矿冶工程

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矿业固体尾废与采空区互为资源战略的思考

李夕兵, 刘志祥, 古德生

矿冶工程. 2005, 25(6): 1-5.

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介绍了矿业开发过程对环境的影响。提出了用矿业固体尾废充填采空区的战略构想, 指出固体尾废与采空区互为资源战略对于促进矿山环保及实现矿业可持续发展具有重要的战略意义。

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膨化硝酸铵高吸油率和低渗油性内因的实验研究

周新利, 刘祖亮, 吕春绪

矿冶工程. 2005, 25(6): 6-8.

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利用NOVA1000比表面测试仪, 测试了相同粒度的膨化硝酸铵和普通粉状硝酸铵的孔径分布、比表面积、累积孔面积、累积孔体积、扩展表面积、吸附体积以及孔容等微观特性参数。结果表明, 膨化硝酸铵比普通粉状硝酸铵具有较大的比表面积、累积孔面积、累积孔体积和扩展表面积以及良好的吸附性能。结合两种硝酸铵的吸油率和渗油面积的测试结果, 从微细孔的微观结构上解释了膨化硝酸铵具有较高的吸油率和较低渗油性的根本原因在于其特殊的表面结构。

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湖南浏阳七宝山矿区宝山河不同时期环境污染对比研究

戴塔根, 刘星辉, 童潜明

矿冶工程. 2005, 25(6): 9-13.

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对湖南浏阳七宝山矿区宝山河的污染情况进行了调查, 比较了1985 年与2003 年该区域的污染状况。结果表明, 各类样品中有害元素都有不同程度的富集。宝山河底泥中Cu, Zn, Pb, Cd, As 等重金属含量严重超标;宝山河两侧稻土污染严重, 应是宝山河水灌溉所致;宝山河流域稻米Cd, F 污染十分严重, 已经严重影响到当地居民的身体健康。

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烟囱定向爆破触地冲击力估算

胡国忠, 王宏图, 林大能, 胡伟, 吴再生

矿冶工程. 2005, 25(6): 14-16.

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以烟囱定向爆破的机理为基础, 结合工程实践, 研究了烟囱爆破触地的过程, 建立了烟囱定向爆破拆除的物理模型。确定了烟囱倾倒过程中断面的内力分析、折断位置和烟囱倾倒触地时的速度, 提出了均布质量体系构成的烟囱在定向倒塌过程中的触地冲击力估算方法。结果表明, 烟囱在定向爆破倾倒时在距其底部约1/3处发生折断, 然后各个部分相继触地、产生振动;利用烟囱触地冲击动量来估算其冲击力所得的结果较实际偏于安全保守;触地冲击力计算与地面土层介质的力学参数、切口尺寸、烟囱的断面尺寸和材料的密度有关。该估算方法可以为实际工程中冲击力的计算和冲击防护以及定向爆破安全性评价提供理论依据。

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加筋土稳定性分析与配筋优化研究

程刚, 熊传治, 孙晓然, 彭状, 陈勃

矿冶工程. 2005, 25(6): 17-20.

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采用精确解法代替传统的条分法求取在有加固构件作用下的临界滑动面和最小安全系数, 提高了在有加固构件作用下的边坡的安全系数的计算精度。结合某路堤工程提出了配筋优化的思想。

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地下开采矿岩稳定性的模糊灰元评价

岩小明, 李夕兵, 郭雷, 李地元

矿冶工程. 2005, 25(6): 21-25.

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将模糊灰元与矿岩稳定性评价相结合, 从地下开采的角度选取能够反映矿岩稳定性的参数进行评价。在模糊物元理论、灰色系统理论和关联函数运算的基础上, 建立了矿岩稳定性评价的模糊灰元模型, 经关联变换及从优隶属度处理构造关联系数模糊灰元。采用求和归一法与熵值法相结合确定评价指标组合权重系数的方法, 通过关联度计算和最大关联度原则, 对开阳磷矿沙坝矿矿岩稳定性等级和优劣排序进行了模糊灰元评价, 取得了令人满意的结果。

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2000～2004年铁矿选矿技术进展评述

沈慧庭, 黄晓燕

矿冶工程. 2005, 25(6): 26-30.

