硫化礦氧化自熱性質(zhì)測試的新方法

陽富強(qiáng)，吳 超

(1. 中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院，長沙 410083；2. 中南大學(xué) 國家金屬礦安全科學(xué)技術(shù)研究中心，長沙 410083)

硫化礦氧化自熱性質(zhì)測試的新方法

陽富強(qiáng)1,2，吳 超1,2

(1. 中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院，長沙 410083；2. 中南大學(xué) 國家金屬礦安全科學(xué)技術(shù)研究中心，長沙 410083)

介紹一種新的測試硫化礦樣氧化自熱性質(zhì)的方法。該套實(shí)驗(yàn)裝置由程序控溫箱、金屬網(wǎng)籃、熱電偶以及溫度自動(dòng)記錄儀等構(gòu)成。通過設(shè)置不同的恒溫條件，運(yùn)用該套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)首次測試3種不同硫化礦樣的氧化自熱性質(zhì)，得出各礦樣在不同恒溫條件下的自熱規(guī)律；利用交叉點(diǎn)溫度法解算出3種礦樣(硫鐵精礦、高硫精礦、原礦)的表觀活化能分別為13.736 6、21.381 7、36.235 0 kJ/mol，比較3種礦樣的自燃傾向性。結(jié)果表明：隨著恒溫溫度的升高，礦樣的自熱幅度變大，溫度交叉的速度變快；硫鐵精礦的表觀活化能最小，原礦的表觀活化能最大，這與硫精礦更容易發(fā)生自燃的現(xiàn)象一致。與傳統(tǒng)的研究硫化礦石氧化自熱性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法相比，該方法的測試成本低、操作簡便、可重復(fù)性強(qiáng)，用于判定硫化礦石的自燃傾向性有一定的適用性。

硫化礦；硫鐵精礦；高硫精礦；交叉點(diǎn)溫度法；氧化自熱；表觀活化能；自燃傾向性

Abstract:A new experimental method to test the oxidation and self-heating properties of sulfide ore samples was introduced. This test system is composed of procedure temperature-controlled chest, wire-mesh basket, thermoelectric couples, and auto-recording thermometer. By changing the constant temperature conditions, three sulfide ore samples were tested for the first time by this new method. The self-heating law curves at different temperatures were gained, and the corresponding apparent activation energies of three samples (iron sulfide concentrate, high-sulfur concentrate and original ore) were calculated by crossing-point temperature method, which were 13.736 6, 21.381 7 and 36.235 0 kJ/mol,respectively; moreover, the spontaneous combustion tendencies of these samples were compared. The results show that with increasing constant temperature, the self-heating range of samples increases, and the temperature crosses more quickly; the apparent activation energy of the sulfur iron concentrate is the least, while that of original ore powders is the largest, which is consistent with the phenomenon that sulfide concentrate cause spontaneous combustion more easily.Compared with the traditional test device, this new experimental method has some advantages of low test cost,convenient operation and good operation repeatability, so it is suitable for evaluating spontaneous combustion tendency of sulfide ores.

Key words:sulfide ore; iron sulfide concentrate; high-sulfur concentrate; crossing-point temperature method; oxidation and self-heating; apparent activation energy; spontaneous combustion tendency

硫化礦石被爆破下來與空氣接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而放出熱量；在一定的外界條件下，局部熱量積聚使得礦石不斷被加熱，直到達(dá)到其著火點(diǎn)溫度，即引發(fā)自燃火災(zāi)[1?3]?；馂?zāi)的發(fā)生，不僅惡化井下作業(yè)環(huán)境，污染地表空氣，造成礦物資源的巨大浪費(fèi)，而且還會(huì)破壞井下設(shè)備，影響采礦作業(yè)的正常進(jìn)行，甚至造成重大的人員傷亡事故[4?6]。因此，準(zhǔn)確判定硫化礦石的自燃傾向性，可以為高硫礦井防滅火等級(jí)的劃分及礦床開采設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)，以便正確選擇采礦方法、通風(fēng)系統(tǒng)、回采順序以及防滅火技術(shù)與措施，從而達(dá)到避免盲目設(shè)計(jì)、節(jié)省投資、保證安全的目的[7]。

