高硫鋁土礦流態(tài)化焙燒脫硫過(guò)程的研究.pdf

1、我國(guó)現(xiàn)有近5億噸鋁土礦因含硫量過(guò)高(＞0.7％)而無(wú)法用于氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)，其中品位較高的高硫一水硬鋁石型鋁土礦儲(chǔ)量占我國(guó)高品位鋁土礦總儲(chǔ)量的50％以上。尋找適合的高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法，是解決我國(guó)氧化鋁工業(yè)中礦石儲(chǔ)量不足這一問(wèn)題的有效途徑。
　　本文在查閱和分析國(guó)內(nèi)外大量有關(guān)硫化礦及鋁土礦預(yù)處理的文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上，提出了焙燒脫硫預(yù)處理高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的新工藝，首先通過(guò)對(duì)高硫進(jìn)行礦石礦物學(xué)分析和焙燒脫硫過(guò)程熱力學(xué)分析，然后研究

2、了脫硫工藝條件對(duì)脫硫性能的影響，最后系統(tǒng)研究了焙燒脫硫過(guò)程的動(dòng)力學(xué)過(guò)程并建立了動(dòng)力學(xué)模型，為高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工業(yè)化利用和設(shè)備設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。論文的主要結(jié)論如下:
　　首先，熱力學(xué)分析表明:黃鐵礦在預(yù)焙燒過(guò)程中主反應(yīng)ΔG值在650-900℃的溫度范圍為負(fù)，預(yù)焙燒過(guò)程中各反應(yīng)在一定的氣體分壓條件下均可正常進(jìn)行;高硫鋁土礦在預(yù)焙燒過(guò)程中三個(gè)主要反應(yīng)的ΔHθ值均隨反應(yīng)溫度的上升而上升，其中一水硬鋁石和高嶺石的脫水反應(yīng)為吸熱反應(yīng)而

3、黃鐵礦的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
　　其次，焙燒脫硫試驗(yàn)研究結(jié)果表明:鋁土礦預(yù)焙燒脫硫率隨礦石粒度的降低、焙燒溫度的升高、氧氣濃度的提高及反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。
　　最后，對(duì)高硫鋁土礦流態(tài)化焙燒脫硫動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行分析，并建立了動(dòng)力學(xué)模型。焙燒脫硫過(guò)程適合的機(jī)理函數(shù)為1-3(1-x)2/3+2(1-x)，主要控制步驟為氣體通過(guò)反應(yīng)產(chǎn)物層的擴(kuò)散控制，表觀活化能為52.34kJ·mol-1，宏觀動(dòng)力學(xué)方程為:1-3(1-x)2/3+2