بررسی عددی مدلهای استخراج توده ای

در این پژوهش استخراج واکنش دهنده های جامد از یک بستر سنگ معدن ، که از ذرات کروی با اندازه دانسیته و تخلخل یکنواخت تشکیل شده است ، بطور ریاضی و به شکل بی بعد شبیه سازی شده است. شبیه سازی فراینده های استخراج توده ای توسط دو مدل انجام گرفته است .یک میکرومدل برای استخراج واکنش دهنده ها ا ذرات سنگ معدن و یک ماکرومدل برای استخراج از بستر سنگ معدن . ماکرومدل از طریق انتقال جرم بروی سطح ذرات به میکرومدل مربوط می شود.معادلات بی بعد با استفاده از یک روش تفاضل محدود صریح و ضمنی بطور عددی حل شده اند تا توزیع غلظت واکنش دهنده ها و اسید در ذزه و بستر در هر زمان مشخص شود.اثرات پارامترهای مهم شبیه مقاومت نفوذ ، مقاومت واکنش شیمیایی ، اندازه ذره ، غلظت اسید و عیار سنگ بر توزیع غلظت واکنش دهنده ها واسید در ذره مورد مطالعه قرار گرفت.مشاهده شده است که در مقاومت نفوذ پایین یا مقاومت واکنش شیمیایی بالا، واکنش آهسته و همگن در سراسر ذره رخ می دهد و بالعکس در مقاومت نفوذ بالا یا مقاومت واکنش شیمیایی پایین ناحیه واکنشی رخ می دهد.اثرات پارامترهای مهم مانند مقاومت نفوذ ، مقاومت واکنش شیمیایی و مقاومت جابجایی بر توزیع غلظت در داخل بستر مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور استفاده از نتایج بدست آمده بعنوان یک ابزار مفید برای طراحی هیپ ،فانکشنال های استخراج و کسر تبدیل تعریف شده است. اثرات پارامترهای فوق الذکر بر این فانکشنال مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده شده است که در مقاومت جابجایی پایین یا مقاومت نفوذ بالا، واکنش همگن در سراسر بستر رخ می دهد و با افزایش مقاومت جابجایی به تدریج رفتار ناحیه ای غالب می گردد. در مقاومت جابجایی پایین یا مقاومت واکنش شیمیایی بالا واکنش بطور همگن در سراسر بستر رخ می دهد و در چنین وضعیتی می توان فقط از مدل میکرومدل برای توصیف استخراج توده ای استفاده کرد.