机械力活化诱导硫化矿石自燃的热分析动力学

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 k J/mol,对应的指前因子分别为2.35×10~(18)、1.45×10~(13)和1.60×10~(11);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 k J/mol,指前因子分别为1.58×10~(17)、1.60×10~(11);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。