2007年, 第27卷, 第1期　
刊出日期：2007-02-25

  

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采矿
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  填石料的动力特性及其弹塑性有限元分析

  赵明华, 曾广冼, 彭文祥, 蒋冲

  矿冶工程. 2007, 27(1): 1-4.

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  通过对填石料动力特性的室内试验研究, 探讨了填石料在振动压实中的沉降量和内部土压力变化,并采用Drucker-Prager弹塑性本构模型对填石路基的动力特性进行了有限元分析。结果表明, 理论值与实测值吻合较好, 即使在较大的动力荷载作用下, 填石料内部产生的塑性区也只是暂时和局部的, 仍可维持其整体稳定, 并具有应变硬化的动力特性。
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  冻土隧道复合不耦合装药结构液体介质的选择

  褚怀保, 杨小林, 梁为民, 余永强, 黄小广

  矿冶工程. 2007, 27(1): 5-8.

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  为减小冻土隧道爆破开挖过程引发的特殊工程灾害, 采用一种复合不耦合装药结构, 即在普通不耦合装药药包周围包裹一层液体介质(水或盐水)。试验结果证明, 复合不耦合装药结构可以降低工作面温度和减小对周围保留冻土爆破振动的损伤。
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  基于物元分析的矿井回采工作面安全性评价方法研究

  李堂军, 冯陈雷, 刘金辉

  矿冶工程. 2007, 27(1): 9-12.

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  在详细分析影响矿井回采工作面安全生产的各种因素的基础上, 从顶板压力集中水平、支架工作状态水平和管理水平3个方面构建了矿井回采工作面安全性评价指标体系, 并将回采工作面的安全水平划分为4个等级: Ⅰ级安全性良好; Ⅱ级安全性一般; Ⅲ级安全性差; Ⅳ级安全性极差。同时建立了基于物元分析的综合评价方法, 利用该方法对枣庄矿业集团新源井12101回采工作面生产安全性进行了综合评价, 找出了其存在的主要安全问题, 并提出了相应的改善对策。
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  基于分形盒维数的爆破震动信号研究

  晏俊伟, 龙源, 唐献述, 纪冲

  矿冶工程. 2007, 27(1): 13-16.

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  根据爆破震动信号曲线的双尺度性特征, 建立了分形盒维数模型。采用具有横向时间尺度δ₁和纵向振幅尺度δ₂的矩形网格覆盖波形曲线, 在爆破震动信号有效记录部分内确定其主振动周期T, 并以此确定爆破震动信号无标度区内k的取值范围。采用该模型计算出岩石场地进行深孔爆破试验时所采集震动信号的分形盒维数D。分析表明, 分形盒维数D能反映爆破地震波主振频率大小; 药量和距离对盒维数拟合直线方程参数b的影响明显, 且两者关系与场地衰减指数α对地震波峰值强度的作用相近; 获得了参数b与爆破地震波振动峰值A的关系式。分析证明了所建立分形盒维数计算模型的正确性, 并以实例论证了爆破震动信号具有分形特征。
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  巷道围岩预注浆防突水技术研究

  李国富

  矿冶工程. 2007, 27(1): 17-20.

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  根据岩土有效应力作用原理, 分析了动水压力和岩体接触压力间的本构关系, 提出了巷道掘进中围岩预注浆防突水控制方案对策。并对止浆岩柱厚度、布孔、注浆参数、工艺等进行了理论分析和工业性试验, 经堵水率、围岩物化特性、力学参数等分析对比, 认为围岩预注浆控制方案具有技术可行、经济合理、安全可靠等特点, 为布孔设计提供了理论和实践依据, 具有实用价值。
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  基于能量相关搜索法的海底钴结壳微地形探测方法研究

  罗柏文, 卜英勇, 周知进, 赵海鸣

  矿冶工程. 2007, 27(1): 21-24.

