مدلسازی ترمودینامیکی احیای کنسانتره مس سولفیدی در حضور آهک و کربن

در این تحقیق مدلسازی ترمودینامیکی فرایند احیای کنسانتره مس سولفیدی شامل کالکوپیریت و کالکوسیت در حضور کربن و آهک به کمک نرم افزار factsage انجام شده است. بدین منظور مخلوطی از 100 گرم کنسانتره به همراه مقدار متناظر آهک (2 مول) و کربن (1-0 مول) به عنوان ورودی نرم افزار انتخاب گردید. نسبت مولی s/cao معادل 1:2 در نظر گرفته شد و مدلسازی در در بازه دمایی ℃ 1000-800 انجام شد. همچنین اثر حضور گاز آرگون به عنوان اتمسفر خنثی و تعداد مول آن بر تعادل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد واکنش کالکوپیریت با آهک در غیاب کربن منجر به تولید کالکوسیت، مگنتیت و سولفید کلسیم می گردد. با افزایش تدریجی کربن به مخلوط کنسانتره و آهک، ابتدا مگنتیت به وستیت و سپس کالکوسیت به مس خالص احیاء می گردد. با افزایش بیشتر کربن و احیای کامل مس، فرایند احیای وستیت به آهن فلزی شروع و تا احیای کامل آهن ادامه پیدا می کند. افزایش دما در بازه ی دمایی ℃ 1000-800 تاثیر قابل توجهی بر روند پیشرفت واکنش ها و محصولات فرایند احیاء نداشته است. نتایج مدلسازی انطباق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی گزارش شده توسط دیگر محققین در همین زمینه دارد. بررسی ها همچنین نشان می دهد بیش از 99% گوگرد موجود در کنسانتره به شکل cas درآمده و باقیمانده آن عمدتا به شکل so2,cos وارد گاز خروجی می شود. لذا احیای کربوترمی کنسانتره در حضور آهک باعث مهار گوگرد و جلوگیری از انتشار آن در قالب گازهای سمی و ایجاد مشکلات زیست محیطی می شود.