عنوان پایان‌نامه
مدل سازی توزیع اندازه ذرات در انحلال ماده معدنی روی با اسید سولفوریک
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1320.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59452
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- زینب سبحانی
- استاد راهنما
- نوید مستوفی, فرشته رشچی
- چکیده
- اخیرا استخراج روی از سنگ معدنی اکسیدی آن به علت محدودیات استفاده از کانی¬های سولفیدی مانند انتشار SO2 و تخلیه شدن منابع مربوط به کانی سولفیدی روی توجهات بسیاری را به خود جلب کرده¬است. کانی¬های اکسیدی روی عموما از کربنات و سیلیکات روی تشکیل شده¬است. استخراج روی از این کانی¬ها می¬تواند توسط روشهای هیدرومتالورژیکی با عامل لیچینگ اسید سولفوریک انجام شود. جنبه¬های مختلف لیچیگ این کانی¬ها با اسید سولفوریک و سینتیک آن توسط چندی از محققین مورد بررسی قرار گرفته¬است. با این وجود، مدلسازی توزیع اندازه ذرات در طی فرایند لیچینگ بررسی نشده¬است. در کار حاضر، روش موازنه جمعیت برای توصیف توزیع اندازه ذرات در طی لیچینگ کانی سیلیکاتی-کربناتی روی توسط اسید سولفوریک استفاده شده¬است. با حل عددی معادله دیفرانسیلی موازنه جمعیت حاضر توسط روش آپ¬ویند، توزیع اندازه ذرات در طی لیچینگ تعیین شد. برای این کار سینتیک فرایند توسط آزمایشات لیچینگ در محدوده درجه حرارت 30 تا 60 درجه سانتیگراد با استفاده از توزیع اندازه ذرات اولیه متفاوت تعیین شد. همچنین تغییر توزیع اندازه ذرات در طی فرایند لیچینگ در دمای 50 درجه سانتیگراد به صورت تجربی تعیین شده و با نتایج حاصل از شبیه¬سازی در این دما مقایسه گردید. مدل ارائه شده تطابق خوبی با داده¬های تجربی داشته و توانایی پیش¬بینی توزیع اندازه ذرات را در شرایط عملیاتی و سینتیکهای مختلف فرایند لیچینگ دارد.
- Abstract
- Extraction of zinc from oxide ores has received great attention during the recent decade because of the limitations associated with the extraction of zinc from sulfide ores such as SO2 emission and depletion of these sources. Zinc oxide ores are mainly composed of zinc silicates and carbonates. Extraction of zinc from these minerals can be carried out through a hydrometallurgical process using sulfuric acid as leaching agent. The various aspects of sulfuric acid leaching of these ores and its kinetics have been studied in literature. Meanwhile, modeling of particle size distribution during the leaching process has not been investigated. In this study the population balance approach is used to describe the particle size distribution during the sulfuric acid leaching of a mixed silicate-carbonate zinc ore. By numerically solving the population balance differential equation, using the upwind scheme, the particle size distribution during the process was determined. for this reason, process kinetics was determined by leaching tests in the temperature range 30 to 60 C using different initial particle size distribution . Particle size distribution changes also determined during the leaching process at a temperature of 50 C as experimentally and compared with results of model, in similar temperature. The proposed model has good correlation with experimental data and has the ability to predict particle size distribution at different operating conditions and different kinetic schemes of leaching process.
