众所周知,矿产资源既是经济社会发展的基础,也是制约经济社会发展的主要因素。随着我国工业化进程的不断推进,对矿物资源的不断开发利用,具有经济价值的高品位矿石正在迅速减少,金属资源枯竭形势十分严峻；而另一方面,我国却蕴藏着大量的低品位有色金属资源,因此,如何经济有效地利用低品位有色金属矿物资源,对我国的可持续发展具有重要意义。湿法冶金能够处理复杂矿、低品位矿等,并且对环境污染较少,因而得到了广泛的应用。尽管我国的湿法冶金工艺并不落后于国外,与之相应的优化控制技术却发展缓慢,致使矿产资源难以得到高效低耗利用。针对这一问题,本文以某黄金冶炼工厂为背景,建立了湿法冶金全流程的机理模型,并采用二阶振荡粒子群优化算法对其进行了优化。结果表明,通过优化可以有效的提高生产效率,节约生产成本,获得最大的经济效益。本文的主要内容包括：(1)对湿法冶金的典型工艺：浸出、压滤洗涤和置换进行深入的分析,并根据物料守恒和反应动力学方程分别建立了这三个环节的机理模型,在此基础上,建立了湿法冶金全流程机理模型,并对模型进行了仿真分析。(2)根据对全流程工艺的研究,首先采用常规优化方法对全流程进行优化,即直接利用全流程机理模型,建立以经济效益为目标的优化模型,并采用二阶振荡粒子群优化算法对其进行优化。(3)鉴于常规优化复杂、优化时间长、优化求解难等缺点,本文提出了一种分层优化的思想,将全流程优化分为两层：第一层优化以经济效益为目标,以各个工序指标(浸出率、洗涤率和置换率)为决策变量；第二层优化以达到上层优化确定的各工序指标所需的物耗最少为目标,以操作变量(氰化钠添加量、锌粉添加量)为决策变量。通过将分层优化和常规优化的结果进行比较,验证了分层优化的优点。(4)最后,本文设计和开发了基于C#、Matlab和SQL Server数据库之间混合编程的湿法冶金全流程指标预测与优化系统,用于指导现场操作。