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低品位硫精矿富氧焙烧反应动力学计算
来源：中国钢结构门户网　www.gjgmh.com　　2016-3-9 13:11:01
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硫精矿是钢铁企业生产过程中常见的化工产品，其中的硫通常以黄铁矿（FeS2）、磁黄铁矿（Fe7S8）或单质硫的形式存在。依据硫精矿硫含量的不同，采用不同的生产工艺加以综合利用。冶炼厂的硫精矿中含有单质硫，可通过密闭加热再冷凝的方式回收，而附带高附加值元素的硫精矿则采用焙烧－浸出工艺综合回收有价元素。
内蒙古科技大学的学者针对硫精矿中硫的脱除问题，研究了低品位硫精矿在富氧条件下焙烧反应的动力学过程。利用XRD、SEM 和EDS分析了硫精矿氧化焙烧过程的矿相变化规律。同时，根据其热分析的DSC和TG曲线，采用Achar－Brindley－Sharp－Wendworth微分法和Coats－Redfern积分法分别计算了脱硫反应的动力学参数，确定了硫精矿不同温度段脱硫的反应机制。结果表明：随着温度的升高，复杂的硫精矿逐渐被氧化成赤铁矿，其中伴随着中间产物硫酸铁的生成与分解；而且焙烧矿的硫含量也随温度升高而逐渐降低。动力学计算结果表明，在430～975℃的温度范围内，硫精矿氧化焙烧分为4个阶段进行，在前3个阶段，脱硫反应机理均符合Avrami－Erofeev方程，为随机成核和随后生长的化学反应控制，只是反应级数和表观活化能在不同阶段各不相同；在第4阶段，脱硫反应机理符合Z－L－T方程，为残余硫化物的三维扩散控制，反应的表观活化能分别为10.812和9.920kJ/mol，在4个温度段中是最低的
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