مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - مدلسازي ترموديناميكي احياي كنسانتره مس سولفيدي در حضور آهك و كربن

چكيده فارسي :

در اين تحقيق مدلسازي ترموديناميكي فرايند احياي كنسانتره مس سولفيدي شامل كالكوپيريت و كالكوسيت در حضور كربن و آهك به كمك نرم افزار FactSage انجام شده است. بدين منظور مخلوطي از 100 گرم كنسانتره به همراه مقدار متناظر آهك (2 مول) و كربن (1-0 مول) به عنوان ورودي نرم افزار انتخاب گرديد. نسبت مولي S/CaO معادل 1:2 در نظر گرفته شد و مدلسازي در در بازه دمايي ℃ 1000-800 انجام شد. همچنين اثر حضور گاز آرگون به عنوان اتمسفر خنثي و تعداد مول آن بر تعادل مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد واكنش كالكوپيريت با آهك در غياب كربن منجر به توليد كالكوسيت، مگنتيت و سولفيد كلسيم مي گردد. با افزايش تدريجي كربن به مخلوط كنسانتره و آهك، ابتدا مگنتيت به وستيت و سپس كالكوسيت به مس خالص احياء مي گردد. با افزايش بيشتر كربن و احياي كامل مس، فرايند احياي وستيت به آهن فلزي شروع و تا احياي كامل آهن ادامه پيدا مي كند. افزايش دما در بازه ي دمايي ℃ 1000-800 تاثير قابل توجهي بر روند پيشرفت واكنش ها و محصولات فرايند احياء نداشته است. نتايج مدلسازي انطباق مناسبي با نتايج آزمايشگاهي گزارش شده توسط ديگر محققين در همين زمينه دارد. بررسي ها همچنين نشان مي دهد بيش از 99% گوگرد موجود در كنسانتره به شكل CaS درآمده و باقيمانده آن عمدتا به شكل SO2,COS وارد گاز خروجي مي شود. لذا احياي كربوترمي كنسانتره در حضور آهك باعث مهار گوگرد و جلوگيري از انتشار آن در قالب گازهاي سمي و ايجاد مشكلات زيست محيطي مي شود.