Modelo de control de la adsorción de oro en carbón activado en el proceso de carbón en pulpa (CIP)

Abstract

El modelo desarrollado es un modelo para el control del proceso de adsorción para Carbón en Pulpa. El modelo considera el hecho de que en el proceso metalúrgico ocurren pérdidas de oro en la solución. Se hicieron varias suposiciones, entre ellas de que la cantidad de oro en solución que se va al relave es igual a la cantidad de oro inicial en solución menos la cantidad de oro adsorbida en el carbón activado. Con la velocidad de adsorción proporcional a la capacidad del carbón activado y a la concentración de oro en el carbón, el modelo tiene una variable establecida x(t) que es la concentración de oro en la solución a cualquier tiempo dado y una variable de control u(t) que es la concentración de oro en el carbón activado a cualquier tiempo dado. El modelo de control desarrollado da una visión general del proceso de adsorción en carbón activado del oro disuelto en solución. El modelo revela que el proceso es rápido y espontáneo inicialmente y va más lento a medida que transcurre el tiempo, hasta que alcanza la capacidad de carga del carbón activado donde luego se observa el proceso opuesto. Los carbones activados con altas capacidades tienen la capacidad de adsorber el oro más rápido. El modelo revela que la velocidad a la que el oro inicial en solución disminuye en el circuito, es igual, pero en proceso inverso a la velocidad en qué es adsorbida en el carbón activado y esta velocidad, mencionada anteriormente, es dependiente de la capacidad máxima del carbón activado. También se ha observado que la variación de concentración de carbón activado afecta la adsorción. La velocidad a la que el oro es adsorbido en el carbón activado se reduce con el tiempo; pero el proceso es más rápido y más espontáneo con una mayor cantidad de carbón activado en el circuito de adsorción.

The model developed is an optimal control model of the adsorption process of a hydrometallurgical process called Carbon-In-Pulp. The model took into consideration the fact that the metallurgical process encounters several losses chief among them being gold solution losses. Several assumptions were made and among them was the assumption that the amount of gold in solution that goes to waste is equal to the amount of gold solution in the adsorption unit less the amount of gold adsorbed unto the activated carbon phase. With the rate of adsorption proportional to the capacity of activated carbon and the concentration of gold on the carbon phase, the model has a state variable x(t) which is the concentration of gold in the solution phase at any given time and a control variable u(t) which is the concentration of gold on the activated carbon phase at any given time. The optimal control model developed gives complete overview of the process of adsorption process of dissolved gold solution unto activated carbon. The model reveals that the process is fast and spontaneous initially and slows down with time until it reaches the carrying capacity of the activated carbon where the reverse process is observed. Activated carbons with high capacities (i.e. activated carbon that is believed to be fresh and therefore has not been fouled) have the ability to absorb gold faster. The model reveals that the rate at which gold is lost from the solution phase is the same but a reverse process to the rate at which it is adsorbed unto the activated carbon phase and this rate, as mentioned earlier, is dependent on the maximum capacity of the activated carbon. It has also been observed that the choice of concentration of activated carbon affects greatly the nature of adsorption. The rate at which gold is adsorbed unto activated carbon reduces with time but the process is quicker and very spontaneous with increased amount of activated carbon in the adsorption circuit.