矿冶工程

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戴塔根, 刘星辉

矿冶工程. 2004, 24(5): 1-4.

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分析了我国矿区生态恢复制度存在的问题, 从恢复生态学的观点重新阐述了矿区复垦和生态恢复的概念、基本原则和主要内容;指出我国矿区复垦土地应从优先用于农业转变为恢复自然生态系统与农业并重, 在管理上应从部门交叉管理、重复收费、政府组织复垦的模式转变为政府协调、监督下的企业自行恢复的抵押金制度。

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对不同放矿截止品位关系的一点新认识

杨才亮, 马建军

矿冶工程. 2004, 24(5): 5-8.

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通过对不同放矿截止品位及其相互间的关系进行研究, 有了一些新的认识:组合截止品位放矿方式(形式、方案)包括了一切截止品位放矿方式;根据放矿形式是不可避免的, 组合截止品位放矿可能有许多方案, 无贫化放矿仅仅是其中的一种特殊形式,组合截止品位放矿各种方案中有一种或者几种方案为最优, 可使矿山生产总赢利为最大等等。

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海洋采矿输送管道运动阻力分析

徐海良, 何清华

矿冶工程. 2004, 24(5): 9-12.

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根据软管采矿系统工作时管道的运动规律, 采用合适的海流速度的经验计算公式和微幅重力波理论, 推导出了输送管道运动时海水质点与管道的相对速度和加速度的计算公式;然后根据Morsion 方程, 推导出在海浪和海水作用下的管道运动的阻力计算公式。上述管道运动的阻力计算公式可直接应用于采矿系统的载荷分析。

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基于数值实验的分支阻力调节度研究

王从陆, 李树清

矿冶工程. 2004, 24(5): 13-15.

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应用数字实验方法, 通过调节分支风阻, 研究它对通风系统的影响。研究结果表明, 当一些分支风路的风阻调到接近完全隔断风流的极大值时, 网络分析结果仍然正常, 不影响迭代技术, 同样也说明了分支风阻预先输入的可行性。各分支风阻的变化对通风系统的影响程度是不一样的, 这由分支在通风网络中的位置决定。同时分析了通风系统中两风机的相互影响的情况。

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深海扬矿硬管系统设备可行性分析

唐达生, 邹伟生;

矿冶工程. 2004, 24(5): 16-19.

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较全面地介绍了国外深海采矿扬矿硬管系统设备的结构和主要技术参数, 对国内潜水电泵、石油套管生产厂家和研究部门进行了调研和分析。根据我国深海采矿扬矿硬管系统工艺要求, 讨论了泵的工作参数和管接头的结构。提出的潜水电泵的设计参数和管接头设计的技术要求, 已应用于海上中试扬矿硬管系统设备的设计和研制之中。

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煤矿巷道安全程度的分段评价法

刘海波, 施式亮, 刘宝琛

矿冶工程. 2004, 24(5): 20-23.

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通过分析矿山灾害系统及其安全保障体系的结构特征, 认为矿山灾害是危险源在保障体系失效的前提下所发生的灾变事件。因此, 对矿山安全程度的评价应该分两段进行, 即分为:危险源危险程度的评价和矿山安全保障体系完整性的评价。以煤矿巷道安全程度的评价为例, 把这种方法运用到实际的评价过程, 所得结论和矿山实际安全情况相符。

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高铝硅比矿的可磨性试验及矿物学研究

李华成, 梁春来

矿冶工程. 2004, 24(5): 24-26.

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以山西铝厂西河底矿为参照矿, 对2 种高铝硅比民矿——— 晋北铝土矿及豫中铝土矿进行了可磨性试验, 确定了其比可磨系数及磨机的单位生产能力。结合矿相组成及矿物结构对试验结果进行了合理的解释。结果表明, 比可磨系数为0.58 的难磨矿晋北矿构造为致密块状及角砾状, 矿物的硬度大, 而比可磨系数为3.93 的易磨矿豫中矿构造为土状、疏松块状, 矿物硬度小。

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湖南省矿山尾砂土壤污染现状分析

张慧智, 刘云国, 魏　薇, 黄宝荣, 李欣

矿冶工程. 2004, 24(5): 27-30.

