硫精礦制備鐵精礦的過程動力學(xué)研究.pdf

1、本文以黃鐵礦為研究對象,分析了其氧化過程的動力學(xué)機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上,通過試驗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題,為黃鐵礦燒渣二次開發(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黃鐵礦氧化過程的影響后,對其氧化過程應(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力學(xué)方法,利用Origin軟件來對熱重/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程受表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個步驟控制;粗粒級的中品位硫精礦在氧化過程受到表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個步驟共同控制反應(yīng),而細(xì)粒級的礦物在氧化過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、氧化過程則受到兩個步驟共同控制反應(yīng);低品位硫精礦與TF復(fù)合添加劑的配比試樣,在氧化過程受到表面化學(xué)反應(yīng)和氣體擴(kuò)散兩個步驟共同控制反步驟。
　　在動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定了硫精礦焙燒制備鐵精礦的實(shí)驗條件,通過焙燒試驗得出:高、中品位的硫精礦在1073K、4個小時的焙燒條件下,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個小時,燒渣的TFe=52.62%、S=0.93%,無法作為合

4、格的鐵精礦;粒度對中品位硫精礦的焙燒結(jié)果影響較小,試驗分析的五個粒級中品位硫精礦經(jīng)1073K、3個小時焙燒后可以的到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小時的試驗條件下,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小時焙燒后的鐵精礦中硫品位也不斷降低,除+0.15mm粒級的配比礦物焙燒