硫精矿制备铁精矿的过程动力学的研究

《硫精矿制备铁精矿的过程动力学的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本文以黄铁矿为研究对象，分析了其氧化过程的动力学机理，并在此基础上，通过试验探索出了黄铁矿焙烧制铁精矿最佳条件，解决了矿山企业资源不能得到合理利用的问题，为黄铁矿烧渣二次开发与利用提供了新的途径。本文以热重/差热分析为手段，在分析了升温速率对黄铁矿氧化过程的影响后，对其氧化过程应用球型颗粒的收缩核模型，采用Coats-Redferm方程和Achar方程两种不同的热分析动力学方法，利用Origin软件来对热重/差热数据进行线性拟合，线性拟合结果表明：高、中品位的硫精矿在氧化过程前一阶段符合表面化学反应控制步骤，后一阶段符合气体在固相产物层扩散控制

2、步骤；低品位硫精矿在氧化过程受表面化学反应和气体扩散两个步骤控制；粗粒级的中品位硫精矿在氧化过程受到表面化学反应和气体扩散两个步骤共同控制反应，而细粒级的矿物在氧化过程则符合气体在固相产物层的控制步骤；中品位硫精矿与TF复合添加剂配比后硫品位较高的配比矿物在氧化过程符合气体在固相产物层的扩散控制步骤，低品位配比矿物在氧化过程则受到两个步骤共同控制反应；低品位硫精矿与TF复合添加剂的配比试样，在氧化过程受到表面化学反应和气体扩散两个步骤共同控制反步骤。在动力学分析的基础上，制定了硫精矿焙烧制备铁精矿的实验条件，通过焙烧试验得出：高、中品位的硫精矿在1

3、073K、4个小时的焙烧条件下，可以得到TFe>65%、S<0.38%的合格铁精矿，而低品位的硫精矿在1223K温度条件下，焙烧8个小时，烧渣的TFe=52.62%、S=0.93%,无法作为合格的铁精矿；粒度对中品位硫精矿的焙烧结果影响较小，试验分析的五个粒级中品位硫精矿经1073K、3个小时焙烧后可以的到TFe>66%、S<0.25%的合格铁精矿；中品位硫精矿与TF复合添加剂的四种配比矿物在10.73K、3小时的试验条件下，焙烧得到TFe>65%、S<0.1%的合格铁精矿；随着粒度的减小，不同粒级的中品位硫精矿与TF复合添加剂的配比矿物经1073

4、K、3小时焙烧后的铁精矿中硫品位也不断降低，除+0.15mm粒级的配比矿物焙烧后的S>0.5%外，其余粒级的配比矿物焙烧后可得TFe>66%、S<0.5%的合格铁精矿；低品位硫精矿与TF复合添加剂配比后经1073K，8小时焙烧，烧渣中S=0.8%、TFe=60%,硫品位过高不能作为合格铁精矿。关键词：黄铁矿；热分析动力学；收缩核模型；Coats-Redferm法；Achar法IAbstractInthispaper,thekineticsandmechanismoftheoxidationofpyritewasstudied,andtheoptim

5、umtechnicalconditionweredeterminedbytheexperiment,whichcanslovetheprombleofrationalusingmineresourceandprovideanewwaytothesecondpyritecinderandutilization.Theeffectofheatingratewasstudiedbythermalgravimetry/differrntialthermalananlysisandacontractingcoremodelwasadoptedintheoxi

6、dationprocessesofpyrite.TheTG/DTAdatawereanalyzedbymeansoftheCoats-ResfenmethodandtheAcharmethodontheconditionswhichobtainedfromthekineticanalysis.Theresultsshowthat：high-,medium-gradeoreinthefirstphaseofoxidationprocesswereaccordancewiththesurfacechemicalreactioncontrollingst

7、ep，andthesecondphasewasfittedtothegasdiffusion-controlledstepinsolidphaselayer．Low-gradeoreintheoxidationwascontrolledbythesurfacechemicalreactionandthegasproliferation;coarse-grainedlevelinmedium-gradeoreintheoxidationwascontrolledbythesurfacechemicalreactionandgasdiffusionre

8、actiontoo,whilethefine-grademineralsintheoxidationprocessisin