硫化礦石的氧化自熱性質(zhì)是衡量其自燃傾向性大小的重要指標(biāo)之一。目前，研究硫化礦石的自熱性質(zhì)普遍是采取人工加熱的實(shí)驗(yàn)方法。如文獻(xiàn)[8?10]所述，在玻璃反應(yīng)瓶底部墊上石棉網(wǎng)和銅絲網(wǎng)，然后放入已配制好的礦樣，將2根帶有溫度合金探頭的補(bǔ)償導(dǎo)線，一個(gè)置入礦樣中，另一個(gè)放在反應(yīng)瓶外，并保持于同一水平高度；通過恒溫箱對礦樣加熱，并不斷供給適量的氧氣；待礦樣的溫度上升到與環(huán)境溫度相同時(shí)，恒溫等待1 h左右，用電子溫度自動(dòng)記錄儀記錄礦樣溫度與環(huán)境溫度；若礦樣溫度不超過環(huán)境溫度，表明礦樣不自熱，此時(shí)必須再次升高環(huán)境溫度。按照上述步驟循環(huán)下去，直到發(fā)現(xiàn)在某一恒溫條件下礦樣出現(xiàn)自熱現(xiàn)象為止。由此可見，該方法所采用的實(shí)驗(yàn)裝置及操作步驟較為復(fù)雜，加上使用的玻璃材料導(dǎo)熱，對礦樣的加熱效果不好，從而影響礦樣的氧化自熱速率；并且對所獲數(shù)據(jù)不能進(jìn)行更深入的分析。金屬網(wǎng)籃交叉點(diǎn)溫度法是 CHEN等[11?14]提出的一種新的測試方法，已廣泛運(yùn)用到各種傳熱學(xué)的理論及實(shí)踐當(dāng)中，包括對煤炭、木屑、奶粉等物質(zhì)的熱分析，并取得了較好的效果。然而，至今還未將該方法應(yīng)用于硫化礦石自燃傾向性的判定當(dāng)中。因此，本文作者結(jié)合中南大學(xué)安全與環(huán)保研究所現(xiàn)有的儀器設(shè)備，自行設(shè)計(jì)一套更為簡便的實(shí)驗(yàn)裝置，首次采用該方法測定了3種不同硫化礦樣的氧化自熱性質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 礦樣

從2座礦山采集具有代表性的3種礦樣(分別為硫鐵精礦、高硫精礦、原礦)，包裝好運(yùn)回到實(shí)驗(yàn)室，將原礦外表被氧化的部分剝?nèi)ィ⒉捎萌斯し▽⒌V樣碎至粒徑小于0.15 mm，用厚塑料袋封裝好，然后放入到裝有硅膠干燥劑的密封玻璃容器中備用。用激光粒度分析儀對3種礦樣的粒度分布進(jìn)行測試，結(jié)果見圖1所示，表明礦樣的粒度分布較為均勻。

礦石中的化學(xué)成分及含量、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、晶體顆粒尺寸等均影響硫化礦石的氧化自熱性質(zhì)。3種礦樣的主要化學(xué)成分及電鏡掃描結(jié)果見表1及圖2所示。可以看出3種礦樣的含硫量均較高，原礦中二氧化硅等雜質(zhì)的含量較大，硫鐵精礦出現(xiàn)稍微的結(jié)塊現(xiàn)象。

圖1 3種礦樣的粒度分布Fig.1 Particle size distributions of three different sulfide samples: (a) High-sulfur concentrate; (b) Iron sulfide concentrate; (c) Original ore

表1 3種礦樣的化學(xué)成分Table 1 Chemical compositions of three sulfide ore samples

圖2 3種礦樣的SEM像Fig.2 SEM images for three different sulfide ore samples:(a) High-sulfur concentrate; (b) Iron sulfide concentrate;(c) Original ore

