金属硫化矿尘爆炸反应过程机理分析

田长顺¹，饶运章¹，许威¹，向彩榕¹，马师²

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿

摘 要：金属硫化矿山存在粉尘爆炸的危险,而爆炸反应过程机理尚需明确。通过热重分析试验,了解金属硫化矿尘热反应过程;通过Factsage软件数值模拟,半定量计算了热解产物,验证了金属硫化矿尘热重分析结果的准确性;通过X射线粉末衍射仪表征,分析了金属硫化矿尘在20 L球形爆炸容器中反应前后的物相。基于上述热重分析结果、物相分析结果,及颗粒的气相、表面非均相燃烧理论,重点建立了缩核—挥发分（shrinking core-diffusion limited volatiles explosion model,简称SCDLVC model）爆炸反应过程机理模型。归纳了当前粉尘爆炸动力学控制方程式及理论模型,得到适用于金属硫化矿尘爆炸反应过程机理模型的方程式,并提出今后修正方向。研究结果可为研究金属硫化矿尘爆炸的计算流体力学提供理论依据,也可为预防金属硫化矿山粉尘爆炸提供理论支撑。

关键词：金属硫化矿粉尘;爆炸;机理;热重分析;