验证。由于结晶过程的复杂性,结晶动力学参数的不完备性,所建的机理模型是在很多假设与简化的基础上得到的模型,精度难以满足实际生产的要求。故本文在机理模型的基础上,采用RBF神经网络,建立了更为实用的机理—RBFNN的并联混合模型,RBFNN中心的选取采用动态自适应聚类方法,基函数的宽度取各类的标准差,输出线性权值由最小二乘法获得,对最后得到的RBFNN采用删除策略简化网络结构,并进行了仿真。结果表明,机理—RBFNN的并联混合模型比单纯的机理模型与“黑箱“模型的预测精度都高。本文在混合模型的基础上,通过深入了解合成过程工艺,确定了草酸钴粒度分布的优化目标与约束(模型约束、生产工艺与能力约束、质量与产率的约束),建立了草酸钴粒度分布的优化模型,利用罚函数思想对优化模型进行了转换,并采用自适应遗传算法对草酸钴粒度分布进行优化。优化结果表明,本文所建立的优化模型可以较好的实现对草酸钻粒度分布的优化,得到平均粒径符合要求的产品,同时又降低了相对体积方差,提高了产品的质量,对指导草酸钴的工业生产有重要意义。