1.2 測試系統(tǒng)

本次實(shí)驗(yàn)的測試系統(tǒng)由中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院安全與環(huán)保研究所現(xiàn)有的設(shè)備所構(gòu)成，主要包括HT302E可程式高溫試驗(yàn)箱、金屬網(wǎng)籃、K型熱電偶測溫元件，CENTER304/309溫度自動(dòng)記錄儀等，其組合方式如圖3所示。其中，HT302E可程式高溫試驗(yàn)箱為電熱鼓風(fēng)式，依靠鼓風(fēng)電機(jī)使工作室內(nèi)的空氣強(qiáng)制流動(dòng)來滿足技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)而保證箱體內(nèi)溫度場及風(fēng)流場的均勻；控溫儀、開關(guān)、指示燈等集于一板，方便操作；箱體大門采用高溫抗老化的硅橡膠隔熱密封，絕熱性能好；箱體左側(cè)及頂部各有一個(gè)測試孔，方便測試引線；試驗(yàn)箱內(nèi)部設(shè)置為多層，用于放置實(shí)驗(yàn)礦樣。金屬網(wǎng)籃是用孔徑為0.088 mm的金屬網(wǎng)篩手工制作而成的一個(gè)圓柱體模型，用于裝礦樣，模型的尺寸可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的礦樣量來確定(本次實(shí)驗(yàn)所用模型的半徑為2 cm，高為6 cm)；金屬網(wǎng)籃上的細(xì)微篩孔主要是為了利于空氣滲入到礦樣內(nèi)部，保證礦樣氧化所需氧氣以及達(dá)到良好的傳熱效果，從而加快礦石的氧化放熱；金屬網(wǎng)籃及箱體內(nèi)部的構(gòu)造如圖4所示。

CENTER304/309溫度自動(dòng)記錄儀是以K型熱電偶為傳感器的數(shù)位溫度表，具有記憶體裝置，可以不接電腦直接將礦石氧化自熱過程中的溫度記錄在電表中，然后由電腦將數(shù)據(jù)讀出并分析。

圖3 金屬網(wǎng)籃交叉點(diǎn)溫度法的測試系統(tǒng)Fig.3 Test system of crossing-point temperature method with wire-mesh basket

圖4 不同尺寸的金屬網(wǎng)籃及恒溫箱內(nèi)部構(gòu)造Fig.4 Metal baskets(a) with different sizes and internal structure(b) of temperature-controlled chest

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

在實(shí)驗(yàn)過程中，將箱體頂部的圓形孔打開，使其內(nèi)部與大氣相通，這樣有利于礦樣氧化自熱過程中產(chǎn)生的氣體與外界空氣發(fā)生交換，以滿足礦樣氧化所需的氧氣，具體操作步驟如下。

1) 用天平稱取約120 g礦樣，裝入金屬網(wǎng)籃內(nèi)。

2) 如圖3所示，箱體內(nèi)共有3個(gè)熱電偶(分別用1、2、3表示)。將 1號(hào)熱電偶置于金屬網(wǎng)籃的外側(cè)，用來測量試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度(環(huán)境溫度)；2號(hào)、3號(hào)熱電偶分別放置在金屬網(wǎng)籃的中心以及偏離中心點(diǎn)1 cm處的位置)，用來測量礦樣內(nèi)部不同點(diǎn)的溫度，保證3個(gè)熱電偶處于同一水平位置。

3) 將溫度自動(dòng)記錄儀與熱電偶數(shù)據(jù)線連接起來，設(shè)置為每隔30 s自動(dòng)記錄所測點(diǎn)的溫度。

4) 通過操縱面板，將箱體內(nèi)的恒溫溫度分別設(shè)置為140、150、160、180、200 ℃，對礦樣進(jìn)行恒溫加熱約 1.5 h(以硫鐵精礦為例，由于不同礦樣的自熱性質(zhì)差異大，必須設(shè)置不同的恒溫溫度及恒溫時(shí)間才能出現(xiàn)自熱現(xiàn)象)。

