مطالعه اثر يون آهن بر عملكرد سلول الكترووينينگ مجتمع مس سرچشمه به كمك ديناميك سيالات محاسباتي

به دلیل مصرف جریان الكتریكی لازم برای رسوب شدن یون های مس در فرآیند الكترووینینگ توسط یون های آهن، وجود یون آهن در محلول الكترووینینگ مس باعث كاهش بازده می شود. در این مطالعه جریان دوفازی مایع (الكترولیت) - گاز (اكسیژن) در یك سلول الكترووینینگ شامل 7 الكترود (4 آند و 3 كاتد) بوسیله دینامیك 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، پراكندگی توربالنت و شناوری مرتبط با غلظت با روش حجم محدود حل شده اند. برای پیدا كردن 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 الكترووینینگ مجتمع مس سرچشمه تطابق خوبی داشت. نتایج شبیه سازی در مواردی چون توزیع غلظت آهن، توزیع سرعت الكترولیت و تغییرات دانسیته الكترولیت بین الكترودها نیز بررسی شد.