黄铁矿是一种自燃倾向性较高的硫化矿石,常与其他硫化矿石伴生,黄铁矿自燃现象在硫化矿开采过程中时有发生。长期以来,研究人员对以黄铁矿为代表的硫化矿自燃机理及防治技术进行了多方面的研究,但黄铁矿自燃过程是及其复杂的,黄铁矿的自燃机理和自燃倾向性受诸多因素的影响。论文在已有的研究成果基础上,对不同条件下铜陵黄铁矿的自燃动力学机理及其自燃倾向性开展了以下研究。(1)利用X射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度分析仪对机械活化及未活化的黄铁矿进行表征,运用同步热分析得到不同升温速率下机械活化及未活化黄铁矿的热分析曲线。对比并验证Malek-Achar法、Bagchi法和Popescu-Coats法分别推导的机械活化及未活化黄铁矿的动力学理论模型。结果表明,三种计算方法均能很好的描述黄铁矿氧化自燃动力学过程,且在粒度相近的条件下,活化后黄铁矿比未活化的黄铁矿的自燃倾向性更大。(2)利用热分析-质谱联用系统对黄铁矿在不同气氛下的化学反应过程及动力学反应机理进行研究,结合反应过程中气体产物质谱图以及固体产物的红外光谱图,推断黄铁矿在氧气、空气和氮气气氛下不同温度阶段的化学反应;运用Malek-Achar法分段计算得到黄铁矿在不同气氛中各反应阶段的最概然机理函数和相关动力学参数。(3)探究不同机械活化方式对黄铁矿氧化自燃倾向性的影响,分别用球磨机、棒磨机和行星球磨机对黄铁矿进行不同时间的活化,采用激光粒度仪和同步热分析仪分别得到不同活化时间下的黄铁矿的粒度分布和热分析曲线,分析不同机械活化方式下黄铁矿热分析曲线对应的特征温度点,并利用Bagchi法计算得到其最慨然机理函数和相应的动力学参数。结果表明:同一粒度下,球磨机活化后的黄铁矿自燃倾向性最小;结合X射线衍射图谱进行分析,发现机械活化后黄铁矿活化能的改变与黄铁矿结构的变化有关。