2 結(jié)果與分析

依照上述實(shí)驗(yàn)步驟，分別測定3種硫化礦樣在不同恒溫條件下的氧化自熱性質(zhì)。結(jié)果表明：不同礦樣出現(xiàn)自熱時(shí)的溫度以及所需的恒溫時(shí)間均不一樣，硫鐵精礦最容易自熱，而原礦最難自熱；隨著恒溫溫度的升高，同一礦樣的自熱幅度也隨之增大，礦樣的中心點(diǎn)以及偏離中心點(diǎn)1 cm處兩個(gè)位置溫度交叉的速度就越快，交叉點(diǎn)的溫度也越高。鑒于篇幅，在此僅列出硫鐵精礦在不同恒溫條件下的自熱曲線，如圖 5所示。其中：t1為礦樣中心點(diǎn)的溫度值；t2為偏離中心點(diǎn)1 cm處位置的溫度值；t3為試驗(yàn)箱內(nèi)的恒溫溫度(環(huán)境溫度)。在不同的恒溫條件下，硫鐵精礦交叉點(diǎn)的溫度分別為142.8、156.7、170.5、323.0、328.0 ℃。

由圖5可以看出，在加熱的初始階段，硫鐵精礦并未發(fā)生氧化反應(yīng)，或者是由于氧化反應(yīng)中放熱的速率很小，散熱量大于產(chǎn)熱量，使得礦樣內(nèi)的熱量無法聚集，所以，礦樣中心點(diǎn)位置的溫度比偏離中心1 cm處的溫度低；當(dāng)恒溫一段時(shí)間后，礦樣氧化放出的熱量逐漸增多，且熱量不斷積聚，使得礦樣中心點(diǎn)的溫度迅速上升，最終超過邊界點(diǎn)的溫度；最后，由于礦樣氧化反應(yīng)結(jié)束，其溫度又逐漸下降，直到與周圍的環(huán)境溫度達(dá)到平衡。

為了與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較，運(yùn)用不同的實(shí)驗(yàn)方法對原礦樣的氧化自熱性質(zhì)分別進(jìn)行測試，對應(yīng)的溫度—時(shí)間曲線見圖6所示。其中：t1為環(huán)境溫度，t2為礦樣的溫度。由圖6可以看出：使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到249 ℃時(shí)，礦樣仍未出現(xiàn)明顯的自熱現(xiàn)象，整個(gè)過程耗時(shí)23 h；相反，使用本實(shí)驗(yàn)的方法，在恒溫溫度為210 ℃，恒溫時(shí)間為1 h的條件下，礦樣有明顯的自熱現(xiàn)象，由此表明了該新方法的優(yōu)越性。

3 氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算

由上述實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出不同恒溫條件下各種礦樣的交叉點(diǎn)溫度的升溫速率，進(jìn)而求得3種礦樣的氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)。目前，研究硫化礦石的自燃傾向性主要是從化學(xué)熱力學(xué)方面展開的。如文獻(xiàn)[15?16]所述，從氧化動(dòng)力學(xué)方面去研究硫化礦石自燃傾向性的文獻(xiàn)不多，而這又是其研究發(fā)展的必然趨勢，即通過求解硫化礦石的氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù)來判斷其自燃危險(xiǎn)性程度?；罨芸梢远x為硫化礦石氧化反應(yīng)能夠進(jìn)行所需要的最低能量[17?18]，活化能大小反映氧化自燃的難易程度。硫化礦石的反應(yīng)活化能越大，表明其自燃傾向性越??；活化能越小，其自燃傾向性就越大。

圖5 硫鐵精礦在不同恒溫條件下的溫度—時(shí)間曲線Fig.5 Temperature—time curves of iron sulfide concentrates at different constant temperatures:(a) 140 ℃ ; (b) 150 ℃ ; (c) 160 ℃ ; (d) 180 ℃;(e) 200 ℃

