多金属复杂黄铜矿热活化及其非等温动力学研究

作者:吴越; 廖亚龙*; 马海飞; 嵇广雄; 刘庆丰; 郗家俊
来源:中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(02): 443-455.

摘要

为研究多金属复杂黄铜矿的非等温热分解动力学行为,在氩气气氛中对多金属复杂黄铜矿进行热重-差示扫描量热法(TG-DSC)分析,用FWO法、Kissinger法和Coats-Redfern法计算多金属复杂黄铜矿热分解的活化能(Eα)、指前因子(A)和机理函数,并采用XRD和SEM-EDS表征热解产物的矿相结构和形貌。研究结果表明:原料中黄铜矿热解后转变为相应的铜和铁的硫化物,形貌由致密的块状结构转变为有裂隙的疏松多颗粒状。多金属复杂黄铜矿的热分解可以分为2个阶段,其中,第一阶段为40~300℃,符合R3模型(体积收缩模型),表观活化能(Eα)为11.422 kJ/mol,指前因子的对数(lgA)为-1.882;第二阶段为300~650℃,符合AE4模型(Avrami-Erofeev方程),表观活化能(Eα)为134.233 kJ/mol,指前因子的对数(lgA)为9.777。