مهدی جعفری - دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی دانشگاه تهران

برای مدلسازی یک فرایند یا از مدل آزمایشگاهی آن فرایند استفاده می شود و یا معادلات حاکم بر آن فرایند به دست آمده و توسط کامپیوتر مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. استفاده از شبیه سازی کامپیوتری، یک ابزار اساسی در فهم دقیقتر و بهتر از فرآیند به شمار می آید. یک روش مناسب و قوی برای شبیه سازی کامپیوتری، روش دینامیک سیالات محاسباتب یا CFD می باشد که در مراحل طراحی و بهینه سازی فرایندها دارای کاربرد ویژه است. این روش، یکی از شاخه های نسبتاً جدید مهندسی مکانیک است که با وجود رایانه های با سرعت بالا و پیشرفت های جدید در عرصه نرم افزارهای شبیه سازی، به سرعت پیشرفت کرده است. در این مقاله سعی شده است که کاربرد این روش برای شبیه سازی فرایند فروشویی توده ای برای فهم دقیقتر و بهتر آن شرح داده شود. بر خلاف اینکه روش فروشویی توده ای یکی از روشهای نسبتاً ساده هیدرو متالوروژی است اما از نظر مدل سازی جزء سیستم های پیچیده به شمار می آید. برای مدل سازی این فرایند از دو مدل توصیف گر و شبیه ساز استفاده می شود. برای توصیف این فرایند از مدل هسته ترکیب نشده استفاده شده است. شبیه سازی این فرایند نیز توسط دو زیر مدل انجام می شود، یک میکرومدل برای شبیه سازی استخراج فلز از ذرات سنگ معدن و یک ماکرومدل برای شبیه سازی استخراج فلز از توده سنگ معدن. برای فهم بهتر و دقیقتر از نحوه عملکرد فرایند از متغیرهای بی بعد استفاده می شود. برای ارزیابی نتایج نیز از فانکشنالهای کسر استخراج و کسر تبدیل استفاده می شود. به عنوان نتیجه می توان گفت که در مدل ذره در سرعت نفوذ بالا یا سرعت واکنش پایین، واکنش به صورت همگن در سراسر ذره رخ می دهد. در مدل هیپ نیز در سرعت جابه جایی بالا یا سرعت واکنش پایین، واکنش همگن در سراسر هیپ اتفاق می افتد.