潘伟
,
吴超
,
刘辉
,
阳富强
中国有色金属学报
为了研究硫化矿石堆氧化反应过程中温度场的动态变化,提出基于实测温度数据重构温度场的新思路.以从某硫铁矿采集的矿石样品作为实验材料,应用自主设计的实验装置,测定模拟矿石堆各测点的温度变化.在对矿石堆温度场演化的混沌相关性进行验证后,应用实测温度数据进行二维插值,模拟得到矿石堆不同时段的温度变化曲面.结果表明:矿石堆内通风和蓄热的综合作用使得堆内温度分布呈现出显著的空间差异,且根据升温幅度的变化情况,可将矿石堆温度场的演化大致分为3个阶段,在各个阶段矿石堆表层一定范围内的升温幅度始终最大;分析测点平均升温率与深度的关系,可确定矿石堆的自热层厚度约为11.523 3 mm;由于自热层的升温幅度明显大于其他区域的,在采矿生产中应对该区域进行重点监控.
关键词:
硫化矿石堆
,
自热实验
,
温度场
,
混沌相关性
,
二维插值
,
自热层
,
仿真
阳富强
,
刘广宁
,
刘晓霞
,
黄贤煜
中国有色金属学报
为揭示硫化矿石在经历机械力活化后的氧化自燃特性,运用热分析技术表征矿样在不同功率(100～450r/min)、不同料球比(1∶3～1∶12)条件下活化后的热分解动力学参数;采用X射线衍射技术对活化矿样进行线形分析,比较矿样活化前后的晶格畸变率和晶块尺寸.结果表明:硫化矿石在530～640℃温度区间的氧化热解过程符合一维扩散反应动力学机制;其表观活化能随着球磨功率、料球比的增加而降低,呈现出较好的一致性;矿样在未活化、200 r/min、350 r/min活化条件下的表观活化能依次为258.93、181.34、150.97 kJ/mol,对应的指前因子分别为2.35×1018、1.45×1013和1.60×1011;矿样在料球比为1∶3、1∶8活化条件下的表观活化能依次为240.57、150.97 kJ/mol,指前因子分别为1.58×1017、1.60×1011;硫化矿石的表观活化能的降低与活化矿样晶格畸变率的增大及晶块尺寸减小存在一定的相关性,进而容易引发自燃.
关键词:
硫化矿石
,
机械活化
,
自燃
,
热分析动力学