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对湖南省10 个矿区的尾砂土壤进行了采样调查, 分析了尾砂土壤的pH 值、烧失量、阳离子交换容量、重金属含量以及重金属各种化学形态的含量。结果显示大部分土样中的Pb 、Cd 、Cu 和Zn 都超过了土壤中植物正常生长的最高容许浓度。各种重金属在土样中主要以残留态、硫化物和有机物结合态、或是Fe/Mn 氧化物结合态存在, 可交换态与碳酸盐结合态的含量极少。对各矿区尾砂土壤的污染指数(PI)与危险指数(DI)的计算表明, 土样的PI 与DI 值分析显示1 号永州铜矿、5 号宝山铜铅锌矿、10 号湘潭锰矿和7 号冷水江铅锌矿需要尽快得到治理。

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复合力场铁矿石脱泥设备的设计与研究

张去非

矿冶工程. 2004, 24(5): 31-34.

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借鉴目前国内铁矿石脱泥设备的结构特点, 设计了2 种溶剂相同、结构不同的复合力场脱泥设备——— 长柱型复合力场脱泥设备及圆锥型复合力场脱泥设备, 并进行了磷铁矿的脱泥实验。结果表明:圆锥型复合力场脱泥设备的脱泥效果明显优于长柱型复合力场脱泥设备。

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调整剂在浮选分离一水硬铝石和高岭石中的研究

陈湘清, 王毓华, 胡岳华, 熊道陵

矿冶工程. 2004, 24(5): 35-38.

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单矿物浮选试验结果表明, 在阳离子捕收剂DTAL 作用下, 调整剂SFL 在pH=2～12 范围内活化高岭石的浮选, 而在弱酸性条件下对一水硬铝石的浮选影响较小。弱酸性条件下的人工混合矿分离试验表明, 随着原矿中一水硬铝石的含量的增加, 精矿铝硅比显著上升, 氧化铝的回收率也随着提高;在调整剂SFL 的作用下, 精矿铝硅比进一步提高。动电位测试研究表明, 与SFL 作用后的一水硬铝石和高岭石的负电位显著增加, 使得阳离子捕收剂通过静电作用力更容易吸附在矿物表面上吸附。吸附量的测试表明:SFL增加了在高岭石表面的捕收剂吸附量, 而在一水硬铝石表面的捕收剂吸附量有所减少。

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超细粉碎设备在中药现代化中的应用

季昌锋, 徐瑛, 刘根凡, 舒朝晖, 余永富

矿冶工程. 2004, 24(5): 39-41.

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中药现代化技术基础的研究热点之一是中药饮片的超细粉碎, 目前用于中药粉碎的设备大多数来自矿石粉碎设备的改进, 因此很难解决所需各类中药材粉碎目的和要求。分析了当前中药超细粉碎设备的应用现状和不足之处, 并对中药粉碎设备的发展提出了一些设想。

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磁黄铁矿与乙黄药相互作用电化学浮选红外光谱的研究

张芹, 胡岳华, 顾帼华, 徐竟

矿冶工程. 2004, 24(5): 42-44.

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考查了乙黄药为捕收剂时磁黄铁矿的浮选行为, 发现在pH=1～12 范围内, 磁黄铁矿均表现出良好的可浮性, 只有当pH >12 时, 可浮性下降。通过用氧化剂过硫酸铵, 还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电位, 考查了磁黄铁矿在不同pH 值下, 可浮性与矿浆电位之关系, 得出了矿物可浮的电位-pH 区间。并通过红外光谱测试的研究, 探讨了乙黄药在磁黄铁矿表面作用机理及生成产物, 不同pH 值及不同电位下与乙黄药作用后, 磁黄铁矿红外吸收强度与其回收率有对应关系, 双黄药是主要吸附产物。

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银锌渣制备高纯氧化铋除铅银的研究

龚竹青, 李景升, 郑雅杰, 杨兴文

矿冶工程. 2004, 24(5): 45-48.

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银锌渣经HCl-NaClO₃-NaCl 溶液浸取得到BiCl₃ 溶液, BiCl₃ 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺含量分别高达1371.4 mg/L 和46.1 mg/L。在此BiCl₃ 溶液中, 采用银锌渣除Pb²⁺ 、Nal 除Ag⁺, 当银锌渣除铅条件为液固比10∶1、起始pH 值0.3～0.4、搅拌速度1 000 r/min、反应时间不超过15 min、加入NaI 的量为理论量的1.2～1.4 倍除银铅时, 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺降到1 mg/L 左右, 将除Pb²⁺ 、Ag⁺后的BiCl₃ 溶液水解、转化可以制得高纯Bi₂O₃ 。

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铝电解过程中氧化铝浓度的控制

邹忠, 张红亮, 陆宏军

矿冶工程. 2004, 24(5): 49-52.

