硫精礦制備鐵精礦的過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文以黃鐵礦為研究對(duì)象,分析了其氧化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)試驗(yàn)探索出了黃鐵礦焙燒制鐵精礦最佳條件,解決了礦山企業(yè)資源不能得到合理利用的問(wèn)題,為黃鐵礦燒渣二次開(kāi)發(fā)與利用提供了新的途徑。
　　本文以熱重/差熱分析為手段,在分析了升溫速率對(duì)黃鐵礦氧化過(guò)程的影響后,對(duì)其氧化過(guò)程應(yīng)用球型顆粒的收縮核模型,采用Coats-Redferm方程和Achar方程兩種不同的熱分析動(dòng)力學(xué)方法,利用Origin軟件來(lái)對(duì)熱重/差熱數(shù)據(jù)進(jìn)行線性

2、擬合,線性擬合結(jié)果表明:高、中品位的硫精礦在氧化過(guò)程前一階段符合表面化學(xué)反應(yīng)控制步驟,后一階段符合氣體在固相產(chǎn)物層擴(kuò)散控制步驟;低品位硫精礦在氧化過(guò)程受表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個(gè)步驟控制;粗粒級(jí)的中品位硫精礦在氧化過(guò)程受到表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個(gè)步驟共同控制反應(yīng),而細(xì)粒級(jí)的礦物在氧化過(guò)程則符合氣體在固相產(chǎn)物層的控制步驟;中品位硫精礦與TF復(fù)合添加劑配比后硫品位較高的配比礦物在氧化過(guò)程符合氣體在固相產(chǎn)物層的擴(kuò)散控制步驟,低品位配比礦物在

3、氧化過(guò)程則受到兩個(gè)步驟共同控制反應(yīng);低品位硫精礦與TF復(fù)合添加劑的配比試樣,在氧化過(guò)程受到表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個(gè)步驟共同控制反步驟。
　　在動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定了硫精礦焙燒制備鐵精礦的實(shí)驗(yàn)條件,通過(guò)焙燒試驗(yàn)得出:高、中品位的硫精礦在1073K、4個(gè)小時(shí)的焙燒條件下,可以得到TFe>65％、S<0.38%的合格鐵精礦,而低品位的硫精礦在1223K溫度條件下,焙燒8個(gè)小時(shí),燒渣的TFe=52.62%、S=0.93%,無(wú)法作為合

4、格的鐵精礦;粒度對(duì)中品位硫精礦的焙燒結(jié)果影響較小,試驗(yàn)分析的五個(gè)粒級(jí)中品位硫精礦經(jīng)1073K、3個(gè)小時(shí)焙燒后可以的到TFe>66%、S<0.25%的合格鐵精礦;中品位硫精礦與TF復(fù)合添加劑的四種配比礦物在10.73K、3小時(shí)的試驗(yàn)條件下,焙燒得到TFe>65%、S<0.1%的合格鐵精礦;隨著粒度的減小,不同粒級(jí)的中品位硫精礦與TF復(fù)合添加劑的配比礦物經(jīng)1073K、3小時(shí)焙燒后的鐵精礦中硫品位也不斷降低,除+0.15mm粒級(jí)的配比礦物焙燒