圖6 用不同實(shí)驗(yàn)方法測定的原礦樣的溫度—時(shí)間曲線Fig.6 Temperature—time curves of original ore by different methods: (a) Traditional method; (b) New method

硫化礦石的自燃是其自身氧化放熱和向環(huán)境散熱共同作用的結(jié)果，其氧化動(dòng)力學(xué)方程可以用式(1)表示[19?20]：

式中：cp為硫化礦石的定壓比熱容，J/(kg·K)；ρ為硫化礦石的密度，kg/m3；T為硫化礦石的溫度，K；t為硫化礦石的反應(yīng)時(shí)間，s；k為硫化礦石的熱傳導(dǎo)系數(shù)，W/(m·K)；Q為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單位質(zhì)量硫化礦石的氧化放熱量，J/kg；A為指前因子，s?1；E為表觀活化能，J/mol；R為摩爾氣體常數(shù)。

按照前面的實(shí)驗(yàn)方法，在礦樣的中心位置和偏離中心1 cm處的位置放置2個(gè)測溫元件，當(dāng)2個(gè)測溫元件所測溫度值相等時(shí)，式(1)右邊的導(dǎo)熱項(xiàng)則為零。此時(shí)，對式(1)兩邊同時(shí)取對數(shù)便得到硫化礦石的表觀活化能計(jì)算公式，見式(2)。只要對同一個(gè)礦樣在不同的恒溫條件下測得其交叉點(diǎn)溫度就可以求出其表觀活化能。

式中：Tp為交叉點(diǎn)溫度，K。

將以上所測得的3種礦樣在不同恒溫條件下的交叉點(diǎn)溫升速率代入式(2)，得出不同礦樣的的關(guān)系圖，如圖7所示；進(jìn)而求出3種礦樣在相應(yīng)溫度范圍內(nèi)的表觀活化能及相關(guān)性系數(shù)，如表2所列。

圖7 3種礦樣的 ln(dT /dt)T=T p與?1 000/(RTp)的相關(guān)性分析圖Fig.7 Plots of ln(d T /dt)T=T pvs ?1 000/RTpfor three different mineral samples

表2 3種硫化礦樣的表觀活化能值Table 2 Apparent activation energies of three sulfide ore samples

表觀活化能越大，表明硫化礦樣發(fā)生自燃所需要的能量就越多，其自燃傾向性就越小。由表2可知，在所測得的3種硫化礦樣中，表觀活化能最小的是硫鐵精礦，說明硫鐵精礦最容易發(fā)生自燃，其次是高硫精礦，原礦樣的表觀活化能最大，說明其發(fā)生自燃的可能性最小。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，儲(chǔ)存在礦倉中的硫鐵精礦及高硫精礦均頻繁出現(xiàn)過自燃現(xiàn)象，而原礦樣所在的礦體在開采過程中并未發(fā)生自燃火災(zāi)，這也表明用活化能指標(biāo)來判斷硫化礦石的自燃傾向性是合理的。

4 結(jié)論

1) 設(shè)計(jì)了一套新的用于研究硫化礦樣氧化自熱性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，該測試系統(tǒng)由程序控溫箱、金屬網(wǎng)籃、熱電偶、以及溫度自動(dòng)記錄儀等構(gòu)成。運(yùn)用該套裝置對 3種不同硫化礦樣的氧化自熱性質(zhì)進(jìn)行了測定，達(dá)到了較好的效果。

2) 通過設(shè)置不同的恒溫條件，首次運(yùn)用金屬網(wǎng)籃交叉點(diǎn)溫度法測得不同條件下3種礦樣從初始溫度到交叉點(diǎn)溫度的升溫速率，運(yùn)用硫化礦石的氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程算出硫鐵精礦、高硫精礦以及原礦樣的表觀活化能分別是13.736 6、21.381 7和36.235 0 kJ/mol?；罨艽笮〉谋容^結(jié)果表明，硫鐵精礦的自燃傾向性最大，而原礦樣的自燃傾向性最小，結(jié)果與實(shí)際相符。