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评述了2000～2004年铁矿选矿技术的进展。介绍了采用反浮选技术及高效捕收剂、细粒磁选深选设备、细筛技术和浮选柱等关键技术, 实施“提铁降杂”战略所取得的重大进展。综述了针对脉石为含铁硅酸盐的细粒嵌布磁赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、鲕状矿等复杂难处理铁矿石, 研究开发高效节能选矿新技术所取得的进展。同时介绍了国内外破碎设备的研制进展情况、生物选矿技术在铁矿选矿领域的应用状况。

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有机抑制剂DMPS对脆硫锑铅矿和磁黄铁矿抑制作用的研究

孙伟, 刘润清, 胡岳华

矿冶工程. 2005, 25(6): 31-34.

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研究了有机抑制剂DMPS对脆硫锑铅矿和磁黄铁矿的抑制作用。结果表明, DMPS对磁黄铁矿有很好的抑制作用, 对脆硫锑铅矿几乎无抑制作用。DMPS分子结构中含有—SH, — SO₃ 等多种官能团, 黄药和DMPS之间存在竞争吸附的关系, 由于DMPS携带亲水基团, 使得磁黄铁矿表面更易亲水, 因而受到抑制。

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永平铜矿选矿厂细碎筛分闭路自动控制系统研究

朱腊梅

矿冶工程. 2005, 25(6): 35-37.

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针对永平铜矿选矿厂细碎筛分闭路系统, 开发研究了一套自动控制系统, 实现了工艺流程的自动监测和主要设备的故障预警。

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混凝(沉降)反应中“流体剪切力与物理化学”的相互效应研究

湛含辉, 湛雪辉, 李小东

矿冶工程. 2005, 25(6): 38-40.

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假定颗粒之间都是发生有效碰撞, 根据分形维数提出了评判混凝过程的物理模型, 并指出其混凝反应效果主要取决于初始阶段的剪切过程。进一步的试验表明, 在药剂加入的初始阶段, 存在“流体剪切力与物理化学”的相互效应;添加有机絮凝剂时需要较强的搅拌强度, 而添加无机药剂时不能有太强的搅拌强度。

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云南某铅锌矿选矿工艺试验研究

周强

矿冶工程. 2005, 25(6): 41-44.

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对云南某黄铁矿型含银铅锌多金属硫化矿选别的工艺流程及药剂条件进行了工艺试验研究。试验结果表明, 用优先浮选流程及所选药剂条件处理该试料可获得铅品位57.33%、铅回收率94.08%、银品位2 201.72 g/t、银回收率83.14%的铅精矿;锌品位48.28%、锌回收率88.38%的锌精矿和硫品位45.09%、硫回收率77.39%的硫精矿。

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超声波矿浆粒度检测研究

何桂春, 倪文, 毛益平

矿冶工程. 2005, 25(6): 45-47.

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阐述了超声波粒度检测的基本原理。提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下的不同粒径时的矿砂含量的公式, 并由此得到了超声波衰减与矿浆中固体颗粒浓度、粒度之间的关系。

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Mn-Zn 铁氧体研发专家系统探讨

徐光前, 唐三川

矿冶工程. 2005, 25(6): 48-50.

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从专家系统的概念和求解问题的原理出发, 对Mn-Zn铁氧体研发专家系统开发的可行性、结构、求解问题的具体过程进行了探讨。讨论了在开发该系统的过程中存在的主要困难及可能的解决方法。展望了该系统的应用前景。

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用离子交换法从镍电解阳极液中除铜的研究

陈爱良, 孙培梅, 赵中伟, 陈星宇, 张有新

矿冶工程. 2005, 25(6): 51-54.

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通过比较国内外现行从镍电解阳极液中除铜的各种方法, 提出了一种新的除铜方法:将阳极液中的Cu还原后再进行离子交换除铜。考察了还原电位对离子交换操作容量的影响, 发现随着还原电位的降低, 离子交换操作容量增大, 当电位达到0.47～0.45 V时, 其操作容量达到最大。得出镍电解阳极液中Cu²⁺还原为Cu⁺的最佳条件为:硫系数为4.5, pH为2.0, 反应时间为0.5 h,反应温度为40 ℃。通过离子交换试验发现:随着高径比的增加, V₂/V₁(漏穿体积/树脂体积)增加, 当高径比达到48.08之后, V₂/V₁基本不变;随着线速度的增加, 漏穿体积呈二次曲线减少, 其方程为:Y =1 301.5-161.5X +5.75X²;随着离子交换交前液Cu离子浓度的增加, 树脂操作交换容量减少;在整个交换过程中SO₄^2-浓度基本上没有太大变化, 整体呈下降的趋势。

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阴极还原法治理含铜废水的影响因素

晋玉秀, 杨秀培, 刘建军, 邹如意, 蔡铎昌

矿冶工程. 2005, 25(6): 55-56.

