针对高硫铁精矿氧化焙烧释放SO2气体的问题,进行了固硫焙烧实验及其反应动力学研究。通过XRD、SEM和EDS等检测手段考察了高硫铁精矿固硫氧化焙烧过程的矿相变化规律。根据热重曲线,采用Coats-Redfern积分法和Achar-Brindley-SharpWendworth微分法进行动力学计算,确定了不同温度段高硫铁精矿固硫焙烧的反应机制。结果表明,在理论配碱量、保温时间30 min、温度550℃条件下,固硫剂Na2CO3的固硫率为93.3%,焙烧产物为Fe2O3和水溶性Na2SO4。动力学分析表明,在300550℃范围内,高硫铁精矿固硫氧化焙烧分为3个阶段:在前两个阶段,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有所不同;在第3阶段,固硫反应属于三维扩散控制的Z-L-T模型,反应表观活化能分别为142.73 k J/mol和150.66 k J/mol。