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  在相干声纳硬件结构及数据采集方式的基础上, 结合具体的深海钴结壳探测环境和技术要求, 确定了换能器基本布局, 探讨了信号采集与处理方法, 利用能量相关搜索法对回波信号进行分析和计算, 得出超声波实时照射下的海底表面微地形高程数据, 为海底采矿车智能化开采提供实时、快速的最佳切削深度参数。经过理论分析与实验室初步验证, 结果表明,该方法切实可行。
选矿
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  国产陶瓷过滤机过滤分级尾砂试验研究

  罗升, 邓新发

  矿冶工程. 2007, 27(1): 25-27.

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  采用国产的BST-6及HTG-1陶瓷过滤机对凡口铅锌矿的分级尾砂进行了过滤试验, 通过对比, 选定了HTG-45作为分级尾砂的过滤设备。工业运行结果表明, 该陶瓷过滤机过滤能力和水分可以满足充填系统的要求, 能耗仅为真空过滤机的25.32%。
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  山西某贫磁铁矿精矿提质试验研究

  王陆新

  矿冶工程. 2007, 27(1): 28-31.

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  山西某磁铁矿矿物嵌布粒度微细, 属极贫难选磁铁矿石, 以其为原料的某选厂采用阶段磨矿-单一磁选工艺, 生产指标较低, 不能满足市场需求。针对该矿石进行提质试验研究, 确定了合理的工艺流程, 即阶段磨矿-磁精再磨-阴离子反浮选工艺,最终使精矿品位由55%提高到65%以上,有效地提高了产品质量和市场竞争力,为选矿工艺改造提供了技术依据, 促进了该矿石的合理利用。
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  某难选硫化铜矿浮选新工艺研究

  李晓波, 熊晨曦, 徐林

  矿冶工程. 2007, 27(1): 32-35.

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  针对某热液蚀变的接触变质原生硫化铜矿床矿石, 进行了合理的选矿工艺流程和新药剂制度的研究。结合原生产工艺流程, 采用了一种新型浮选药剂MC, 获得含铜20.36%、回收率86.81%的选铜技术指标。该工艺流程简单, 铜的品位和回收率指标较高, 易于工业化生产。
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  从凡口铅锌矿尾矿中回收硫精矿的研究

  曾懋华, 颜美凤, 奚长生, 蒋荣华, 方振鹏

  矿冶工程. 2007, 27(1): 36-39.

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  针对凡口铅锌矿1号尾矿库的尾矿特征, 采用0.074 mm细筛分级、摇床重选, 使40%的脉石矿物抛尾, 减轻了后续磨矿和浮选成本, 同时富集了硫、铅、锌、银、镓、锗等有价元素。通过控制加入硫化钠的用量和时间, 改善了硫精矿的浮选条件, 得到了一种新的从铅锌尾矿中综合回收硫精矿的工艺流程。小型试验结果表明, 尾矿经细筛分级、重选和浮选后, 得到了含硫35.7%, 总回收率为63.5%的硫精矿产品。
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  菱、褐铁矿选矿研究成果产业化过程中的问题与对策

  游达明, 陈雯

  矿冶工程. 2007, 27(1): 40-43.

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  介绍了菱、褐铁矿的特点。对比了菱、褐铁矿与赤、磁铁矿分选的优劣性。针对目前菱、褐铁矿分选技术科研成果产业化过程中存在的问题, 提出了相应对策。
冶金
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  DX-4对含Ni²⁺废水的处理研究

  刘有才, 钟宏

  矿冶工程. 2007, 27(1): 44-46.

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  采用国产化工原料合成了DX-4水处理剂。研究了DX-4用量、DX-4含硫量、pH值、反应时间对废水中Ni²⁺脱除率的影响。实验表明, DX-4处理含Ni²⁺废水效果明显, 处理后废水可直接排放; 残渣化学性质稳定, 无二次污染。
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  硫代硫酸盐法回收某金矿废水池污泥中金的研究

  彭章平, 古国榜,陈柱慧

  矿冶工程. 2007, 27(1): 47-49.