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采用阴极还原法治理含铜废水。讨论了电极材料、槽电压、pH 值、反应时间、温度和搅拌等因素对Cu²⁺去除率的影响。采用石墨(阳极)-不锈钢(阴极)作配对电极, 槽电压为2.2 V, 电解时间60 min, 电解液pH =2.0, 常温搅拌, 在此条件下, 铜离子去除率达95%以上。

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冶金过程人工神经网络建模及其参数优化策略

刘代飞, 李吉力, 丁凤其

矿冶工程. 2005, 25(6): 57-60.

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鉴于人工神经(ANN)网络在处理复杂系统方面卓越的能力, 采用人工神经网络来处理冶金过程的系统建模问题, 分析并建立了人工神经网络建模的框架及应用方法。在用网络模型仿真实际系统的基础上, 详细论述了基于网络模型的3种系统参数优化策略。将已建立的模型应用于冶金实际生产, 结果表明, 预测结果与实际生产数值相当吻合。

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生活煤气还原偏钒酸铵制备V₂O₃ 的研究

刘公召, 霍巍, 安源

矿冶工程. 2005, 25(6): 61-62.

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在回转窑反应器中进行了用生活煤气还原偏钒酸铵制备三氧化二钒的实验研究。结果表明, 在温度为873～933 K, 还原反应时间为50 min, 偏钒酸铵可完全转化为三氧化二钒, 产物的全钒含量达到67%～68%。

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赤泥用于热电厂烟气脱硫研究

于绍忠, 满瑞林

矿冶工程. 2005, 25(6): 63-65.

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研究了将赤泥用于热电厂烟气脱硫。烟气中二氧化硫在喷淋塔内用赤泥喷淋吸收, 加入石灰乳在pH =10时置换固化产生的亚硫酸盐、硫酸盐。赤泥浆在沉降槽中经沉降分离后, 上清液返回氧化铝生产过程, 浓缩浆经洗涤送往赤泥堆场进行堆放。处理前后SO₂浓度分别为5 987 mg/Nm³ 和1 146 mg/Nm³, 烟气处理量为119 732.8 Nm₃/h 。

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锡深加工及锡粉制备

刘维平, 邱定蕃, 于月光

矿冶工程. 2005, 25(6): 66-69.

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介绍了我国锡资源及其深加工现状。综述了普通锡粉、超细锡粉和纳米锡粉的制备方法。

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铁渣制备高纯α-Fe₂O₃

阳征会, 龚竹青, 陈文汨, 马玉天, 杨余芳

矿冶工程. 2005, 25(6): 70-73.

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采用硫铁精矿作还原剂还原硫铁矿烧渣酸浸液(硫酸铁), 并用沉淀法从硫酸亚铁溶液制备α-Fe₂O₃。实验结果表明:当硫酸铁溶液中Fe^{3 +}浓度为1.1 mol/L 时, 在液固比为3∶2, 温度为90 ℃, 搅拌速度500 r/min 的条件下, 反应3 h, 硫酸铁溶液中Fe³⁺的还原率达到96.5%, 其反应级数为1.66级, 表观活化能为60.26 kJ/mol。还原后得到的硫酸亚铁经过净化除杂, 滴加到含有适量有机添加剂的沉淀剂NH₄OH-NH₄HCO₃中, 沉淀洗涤干燥后900 ℃煅烧2 h, 煅烧产品再用稀硝酸和氢氟酸洗涤, 得到高纯球形α-Fe₂O₃ 。

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航空刹车用炭/炭复合材料坯体结构研究进展

陈腾飞, 龚伟平, 黄伯云, 刘根山

矿冶工程. 2005, 25(6): 74-77.

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综述了国内外航空刹车用炭/炭复合材料坯体结构研究进展。国外主要生产炭/炭复合材料的厂家都拥有自己的坯体制备技术, 在坯体结构设计时, 除了考虑坯体结构的均匀性外, 还根据刹车盘在具体使用过程中所面临的问题对坯体结构和制备工艺不断进行优化设计, 并充分利用原材料, 降低炭/炭复合材料的制造成本。我国炭/炭复合材料研究单位和生产厂家大都没有自己成熟的坯体制备技术, 对坯体结构的研究较少, 加强坯体制备技术和炭/炭复合材料研究的密切结合非常迫切。

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锂离子电池镍系正极材料的掺杂研究进展

欧阳红勇, 李正南, 陈坚

矿冶工程. 2005, 25(6): 78-81.