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介绍了国内外在电解铝过程中氧化铝浓度控制的一些方法及其进展。给出了各种方法的控制原理、控制手段和存在的问题。并对几种在实践中应用比较广泛的方法做了简单的比较。最后对于氧化铝浓度控制的发展提出了展望。

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碱法堆浸提铀新工艺的研究

张晓文, 徐伟箭

矿冶工程. 2004, 24(5): 53-56.

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研究了一种从碱性矿石中堆浸提铀的新工艺, 即加溶浸剂(Na₂CO₃ 、NaHCO₃)加热强化浸出工艺。该工艺的流程为:原矿※破碎※焙烧※预处理※加热※浸取与洗涤※铀的浓缩与纯化。使用该工艺可以使铀的浸出率达到82%以上(常规堆浸51%), 而且, 浸出时间只有8 d(常规堆浸36 d), 液固比(L/S)只有0.8(常规堆浸2.7), 使浸出液的铀金属质量浓度成倍地增加, 这非常有利于铀的浓缩与纯化。

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制取工业硫酸锰最佳条件的研究

张红萍, 唐爱东, 彭宏

矿冶工程. 2004, 24(5): 57-60.

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采用软锰矿和黄铁矿焙烧制取工业硫酸锰进行了实验研究, 通过热力学计算表明温度高于50 ℃时反应可自发进行, 并由人工神经网络预测得出了最佳工艺条件并进行实验验证。当浸出条件为:焙烧时间1.2 h, 焙烧温度540 ℃, MnO₂/ FeS₂(纯物质重量比)=1.055 时, Mn 在稀硫酸锰溶液(pH>3.8)中, 常温浸取24 h 的浸取率达到85.74%。该工艺具有能源消耗少, 生产成本低, 锰的回收率高等优点。利用BP 神经网络进行计算误差小, 可以预测最优工艺条件。

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NiAl₂O₄ 基惰性阳极的制备及电解腐蚀研究

王兆文, 罗涛, 高炳亮, 石忠宁, 于旭光, 邱竹贤

矿冶工程. 2004, 24(5): 61-63.

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采用热压方法研制了Al-Ni-Cu-O 系金属陶瓷惰性阳极, 阳极的成分以NiAl₂O₄ 尖晶石陶瓷为基体, 含有10%～20%(wt)Cu和Ni 的混合粉末, 制得阳极试样的相对密度可达99%, 该种阳极在900 ℃左右的电导率大于80 s/ cm。采用自制的Ф150 mm ×12 mm 阳极, 在150 A 电流的情况下稳定电解24 h, 对阳极的动态腐蚀行为进行研究。对电解后阳极的XRD 研究发现, 从阳极中心到表面NiO 量逐渐增加, 在阳极表面有新的NiO 相生成, 对比阳极中不同相的热膨胀性能, 认为新相的生成导致了阳极的膨胀和分层。

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钨冶金产品中锡含量超标的原因探析

徐晓玲, 肖连生

矿冶工程. 2004, 24(5): 64-66.

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针对钨冶金产品中锡含量超标的现象, 从考察钨原料中锡的含量和锡的存在形式着手, 研究仲钨酸铵生产过程中锡的行为, 全面探析钨产品中锡含量过高的原因, 对比几种常用的钨冶金方法, 得出了用离子交换工艺生产的钨产品中锡含量容易超标的结论。

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六面顶压机的对中性能对超高压系统的影响

郑日升, 王大伟, 余佐军, 方啸虎

矿冶工程. 2004, 24(5): 67-69.

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从六面顶超高压装置的空间静力平衡问题出发, 讨论了六面顶压机的对中性能对超高压系统的影响, 提出了六面顶压机应该具备的基本性能。

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Kovar 合金注射成形工艺研究

段柏华, 周晓晖, 曲选辉, 徐征宙

矿冶工程. 2004, 24(5): 70-72.

