بررسی ارتباط بین توزیع زمان ماند و توزیع ابعادی ذرات جامد در مدلسازی لیچینگ مخزنی

در مهم‌ترین مدل‌های ارایه شده برای فرآیند لیچینگ همزنی پیوسته، دو تابع توزیع زمان ماند و توزیع ابعاد ذرات به صورت مستقل از یکدیگر در نظر گرفته می‌شوند. در این تحقیق ضمن مطالعه ارتباط بین اندازه ذرات و زمان ماند آن‌ها در تانک همزنی، یک روش تجربی برای تعیین تابع توزیع زمان ماند بر اساس ترکیب دانه‌بندی خوراک ورودی به تانک همزنی ارایه شده است. رابطه بین اندازه متوسط یک بخش ابعادی از ذرات و زمان ماند آنها در تانک، به وسیله میانگین زمان ماند و پارامتر (شیب نموداری که محور افقی آن زمان ماند بدون بعد و محور عمودی آن لگاریتم طبیعی نسبت غلظت جامد در خروجی رآکتور در زمان t به غلظت اولیه درون رآکتور است) به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش اندازه ذرات از 38 میکرون تا دامنه 150-125+ میانگین زمان ماند از 59.1 دقیقه به 93 دقیقه افزایش و مقدار پارامتر از 0.95 به 0.30 کاهش پیدا می‌کند. همچنین  با استفاده از پارامتر محاسبه شده برای هر بخش ابعادی، تابع توزیع زمان ماند برای خوراک‌هایی با توزیع ابعاد ذرات متفاوت تعیین شد. به علاوه، تاثیر تغییر پارامتر بر روی نتایج حاصل از مدل لیچینگ جریان گسسته بررسی شد. نتایج نشان داد که با کاهشاز مقدار 1 به 0.7، میزان تبدیل (conversion) یا به عبارتی بخش واکنش داده ذرات، از 0.71 به 0.78 افزایش می‌یابد.

Investigation of Relationship Between Residence Time Distribution and Size Distribution of Solid Particles in Tank Leaching Modelling

While many studies have confirmed the effect of particle size distribution on the residence time in a reactor, the most employed models of continuous tank leaching process consider the residence time and particle size distributions as independent variables. In minerals processing field, no systematic study has been conducted on this issue yet. In this research, the relationship between the particles size and their residence time in a mixing tank has been studied. An empirical method for the determination of the residence time distribution function based on the inflow particles size distribution has been proposed. The relationship between the average size of one size fraction of particles and its residence time was obtained by mean residence time and parameter  (an empirical coefficient). Results showed that increasing the particle sizes resulted in a 50% increase in the mean residence time while  decreased from 0.95 to 0.3. Using the evaluated values of  the residence time distribution function of the inflow stream was determined. Including this function in the segregated flow model, the effect of the variations of the  value on the leaching performance was evaluated. Results showed that smaller values of  resulted in higher conversion value.