基于Factsage的金属硫化矿尘爆炸过程产物分析
发布时间：2022-01-20 03:34
为研究金属硫化矿尘爆炸的过程与产物,预防与控制其粉尘发生爆炸,在20 L爆炸球中开展金属硫化矿尘爆炸试验,发现存在磁黄铁矿含量越高爆炸产物颜色越红的现象。为揭示这一现象的本质,应用XRD对爆炸产物进行分析,基于Factsage软件模拟计算黄铁矿矿尘与磁黄铁矿矿尘爆炸过程。结果表明:产物中含有的Fe2O3是主要致色原因;最终产物除固体Fe2O3外还存在气体SO2,SO3,反应中间过程主要固体产物为Fe2（SO4）3;在磁黄铁矿与黄铁矿含硫量相同或质量相同时,Fe2O3的生成量磁黄铁矿较黄铁矿多,且磁黄铁矿含硫量越多Fe2O3生成量越多,模拟计算结果与试验现象一致,研究结果可为分析金属硫化矿尘爆炸过程提供理论与数据支撑。
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(12)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
含磁黄铁矿的金属硫化矿尘爆炸反应物与产物
图1 含磁黄铁矿的金属硫化矿尘爆炸反应物与产物相关研究表明,磁黄铁矿比黄铁矿更容易被氧化,氧化生成Fe2O3,黄铁矿相对磁黄铁矿更容易爆炸[9];磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2(SO4)3和FeO(OH),SO 4 2- 是导致矿石堆周边土壤酸化的主要诱因[21]。基于文献结论,结合上述试验现象与产物分析结果,采用Factsage软件模拟金属硫化矿尘爆炸过程,对过程产物类型进一步求证,判断相同条件下是否存在反应物中磁黄铁矿含量越多产物中Fe2O3越多的现象,并揭示金属硫化矿尘爆炸燃烧过程中的产物。
相关研究表明,磁黄铁矿比黄铁矿更容易被氧化,氧化生成Fe2O3,黄铁矿相对磁黄铁矿更容易爆炸[9];磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2(SO4)3和FeO(OH),SO 4 2- 是导致矿石堆周边土壤酸化的主要诱因[21]。基于文献结论,结合上述试验现象与产物分析结果,采用Factsage软件模拟金属硫化矿尘爆炸过程,对过程产物类型进一步求证,判断相同条件下是否存在反应物中磁黄铁矿含量越多产物中Fe2O3越多的现象,并揭示金属硫化矿尘爆炸燃烧过程中的产物。2 初始条件假设与计算步骤
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合金属粉尘爆炸最小点火能量影响因素研究[J]. 李知衍,司荣军,李润之. 中国安全生产科学技术. 2020(09)
[2]CFD modeling to study the effect of particle size on dispersion in 20l explosion chamber: An overview[J]. Santosh Kumar Ray,Niroj Kumar Mohalik,Asfar Mobin Khan,Debashish Mishra,Nikhil Kumar Varma,Jai Krishna Pandey,Pradeep Kumar Singh. International Journal of Mining Science and Technology. 2020(03)
[3]金属硫化矿尘爆炸研究进展[J]. 田长顺,饶运章,许威,肖春瑜. 金属矿山. 2020(04)
[4]木质粉尘燃爆的热力学自洽动力学模型[J]. 胡涛平,喻孜,郭露,徐长妍. 林业工程学报. 2019(04)
[5]FactSage在钢渣处理研究中的应用[J]. 韩霄,曹颖川,景东荣,吴长松,马良富,韦家川,陈宇红,蒋亮. 矿产综合利用. 2019(03)
[6]粉尘浓度对20L球罐内硫磺粉尘分散过程流场特性的影响[J]. 赵一姝,范健强,白建平,曾畅,王雨. 中国安全生产科学技术. 2018(07)
[7]含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响[J]. 饶运章,刘志军,洪训明,杨明山,陈斌. 金属矿山. 2018(04)
[8]Factsage模拟城市污泥与煤混燃过程中含铁、硫矿物的演变[J]. 刘亮,艾锦瑾,尹艳山,田红,宋铖,刘成,龚千代,余俭民,凌鹏,姜哲浩. 环境科学与技术. 2017(05)
[9]磁黄铁矿氧化机理及酸性矿山废水防治的研究进展[J]. 蔡美芳,党志. 环境污染与防治. 2006(01)
[10]实验室条件下磁黄铁矿的氧化机理[J]. 蔡美芳,党志. 华南理工大学学报(自然科学版). 2005(11)
