论文摘要
铅是一种用途广泛的有色金属,其冶炼方法主要为烧结焙烧-鼓风炉还原炼铅和直接炼铅。与烧结焙烧-鼓风炉还原炼铅相比,直接炼铅具有工艺流程短、能耗低、环境友好等优点,显示出了良好的发展前景。但目前关于直接炼铅还原阶段以硫化铅直接还原富铅渣的动力学研究还不深入,因此本文采用非等温法和等温法研究硫化铅与氧化铅交互反应动力学,为优化硫化铅直接还原富铅渣的工艺提供理论支撑。首先,采用热分析（TG-DTA）方法,在氩气流量为100ml/min的气氛下,分别以40K/min、30K/min和25K/min的升温速率,对硫化铅与氧化铅交互反应动力学进行了研究。采用Kissinger法和Ozawa法确定了交互反应的表观反应活化能。研究结果表明：当配比为1.0（npbS:npbO=1:2）时,硫化铅与氧化铅交互反应的反应级数n=1.077,由Kissinger法和Ozawa法所确定的表观反应活化能分别为184.29kJ/mol和191.90kJ/mol。其次,采用等温法研究了硫化铅与氧化铅交互反应动力学,考察了载气流量、温度和硫化铅与氧化铅配比对该交互反应的影响。实验结果表明：当载气流量Q为80L/h时能消除外扩散对交互反应前期（a<0.5）速率的影响；温度对二者交互反应速率的影响比较大,随着温度的升高,反应速率明显增大；在750～850℃,Q=80L/h的条件下,该交互反应前期受界面化学反应控制,符合动力学模型（1-a）-0.744-1=Kt；随着硫化铅含量的增加表观反应活化能有减小的趋势。当配比为1.0（nPbS:nPbO=1:2）时,交互反应前期表观反应活化能为184.40kJ/mol,与非等温法计算结果基本一致。