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重点研究了注射成形Kovar 合金的脱脂及烧结工艺。结果表明:溶剂脱脂+热脱脂工艺能有效快速地实现粘结剂的完全脱除, 通过烧结后获得了25～400 ℃内平均热膨胀系数为5.75×10^-6/ ℃的注射成形Kovar 合金封装盒体。金相显微组织及XRD 分析说明了合金主要以奥氏体(γ相)主相及少量的α相共同组成, 这种α相的存在是PIMKovar 合金热膨胀系数偏高的主要原因。

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时效制度对LD31 铝合金力学性能和导电率的影响

颜建辉, 彭成章

矿冶工程. 2004, 24(5): 73-75.

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讨论了时效方式(自然时效、人工时效)和时效工艺参数(时效温度、时效时间)对LD31 铝合金的力学性能和导电率的影响。研究结果表明:低温长时间时效和高温短时间时效都可以提高LD31 铝合金的抗拉强度, 并且随着时效温度的提高和时效时间的延长, LD31 铝合金的导电率呈上升的趋势;兼顾材料强度和导电率性能, 选择200 ℃时效3～4 h 工艺较为适宜。

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溶胶凝胶法制备纳米结构氧化铝陶瓷纤维

曹凯, 沈湘黔, 王涛平, 景茂祥

矿冶工程. 2004, 24(5): 76-79.

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以乳酸和硝酸铝为原料, 采用溶胶-凝胶法制备了纳米结构氧化铝陶瓷纤维, 纤维直径可在1 μm 以下, 组成此纤维的晶粒小于100 nm。考察了纤维前驱体可纺性的影响因素和前驱体纤维热分解过程, 初步得到了制备纳米结构氧化铝纤维的工艺条件。通过SEM、XRD 和FTIR研究了纤维前驱体及热处理产物的表面形貌、物相组成和结构。实验表明采用溶胶-凝胶法可以制备连续、均匀的致密纳米结构氧化铝陶瓷纤维。

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氮气流量、基体温度对反应溅射(Ti,Al)N 成膜影响

刘昕, 余志明, 尹登峰, 苏伟涛, 杨莉

矿冶工程. 2004, 24(5): 80-82.

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采用反应直流磁控溅射的方法, 通过控制基体温度和N₂/Ar 流量比, 在WC-6 %Co 基体表面上成功地制备了(Ti, Al)N 薄膜。用AFM、XRD、显微硬度测试仪对薄膜的显微形貌、成分、显微硬度进行了测试。结果表明, 在N₂/Ar 流量比较低时薄膜存在明显的(Ti, Al)N 的(111)织构, 随着N₂/Ar 流量比的增大, 这种(111)织构逐渐变弱, 薄膜显微形貌发生较明显的变化, 显微硬度也随之变化;N₂/ Ar 流量比超过某一门槛值时不能生成(Ti, Al)N;在一定范围内(250～400 ℃), 温度对薄膜质量的影响不是很明显。

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Ni-Al 涂层中温反应烧结界面成分分布特性的研究

张元钟, 邱长军, 周伟, 杜艳玲, 王建波, 桂嘉年, 王仁卉

矿冶工程. 2004, 24(5): 83-85.

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将Ni-Al 混合喷涂层在中温保护气氛下反应烧结, 通过SEM 观察界面附近各成分的分布情况, 发现在界面附近有宽度大约为20 μm 的过渡区并呈冶金结合。扩散理论分析表明, 在900 ℃保温1 h 后Ni/ Fe 界面附近有宽度大约为1 μm 的理论扩散区。实验结果和扩散理论分析结果差别很大, 这表明界面的结合并非纯扩散所致, 界面局部非平衡多元体系的演变能促进界面的结合。

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加Ni 的FeAl/TiC 复合材料的制备与性能研究

刘峰晓, 刘咏, 黄伯云, 贺跃辉, 周科朝

矿冶工程. 2004, 24(5): 86-88.

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采用元素粉反应热压工艺制备了FeAl/ TiC 复合材料。研究了Ni 合金化对材料致密化和力学性能的影响。结果表明, 复合材料的密度随TiC 体积分数的增加而减小, Ni 的加入促进了FeAl 相中的物质迁移, 从而显著改善了致密化过程。材料的力学性能随Ni 的加入而大幅改善, 这一方面是因为Ni 的加入提高了材料的致密度, 此外Ni 的加入还通过固溶强化粘结相、增强FeAl-TiC 界面强度、增加FeAl 相的延性断裂、减小FeAl 相的烧结膨胀等作用改善了材料的力学性能。

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2004年, 第24卷, 第5期　
刊出日期：2004-10-25

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