硕士论文
[1]硫化矿尘最低着火温度实验研究[D]. 孙翔.江西理工大学 2017
[2]硫化矿尘热分解动力学及其爆温计算研究[D]. 马师.江西理工大学 2017
[3]硫化矿尘云爆炸强度与爆炸下限浓度试验研究[D]. 袁博云.江西理工大学 2016
本文编号：3598096
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(12)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
含磁黄铁矿的金属硫化矿尘爆炸反应物与产物
图1 含磁黄铁矿的金属硫化矿尘爆炸反应物与产物相关研究表明,磁黄铁矿比黄铁矿更容易被氧化,氧化生成Fe2O3,黄铁矿相对磁黄铁矿更容易爆炸[9];磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2(SO4)3和FeO(OH),SO 4 2- 是导致矿石堆周边土壤酸化的主要诱因[21]。基于文献结论,结合上述试验现象与产物分析结果,采用Factsage软件模拟金属硫化矿尘爆炸过程,对过程产物类型进一步求证,判断相同条件下是否存在反应物中磁黄铁矿含量越多产物中Fe2O3越多的现象,并揭示金属硫化矿尘爆炸燃烧过程中的产物。
相关研究表明,磁黄铁矿比黄铁矿更容易被氧化,氧化生成Fe2O3,黄铁矿相对磁黄铁矿更容易爆炸[9];磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2(SO4)3和FeO(OH),SO 4 2- 是导致矿石堆周边土壤酸化的主要诱因[21]。基于文献结论,结合上述试验现象与产物分析结果,采用Factsage软件模拟金属硫化矿尘爆炸过程,对过程产物类型进一步求证,判断相同条件下是否存在反应物中磁黄铁矿含量越多产物中Fe2O3越多的现象,并揭示金属硫化矿尘爆炸燃烧过程中的产物。2 初始条件假设与计算步骤
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合金属粉尘爆炸最小点火能量影响因素研究[J]. 李知衍,司荣军,李润之. 中国安全生产科学技术. 2020(09)
[2]CFD modeling to study the effect of particle size on dispersion in 20l explosion chamber: An overview[J]. Santosh Kumar Ray,Niroj Kumar Mohalik,Asfar Mobin Khan,Debashish Mishra,Nikhil Kumar Varma,Jai Krishna Pandey,Pradeep Kumar Singh. International Journal of Mining Science and Technology. 2020(03)
[3]金属硫化矿尘爆炸研究进展[J]. 田长顺,饶运章,许威,肖春瑜. 金属矿山. 2020(04)
[4]木质粉尘燃爆的热力学自洽动力学模型[J]. 胡涛平,喻孜,郭露,徐长妍. 林业工程学报. 2019(04)
[5]FactSage在钢渣处理研究中的应用[J]. 韩霄,曹颖川,景东荣,吴长松,马良富,韦家川,陈宇红,蒋亮. 矿产综合利用. 2019(03)
[6]粉尘浓度对20L球罐内硫磺粉尘分散过程流场特性的影响[J]. 赵一姝,范健强,白建平,曾畅,王雨. 中国安全生产科学技术. 2018(07)
[7]含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响[J]. 饶运章,刘志军,洪训明,杨明山,陈斌. 金属矿山. 2018(04)
[8]Factsage模拟城市污泥与煤混燃过程中含铁、硫矿物的演变[J]. 刘亮,艾锦瑾,尹艳山,田红,宋铖,刘成,龚千代,余俭民,凌鹏,姜哲浩. 环境科学与技术. 2017(05)
[9]磁黄铁矿氧化机理及酸性矿山废水防治的研究进展[J]. 蔡美芳,党志. 环境污染与防治. 2006(01)
[10]实验室条件下磁黄铁矿的氧化机理[J]. 蔡美芳,党志. 华南理工大学学报(自然科学版). 2005(11)
硕士论文
[1]硫化矿尘最低着火温度实验研究[D]. 孙翔.江西理工大学 2017
[2]硫化矿尘热分解动力学及其爆温计算研究[D]. 马师.江西理工大学 2017
[3]硫化矿尘云爆炸强度与爆炸下限浓度试验研究[D]. 袁博云.江西理工大学 2016
本文编号：3598096
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3598096.html