3) 與傳統(tǒng)的用于測試硫化礦樣氧化自熱性質(zhì)的方法相比，該實(shí)驗(yàn)方法具有測試成本低、操作簡便、快速等優(yōu)點(diǎn)，還能利用所獲得的數(shù)據(jù)求解出各種礦樣的氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。該方法可以應(yīng)用到硫化礦石的自燃傾向性判定當(dāng)中。

REFERENCES

推薦理由:《世界海洋法譯叢》旨在通過向中國國內(nèi)介紹國際海洋法律、條約及世界主要沿海國家的海洋立法和相關(guān)的國家法律實(shí)踐案例，是結(jié)合我國海洋法研究的最新研究和翻譯成果，為維護(hù)我國領(lǐng)土主權(quán)、海洋安全和海洋權(quán)益，更好地參與國際海洋合作，建設(shè)21世紀(jì)“海上絲綢”之路，正確處理國際海洋事務(wù)、解決國際海洋爭端提供政策支持和法律借鑒。

[1] 古德生, 李夕兵. 現(xiàn)代金屬礦床開采科學(xué)技術(shù)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2006.GU De-sheng, LI Xi-bing. Modern mining science andtechnology for metal mineral resources[M]. Beijing:Metallurgical Industry Press, 2006.

[2] NINTEMAN D J. Spontaneous oxidation and combustion of sulfide ores in underground mines[J]. Information Circular, 1978,8775: 1?40.

[3] WU Chao, LI Zi-jun, ZHOU Bo. Coincidence on relevant substances of sulfide ores in the oxidation process at ambient temperature and a new method for predicting fire[J]. Trans Nonferrous Met Soc China, 2004, 14(1): 33?37.

[4] WU Chao. Fault tree analysis of spontaneous combustion of sulfide ores and its risk assessment[J]. Journal of Central South University of Technology, 1995, 2(2): 77?80.

[5] 陽富強(qiáng), 吳 超, 吳國珉, 李艷強(qiáng), 黃小梅. 硫化礦石堆自燃預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 17(5): 89?95.YANG Fu-qiang, WU Chao, WU Guo-min, LI Yan-qiang,HUANG Xiao-mei. Prediction and forecast techniques of spontaneous combustion for sulfide ore piles[J]. China Safety Science Journal, 2007, 17(5): 89?95.

[6] WU Chao, MENG Ting-rang. Safety assessment technique for the spontaneous detonation of explosives in the mining of sulfide ore deposits[J]. Mining Technology, 1996, 78(902): 285?289.

[7] 吳 超, 陽富強(qiáng), 郄軍芳. 硫化礦石動(dòng)態(tài)自熱率測定裝置極其數(shù)值模擬[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2009, 27(1): 74?79.WU Chao, YANG Fu-qiang, QIE Jun-fang. A reaction device for measuring the dynamic spontaneous heating rate of oxidation for sulfide ore sample and its numerical simulation[J]. Science and Technology Review, 2009, 27(1): 74?79.

[8] 吳 超, 孟廷讓. 高硫礦井內(nèi)因火災(zāi)防治理論與技術(shù)[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1995.WU Chao, MENG Ting-rang. Theory and technology for control of the mine spontaneous combustion of sulfide ores[M]. Beijing:Metallurgical Industry Press, 1995.

[10] 李孜軍. 硫化礦石自燃機(jī)理及其預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 長沙:中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院, 2007.LI Zi-jun. Key technique research on spontaneous combustion mechanism and prevention of sulfide ores[D]. Changsha: School of Resources and Safety Engineering, Central South University,2007.

[11] CHEN X D. On basket heating methods for obtaining exothermic reactivity of solid materials: The extent and impact of the departure of the crossing-point temperature from the oven temperature[J]. Transactions of the Institution of Chemical Engineers, 1999, 77B: 187?192.