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综述了近年来通过元素掺杂改善镍系正极材料电化学性能的研究成果。阐述了不同元素掺杂改性的机理及其效果, 认为在优化合成条件的基础上, 目前元素掺杂是提高锂离子电池正极材料LiNiO₂电化学性能的最佳途径。

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控制反应沉淀法合成BaMgAl10O17球形粉体材料

郑永生, 沈湘黔, 景茂祥

矿冶工程. 2005, 25(6): 82-86.

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利用控制反应沉淀技术, 以硫酸铝铵、硝酸镁、硝酸钡、无水碳酸钠为原料, 在室温下制备出球形前驱体, 此前驱体在空气气氛中于1 300 ℃焙烧3 h后得到晶粒小的类球形纯相BaMgAl₁₀O₁₇粉体。利用SEM、XRD 表征了球形前驱体及其焙烧产物的形貌、结构及组成;利用TG-DSC分析了前驱体的热分解过程。实验结果表明:溶液pH、颗粒在反应器平均停留时间及原料中金属离子摩尔比是影响前驱体及其焙烧产物组成的主要因素。

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添加Sc 对Al-Li-Cu 系合金组织及性能的影响

魏修宇, 郑子樵, 李锡武, 王京海

矿冶工程. 2005, 25(6): 87-89.

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采用显微硬度测试、拉伸试验、金相、透射电镜等测试手段, 研究了添加少量Sc对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明, Sc的添加起到了抑制再结晶, 促进T1相析出和均匀弥散分布的作用, 从而使合金获得更好的综合机械性能。

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金属Al作为锂离子二次电池负极材料的制备和机理研究

卢普涛, 谢维, 苏玉长

矿冶工程. 2005, 25(6): 90-92.

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采用金属铝片和金属锂片组装纽扣电池。通过电化学性能测试和充放电前后Al 片的X射线衍射分析及SEM显微观察,表明在合适充放电条件下, Al与Li形成金属间化合物, 具有较高的电化学容量和一定的循环性能。

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金属陶瓷中(Ti,Me)(C,N)/Ni 界面价电子结构

石敏, 许育东, 刘宁, 陈名海, 孙武, 梁超斌

矿冶工程. 2005, 25(6): 93-97.

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运用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory, EET 理论)计算了Ti(C, N)基多元陶瓷相和金属Ni(面心立方, fcc)的价电子结构以及Ni/陶瓷相界面价电子结构。结果表明:(Ti, Me)(C, N)/Ni 界面电子密度差(Δρ)均大于10%, 界面电子密度(ρ)不连续。碳化物对界面结合因子(ρ,Δρ,σ)影响大小依次是Mo₂C>NbC >WC >TaC;其中添加Mo₂C和WC可以有效改善Ni对陶瓷相的结合性能(润湿性), 从而提高金属陶瓷的强韧性。

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硬质合金水煤浆喷嘴损坏机理的研究

丁泽良, 吴吉平, 孙晓, 杨静

矿冶工程. 2005, 25(6): 98-101.

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用YG8、YT15 和YW1 3种硬质合金材料制备水煤浆喷嘴, 研究它们在水煤浆雾化燃烧过程中的磨损特性及损坏机理。结果表明:喷嘴材料的硬度对水煤浆喷嘴的磨损起重要作用。在相同条件下, 硬度较高的YW1 喷嘴的磨损率较低, 硬度较低的YG8喷嘴磨损率较高。喷嘴不同部位表现出不同的损坏机理, 其中入口部位主要表现为晶粒脱落和脆性断裂, 中间和出口部位主要表现为研磨损伤。

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Gr/Cu 基SMA 复合材料的阻尼行为

王金香, 王清周, 韩福生

矿冶工程. 2005, 25(6): 102-105.

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运用气压渗流法制备出了宏观石墨颗粒增强的形状记忆合金样品, 并利用多功能内耗仪对材料的阻尼行为进行了研究。发现在内耗-温度谱上有2个内耗峰, 分别出现在160 ℃和325 ℃左右。经分析后认为, 低温峰由孪晶细化引起, 高温峰则为马氏体相变峰。石墨颗粒加入后, 材料的相变内耗峰降低, 但背底内耗提高, 即材料的整体阻尼本领提高。根据测量结果, 对材料可能的阻尼机制进行了讨论。

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2005年, 第25卷, 第6期　
刊出日期：2005-12-25

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