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  在NaOH、Na₂SO₃的协同作用下, 探索了硫代硫酸盐法回收某金矿废水池污泥中金的条件。通过单因素和正交试验得出: 在反应温度50～55 ℃, 反应时间3 h, 试剂与干污泥的最佳质量比为: Na₂S₂O₃·5H₂O 72.1%, NaOH 11.3%, Na₂SO₃ 11.3%, 此时浸金率可达90.1%以上。
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  二氧化锰晶型转变研究

  郭学益, 刘海涵, 李栋, 田庆华, 徐刚

  矿冶工程. 2007, 27(1): 50-53.

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  采用热处理方式对γ-MnO₂晶型转变进行了研究, 考察了温度和时间对γ-MnO₂晶型转变的影响。由XRD射线衍射图谱发现, MnO₂开始由γ晶型向β晶型的转变温度为300 ℃, 从350 ℃到450 ℃之间, 在适当的热处理时间(5～20 h)下, γ-MnO₂可以完全转变成β-MnO₂。在560 ℃下热处理2 h时出现Mn₂O₃, 热处理20 h后, Mn₂O₃含量将达到75.63%。因此, MnO2晶型转变的主要影响条件是温度。
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  氧化锌烟灰多膛炉脱卤焙烧的效果强化研究

  曾子高, 窦传龙, 刘卫平, 习兴梅, 肖松文

  矿冶工程. 2007, 27(1): 54-56.

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  通过热力学分析与模拟试验, 研究了氧化锌烟灰多膛炉脱卤(氟、氯)焙烧效果强化的可行性及其具体措施, 研究得出硫酸化反应是多膛炉脱氟氯焙烧的最佳反应路径, 确定了相应的工艺条件, 并提出了多膛炉焙烧现场工艺改造的具体方案。
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  添加剂对一水硬铝石矿增溶溶出过程的影响

  王一雍, 张廷安, 陈霞, 鲍丽

  矿冶工程. 2007, 27(1): 57-60.

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  分别以烧结法粗液直接进行深度碳分所得到粗氢氧化铝和工业上常用的三水铝石矿作为添加剂, 进行了一水硬铝石矿增溶溶出过程的对比研究, 主要考察了增溶温度、添加剂添加量和增溶时间等因素对溶出效果的影响, 同时对增溶溶出矿浆与常规拜耳法溶出矿浆的沉降性能进行了对比研究。研究结果表明, 两种添加剂的增溶溶出效果差别不大, 因此采用粗氢氧化铝作为增容溶出过程的添加剂在工艺上是可行的, 其适宜的增溶溶出工艺条件为增溶温度210～220 ℃, 赠溶时间15～20 min, 添加量为前期拜耳法加入量的12%～15%。增溶溶出得到的矿浆, 具有优良的沉降和压缩性能。
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  M5640和Tn从酸浸液中萃取铜试验研究

  陈淑萍, 赖绣华, 郭其章

  矿冶工程. 2007, 27(1): 61-63.

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  以金精矿硫酸化焙烧酸浸液为萃原液, 研究对比了M5640和Tn萃取剂从该萃原液中萃取铜及实现铜铁分离的效果。结果表明, M5640较Tn具有优越性, 对高铜品位及高酸度酸浸液有较强的适应性, 不但铜的萃取率高, 而且能更好地实现铜铁分离。
材料
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  双辊快淬制备镁合金薄带的工艺研究

  刘天喜, 傅定发, 夏伟军, 陈振华, 刘放军

  矿冶工程. 2007, 27(1): 64-67.

