Behaviour of Pyrite During Heating

Abstract

By means of thermogravimetric analysis in either inert or oxydizing atmospheres in the temperature range 20–900° C it was found that surface-adsorbed oxygen starts reacting prior to the thermal decomposition of pyrite proper, and that the initial oxydation products interact with the sulphide grains with endothermal effects at 450–500 and 550–570° C.The dissociation of pyrite proceeds in stages. At first the process forms high-sulphide pyrrhotite (as the temperature rises the reaction changes from the diffusional to the chemical type, the activation energy equally 193–210 kJ/mole). Then pyrrhotite dissociation within its homogeneity domain takes place, and the process is of a diffusional character.The dissociation products contain small quantities of residual pyrite and pyrrhotite the amounts of which depend on the heating conditions. Equations are obtained which correlate the dissociation with the extraction of sulphur into the gas phase, and the composition of the resulting product. Résumé Au moyen de l'analyse thermo-gravimétrique dans des atmosphères inertes et oxydantes entre 20 et 900° C, il a été trouvé que l'oxygène adsorbe à la surface commence à réagir avant la décomposition thermale de la pyrite elle-même et que les produits de l'oxydation initiale interagissent avec les grains de sulfure avec un effet endothermique à 450–500 et 550–570° C.La dissociation de la pyrite se produit par paliers. D'abord le traitement forme une pyrrhotite à haut soufre (quand la température augmente, la réaction évolue du type diffusionnel au chimique, l'énergie d'activation égalant 193–210 kJ/mole). Ensuite la dissociation de la pyrrhotite prend place dans son domaine d'homogénéité et le processus a un caractère diffusionnel.Les produits de dissociationcontiennent de la pyrite et de la pyrrhotite en faible teneur. La quantité de ces produits est fonction des conditions de chauffage. Des équations sont déduites qui mettent en relation la dissociation avec l'extraction du soufre dans la phase gazeuse, et la composition du produit résultant.