铅电解精炼过程中产生大量的铅阳极泥,其中锑和其它有价金属含量很高。对锑等有价金属的回收过程需要使用大量的新鲜水并产生大量的废水,形成水网络。有必要设计出环保高效的铅阳极泥锑回收工艺过程,避免形成新的浪费和污染。本文的研究工作主要有:(1)基于超结构模型,将水网络优化的技术应用于铅阳极泥的处理以及锑回收工艺,并综合考虑湿法提炼所产生的废液、废渣,建立考虑锑回收的、存在化学反应的NLP模型。对实验数据进行调和,整定了用水与处理单元特征参数,采用GAMS对NLP模型进行求解,得到水的重复利用率为87.4%,形成合理的溶剂循环路线,为建立铅阳极泥锑回收的工业装置流程打下基础,为金属冶炼行业此类问题提供了有效方法。最后讨论了最优水网络结构及其流程。(2)针对模型中不确定参数对水网络最优结构的影响程度进行了柔性分析。本文主要分析了不确定参数新鲜水价格、As残余率和HCl残余率的影响。结果显示:新鲜水价格对某些单元之间的回用量影响很大,与目标函数最小值呈线性增长关系,符合工程设计的实际;As残余率对各个单元之间的回用量以及新鲜水的总用量的影响都很大,与目标函数最小值之间呈显著的线性增长关系,As残余率在0.01%与10%之间时能够得到可行的最优超结构;HCl残余率对各个单元之间的回用、新鲜水总量以及目标函数最小值几乎无影响,主要原因是本文研究中未能将HCl残余率的变化对水网络超结构以及目标函数最小值的影响体现出来,具体原因是三氯化锑水解单元(PU3)进口溶液的要求非常高和环境排放限制的放宽。