مدلسازی و بهینه سازی فرآیند تولید مس به روش پیرومتالورژی
Modeling and optimization of copper production process using pyrometallurgical method
/مهسا واعظی
: مهندسی شیمی و نفت
، ۱۳۹۷
، افشاری
۹۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیند
۱۳۹۷/۰۲/۲۶
تبریز
مس یکی از مواد اولیه مهم در جامعه مدرن است که به سه صورت در طبیعت یافت میصصشود: ۱- سنگصهای اکسیدی که بیشتر در سطح قشر زمین وجود دارند. ۲- سنگصهای سولفیدی که بر عکس سنگصهای اکسیدی پایینصتر و در عمق بیشتری از قشر زمین وجود دارند. ۳- مس طبیعی که به صورت آزاد یا قطعات بزرگصتر یافت میصشوند .مس بهصصورت مرحله به مرحله از طریق استخراج، تغلیظ، ذوب، تصفیه، تولید فرآورده های نیمه نهایی و تولید فرآورده های نهایی حاصل میصشود .به طور کلی استخراج مس از سنگ معدن مس به دو روش انجام میصگیرد: ۱- پیرومتالورژی،۲ - هیدرومتالورژی .در روش پیرومتالورژی از کانیصهای سولفیدی استفاده میصشود که بعد از استخراج سنگ معدن و عملیات خردکردن و فلوتاسیون کنسانتره مس بدست آمده سپس کنسانتره مس توسط روش های ذوب به مس مات تبدیل شده و مس مات نیز توسط کورهصهای تبدیل به مس فلزی تبدیل میصشود .این فرآیند بالاترین درصد جذب گوگرد را دارد و بهترین شرایط زیست محیطی را دارا میصباشد .روش پیرومتالورژی از نظر پایین بودن مصرف انرژی بهترین گزینه است ولی دارای هزینه سرمایهصگذاری بالاتری میصباشد .مدلسازی و شبیه سازی فرآیند امروزه بخش جدایی ناپذیر از فرآیند توسعه و طراحی است .در این کار مدلسازی فرآیند تولید مس به روش پیرومتالورژی با نرم افزار متلب انجام شد و مقدار مس مات) مخلوط مس با درجه خلوص ۵۶) خروجی از راکتور به ازای کنسانتره ورودی و مقدار مس بلیستر خروجی به ازای مقدار مس مات ورودی بدست آمد .سپس با استفاده از بهینه سازی و الگوریتم ژنتیک مقدار سود حاصل از تولید مس مات و مس بلیستر و همچنین مقدار بهینه کنسانتره ورودی و مقدار بهینه مس مات ورودی برای بدست آوردن حداکثر سود محاسبه گردید .تبدیل مس بلیستر به مس آندی مدلسازی شده و هزینهصها نیز محاسبه شده است .با استفاده از نتایج مقدار سود با افزایش کنسانتره ورودی و مقدار مس مات ورودی که باعث تولید مس بلیستر بیشتر میصشود افزایش میصیابد .مقدار بهینه کنسانتره برای دستیابی به بیشترین سود ۹۸ تن بر ساعت و مقدار مس مات ورودی برای دستیابی به بیشترین سود ۵۴ تن برساعت بدست آمد و مقدار سود حاصله از تولید مس مات۱۰
10 Rials per day
Modeling and optimization of copper production process using pyrometallurgical method