鉬鐵冶煉中鉬精礦氧化焙燒的工藝分析
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鉬鐵冶煉中鉬精礦氧化焙燒的工藝分析從如下3個方面進(jìn)行:
1.1 反應(yīng)溫度分析
式(1.1)反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)。常溫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下:T=298 K,ΔG01=-1 003.13 kJ/mol,說明反應(yīng)在室溫下即能進(jìn)行,焙燒反應(yīng)一旦進(jìn)行,不需要外部供應(yīng)熱量。由于反應(yīng)會放出大量的熱,使體系溫度升高。而對于放熱反應(yīng)來說,溫度升高對反應(yīng)不利。如果ΔG01≥0,必須使T≥5 052 K。顯然,體系不可能達(dá)到此溫度,反應(yīng)不會停止,即實際生產(chǎn)的溫度下,反應(yīng)式(1.1)會始終進(jìn)行。
1.2 反應(yīng)氣氛分析
為了計算方便,反應(yīng)式(1.1)變形如下:
實際生產(chǎn)溫度上限為680 ℃(953 K),以1 000 K進(jìn)行估算,設(shè)該體系中SO2分壓的上限為PSO2,體系壓力為P0(與大氣相通)。
因為不斷向爐內(nèi)通空氣,氣體始終是流動的,PSO2不會太高,PSO2P0,
顯然,若假設(shè)爐內(nèi)始終維持一個標(biāo)準(zhǔn)壓力(P0)的空氣,爐內(nèi)的SO2永遠(yuǎn)達(dá)不到此程度。那么爐內(nèi)達(dá)到平衡的SO2分壓可如下計算:
顯然,爐內(nèi)SO2分壓永遠(yuǎn)達(dá)不到這個限度,那么氧化焙燒反應(yīng)(1.1)始終能向右進(jìn)行,即反應(yīng)(1.1)能進(jìn)行很完全,鉬精礦中的硫能比較徹底地脫除。
1.3 粒度對反應(yīng)的影響?yīng)?/FONT>
由以上分析可知,從熱力學(xué)角度,在生產(chǎn)能夠達(dá)到的任何溫度下,反應(yīng)(1.3)始終能向右進(jìn)行。但在實際焙燒過程中,MoS2的氧化反應(yīng)速度較快才有實際意義。鉬精礦顆粒愈小,且與氧接觸條件愈好,反應(yīng)速度愈快。實際測定的鉬精礦開始氧化溫度(宏觀開始反應(yīng)溫度)和燃燒溫度(即激烈反應(yīng)溫度)與鉬精礦粒度的關(guān)系見表1,這主要是動力學(xué)因素在起作用。
表1MoS2的開始氧化溫度、燃燒溫度與粒度的關(guān)系。
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