مطالعه اثر یون آهن بر عملکرد سلول الکترووینینگ مجتمع مس سرچشمه به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

به دلیل مصرف جریان الکتریکی لازم برای رسوب شدن یون های مس در فرآیند الکترووینینگ توسط یون های آهن، وجود یون آهن در محلول الکترووینینگ مس باعث کاهش بازده می شود. در این مطالعه جریان دوفازی مایع (الکترولیت) - گاز (اکسیژن) در یک سلول الکترووینینگ شامل 7 الکترود (4 آند و 3 کاتد) بوسیله دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در حالت سه بعدی و پایدار شبیه سازی شد. معادلات پیوستگی و مومنتوم بر اساس دیدگاه اولرین- اولرین و با درنظر گرفتن نیروهای شناوری، درگ، پراکندگی توربالنت و شناوری مرتبط با غلظت با روش حجم محدود حل شده اند. برای پیدا کردن توزیع غلظت های مس و آهن و توزیع سرعت به ترتیب از حل معادلات انتقال ذرات این یون ها در محلول و مدل جریان توربالنت k - ε استفاده شده است. نتیجه توزیع غلظت مس شبیه سازی با داده های تجربی اندازه گیری شده در واحد الکترووینینگ مجتمع مس سرچشمه تطابق خوبی داشت. نتایج شبیه سازی در مواردی چون توزیع غلظت آهن، توزیع سرعت الکترولیت و تغییرات دانسیته الکترولیت بین الکترودها نیز بررسی شد.

کلیدواژه ها:

یون آهن ، محلول الکترووینینگ ، شبیه سازی ، دینامیک سیالات محاسباتی