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  采用双辊快淬熔体旋铸法制备了AZ31镁合金薄带, 介绍了其基本原理、工艺参数的确定、熔体喷射速度的计算以及界面传热系数的估算。分析了薄带厚度和宽度与两辊线速度、喷嘴孔径的关系, 以及热处理对薄带力学性能的影响。结果表明, 薄带的厚度随辊面线速度V_r的增大而减小, 随喷嘴孔径的增大而增大, 薄带的宽度随辊面线速度增大而减小, 随金属熔体喷射流量的增大而增大。薄带的微观组织为过饱和的单相α-Mg固溶体组织, 其晶粒细小, 力学性能显著提高。
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  热处理对2124铝合金热轧厚板组织与性能的影响

  王昌臻, 潘清林, 何运斌, 邹亮, 尹志民, 聂波, 何振波

  矿冶工程. 2007, 27(1): 68-71.

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  通过室温拉伸性能测试和DSC、TEM分析, 对2124铝合金40 mm厚板的热处理制度进行了研究。研究结果表明, 合金主要强化相为S'和θ'过渡相; 合金的适宜固溶温度为495～500 ℃, 固溶时间为80～100 min; 适当提高固溶温度或延长固溶时间, 合金中过剩相的溶解程度增大, 提高了合金的固溶程度, 从而提高合金的强度; 合金适宜的时效温度为185 ℃, 时效时间为12 h。
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  掺杂对镍铁尖晶石阳极材料烧结性能及电导率的影响

  焦万丽, 张磊

  矿冶工程. 2007, 27(1): 72-74.

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  研究了La₂O₃ , TiO₂和MnO₂氧化物添加剂及其添加量对镍铁尖晶石阳极材料烧结性能及电导率的影响, 并探讨了其导电机理。试验结果表明, La₂O₃不能改善试样的烧结性能及电导率, 而添加量为1%(质量比)的TiO₂氧化物添加剂可显著提高试样的烧结性能及电导率。其高温导电机理为P-型半导体和n-型半导体结构混合影响的小极化子跳跃理论。MnO₂偏析于晶界, 反而降低了试样的高温电导率。
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  陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究

  李启泉, 彭振斌, 陈启武

  矿冶工程. 2007, 27(1): 75-77.

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  采用Na₂O、B₂O₃和SiO₂为结合剂基本成分, 添加CaO制备出粘结金刚石的低熔陶瓷结合剂。应用陶瓷结合剂金刚石砂轮对PDC产品进行磨削加工, 实验结果表明,陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削PDC比树脂金刚石砂轮具有较大的优越性。
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  一种计算复合材料弹塑性有效性能的方法

  黄佩武, 张新明, 刘文辉

  矿冶工程. 2007, 27(1): 78-81.

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  在渐近均匀化方法的基础上, 用ANSYS参数设计语言建立周期性边界条件, 用ANSYS有限元程序对单胞进行求解, 得到材料的有效弹塑性性能。并与其它结果进行了比较。分析了不同微观结构对材料有效弹塑性性能的影响, 得到了不同方向的方形纤维对于材料的有效模量的影响, 为复合材料的优化设计、性能评价提供了理论依据。
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  碳骨架上原位共沉淀制备LiFePO₄正极材料

  彭明, 李运姣, 习小明, 刘鲁平

  矿冶工程. 2007, 27(1): 82-84.

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  采用液相共沉淀的方法制得前驱体, 然后通过热处理得到LiFePO₄/C。运用XRD和SEM研究反应时间和碳源对合成产物的晶体结构和表面形貌的影响。实验结果表明, 反应时间和碳源对产物的性能有影响, 60 ℃沉降60 min得到的样品以0.1 C充放电, 首次放电比容量为149.4 mAh/g。
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  CrMo铸铁汽车模具材料的激光表面处理

  周健, 温宗胤, 李宝灵

  矿冶工程. 2007, 27(1): 85-87.

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  利用不同的激光工艺参数对汽车模具CrMo铸铁材料表面进行激光相变硬化试验, 探讨了激光工艺参数对激光相变硬化层深度的影响, 研究了横向和沿深度方向显微硬度的分布情况以及硬化层的组织结构的变化。研究表明, 采取适当的工艺措施, 表面硬度在不同程度上都得到了提高, 同时可以消除表面裂纹, 从而成倍的提高了汽车模具的使用寿命。