[12] CHEN X D, CHONG L V. Some characteristics of transient self-heating in an exothermically reactive porous solid slab[J].Transactions of the Institution of Chemical Engineers, 1995, 73B:101–107.

[13] CHEN X D, CHONG L V. Several important issues related to the crossing-point temperature (CPT) method for measuring self-ignition kinetics of combustion solids[J]. Transactions of the Institution of Chemical Engineers, 1998, 76B: 90–93.

[14] SUJANTI W, ZHANG D K, CHEN X D. Low-temperature oxidation of coal studied using wire-mesh reactors with both steady-state and transient methods[J]. Combustion and Flame,1999, 117: 646–651.

[15] 吳 超, 孟廷讓, 王坪龍, 劉 勇. 硫化礦石自燃的化學(xué)熱力

學(xué)機(jī)理研究[J].中南礦冶學(xué)院學(xué)報(bào), 1994, 25(2): 156-161.

WU Chao, MENG Ting-rang, WANG Ping-long, LIU Yong.Research on the chemical thermodynamics mechanism for the spontaneous combustion of sulphide ores[J]. Journal of Central South Institute of Mineral Metallurgy, 1994, 25(2): 156?161.

[16] WU Chao, MENG Ting-rang. Experimental investigation on chemical thermodynamics behavior of sulphide ores during spontaneous combustion[J]. West-China Exploration Engineering, 1995, 7(5): 57?65.

[17] 王繼仁, 鄧存寶, 單亞飛, 洪 林, 陸衛(wèi)東. 煤的自燃傾向性

新分類方法[J]. 煤炭學(xué)報(bào), 2008, 33(1): 47?50.

WANG Ji-ren, DENG Cun-bao, SHAN Ya-fei, HONG Lin, LU Wei-dong. A new classifying method of the spontaneous combustion tendency[J]. Journal of China Coal Society, 2008,33(1): 47?50.

[18] 劉 劍, 陳文勝, 齊慶杰. 基于活化能指標(biāo)煤的自燃傾向性

研究[J]. 煤炭學(xué)報(bào), 2005, 30(1): 67?70.

LIU Jian, CHEN Wen-sheng, QI Qing-jie. Study on the spontaneous combustion tendency of coal based on activation energy index[J]. Journal of China Coal Society, 2005, 30(1):67?70.

[19] 仲曉星, 王德明, 陸 偉, 周福寶. 交叉點(diǎn)溫度法對煤氧化動(dòng)

力學(xué)參數(shù)的研究[J]. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2007,22(1): 13?16.

ZHONG Xiao-xing, WANG De-ming, LU Wei, ZHOU Fu-bao.Study on the oxidation kinetics parameter of coal with crossing point temperature method[J]. Journal of Hunan University of Science and Technology: Natural Science Edition, 2007, 22(1):13?16.

[20] 仲曉星, 王德明, 周福寶, 陸 偉. 金屬網(wǎng)籃交叉點(diǎn)法預(yù)測煤

自燃臨界堆積厚度[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 35(6):718?721.

ZHONG Xiao-xing, WANG De-ming, ZHOU Fu-bao, LU Wei.Critical accumulative thickness prediction of coal spontaneous combustion with a wire-mesh basket crossing point method[J].Journal of China University of Mining and Technology, 2006,35(6): 718?721.

(編輯 楊 華)

New test method of oxidation and self-heating properties of sulfide ore samples

YANG Fu-qiang1,2, WU Chao1,2
(1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. National Research Center of Safety Science and Technology for Metal Mines,Central South University, Changsha 410083, China)

TD75

A

1004-0609(2010)05-0976-07

國家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題資助項(xiàng)目(2006BAK04B03-02)；中南大學(xué)研究生學(xué)位論文創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(1960-71131100023)；中南大學(xué)貴重儀器設(shè)備開放中心基金資助項(xiàng)目(ZKJ2009008)

2009-08-25；

2009-12-30

吳超，教授，博士；電話：0731-88876524；E-mail: wuchao@mail.csu.edu.cn