矿产资源是经济社会发展的基础,在经济社会发展中起到了重要作用,经济的可持续快速发展都离不开矿产资源的供给。我国矿产资源丰富,种类繁多,但是我国正处于经济高速发展过程,而且我国人口众多,矿产资源需求量非常大。因此,提高矿产资源的利用率,对于保证国家的可持续发展意义重大。作为提取冶金的两大技术之一,湿法冶金的显著优点在于原料中有价金属综合回收程度高、有利于环境保护、生产过程较易实现连续化和自动化,因此更适合矿产资源的回收利用。浸出过程是湿法冶金核心的操作单元。本文针对某黄金湿法冶炼厂,在深入分析湿法冶金浸出过程特点的基础上,建立了较为完整的动态机理模型,全面系统地开展了湿法冶金浸出过程浸出率预测的研究。在机理模型的基础上,提出了一种基于全局正交配置法的非线性预测控制方法。本文的主要研究工作归纳如下:1.在详细分析氰化浸出过程反应机理的基础上,建立了由固相中金守恒方程、液相中金守恒方程、液相中氰离子守恒方程以及金和氰离子的动力学反应速度模型组成的浸出过程动态机理模型。基于上述模型,仿真得出浸出过程的动态响应并分析模型中各个输入变量对浸出率的影响关系,验证机理模型合理性。2.对于非线性过程,传统的预测控制方法是将预测模型线性化,再实施预测控制,这样的方法比较适合弱非线性的控制系统,对于强非线性过程的控制效果较差。而浸出过程是一个相对复杂的非线性过程,线性化会造成大量特性的丢失,因此本文采用全局正交配置的动态优化方法,解决每一步的最优控制问题,得到基于全局正交配置法的非线性模型预测控制方法。3.分别针对线性化的模型预测控制方法和基于全局正交配置法的非线性预测控制方法,从跟踪性能、抗扰性能和模型失配鲁棒性能三个方面进行了详细地浸出率控制效果仿真对比,发现本文提出的非线性预测控制方法超调量小,响应速度快,稳定性高,且在模型失配的情况下具有较强的鲁棒性。