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钼铁冶炼中钼精矿氧化焙烧的工艺分析

2020-12-31 16:34:29

钼铁冶炼中钼精矿氧化焙烧的工艺分析从如下3个方面进行:

钼高温炉

1、反应温度分析

  反应式(1.1)反应是强放热反应。常温标准状态下:T=298 K,ΔG01=-1 003.13 kJ/mol,说明反应在室温下即能进行,焙烧反应一旦进行,不需要外部供应热量。由于反应会放出大量的热,使体系温度升高。而对于放热反应来说,温度升高对反应不利。如果ΔG01≥0,必须使T≥5 052 K。显然,体系不可能达到此温度,反应不会停止,即实际生产的温度下,反应式(1.1)会始终进行。

2、反应气氛分析

  为了计算方便,反应式(1.1)变形如下:

  实际生产温度上限为680 ℃(953 K),以1 000 K进行估算,设该体系中SO2分压的上限为PSO2,体系压力为P0(与大气相通)。

  因为不断向炉内通空气,气体始终是流动的,PSO2不会太高,PSO2P0,

  显然,若假设炉内始终维持一个标准压力(P0)的空气,炉内的SO2永远达不到此程度。那么炉内达到平衡的SO2分压可如下计算:

  显然,炉内SO2分压永远达不到这个限度,那么氧化焙烧反应(1.1)始终能向右进行,即反应(1.1)能进行很完全,钼精矿中的硫能比较彻底地脱除。

3、粒度对反应的影响

  由以上分析可知,从热力学角度,在生产能够达到的任何温度下,反应(1.3)始终能向右进行。但在实际焙烧过程中,MoS2的氧化反应速度较快才有实际意义。钼精矿颗粒愈小,且与氧接触条件愈好,反应速度愈快。实际测定的钼精矿开始氧化温度(宏观开始反应温度)和燃烧温度(即激烈反应温度)与钼精矿粒度的关系见表1,这主要是动力学因素在起作用。

表1MoS2的开始氧化温度、燃烧温度与粒度的关系。


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