矿冶工程

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赵明华, 陈兆, 苏永华

矿冶工程. 2008, 28(2): 1-5.

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研究了在隧道支护结构设计中采用变形控制时,其正常使用可靠度分析极限状态方程的建立方法, 特别探讨了广义抗力和荷载问题。对于抗力,研究了各类隧道围岩最大允许变形值的确定规则; 对于荷载, 根据围岩与支护结构相互作用原理, 揭示了坑道周边围岩变形在本质上是围岩物理力学参数的高度复杂函数, 无法得到其解析关系的事实, 由此导致的可靠度无法求解的问题。故此引入数值求解方法, 推导了采用该方法求解基于变形准则的隧道结构状态方程时的相关计算公式,具体分析过程和详细步骤。构成了无解析式极限状态方程结构稳定可靠度计算方法。最后采用该方法分析某工程的稳定性, 精度与Monte-Carlo法结果较为接近, 而分析工作量却远远少于Monte-Carlo法。

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堆浸中矿岩散体介质孔隙结构三维可视化

杨保华, 吴爱祥, 王贻明, 刘金枝

矿冶工程. 2008, 28(2): 6-9.

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利用X光CT(Computerized Tomography)技术无损伤地探测了堆浸体系中的矿岩散体介质, 采集了矿岩散体介质孔隙结构图像。采用三维重构技术中的体绘制方法, 提出了三维重构技术路线, 利用MATLAB环境编写程序完成了矿岩散体介质及其孔隙结构的三维重构, 实现了孔隙结构的可视化。结果表明所采用的体绘制方法原理简单, 编程实现方便, 重建速度快, 能够真实有效地显示矿岩散体介质复杂的孔隙结构特征, 并为多场耦合作用下堆浸过程中相关规律的三维数值模拟提供可靠的物理模型。

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桩基工程质量检测中测量不确定度评定

陈乐求, 彭振斌, 徐力生, 吴启红

矿冶工程. 2008, 28(2): 10-12.

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为提高桩基质量检测精度, 对桩基质量检测的两种方法——钻芯法与静载试验法进行了测量不确定度评定。分析了影响不确定度的因素, 建立了相关因素评定模型, 计算了相关分量的不确定度数值。该工作对提高桩基检测水平有促进作用。

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用有限元强度折减法求算边坡安全系数初探

熊传治, 杜维吾, 彭状, 孙晓然, 王新建

矿冶工程. 2008, 28(2): 13-16.

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对非均质边坡岩体失稳用有限元强度折减法开展了初步分析研究, 对已有文献提出的3条失稳判断之一进行了修正, 即坡面位移矢量方向应反映相应滑面点的切线方向。结合可可托海露天矿的强度折减法实例, 得到的4点初步结论是: ① 用有限元强度折减法计算边坡安全系数不需要事先确定滑动面的位置。② 对非均质边坡在影响等效塑性区的连通方面粘结力C﹑φ内摩擦角φ值的影响很大。③ 坡面位移矢量要反映相应滑面点的滑弧的切线方向。④ 对非均质具有断裂面的岩体用有限元强度折减法进行边坡失稳判断还有许多问题要探索。

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改性硝酸铵颗粒碰撞的研究

刘三勇, 阳宁

矿冶工程. 2008, 28(2): 17-19.

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在Hertz接触理论和Thornton研究成果的基础上, 提出了最大碰撞力-碰撞前相对速度及塑性位移量-碰撞前相对速度的模型, 从理论上说明了非球形颗粒的尖突处在碰撞中优先发生塑性变形。采用简易的气力输送装置进行了输送实验, 颗粒在管道输送中频繁发生碰撞, 利用扫描电子显微镜观察了输送前后的改性硝酸铵颗粒, 发现输送50次后的原非球形颗粒变得更接近球形。

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地下老采空区对边坡稳定性影响的FLAC分析

龚声武, 万文

矿冶工程. 2008, 28(2): 20-23.

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针对夹沟铝矿地下采空区的分布, 建立了FLAC模型, 分别研究了3种跨度采空区在9种不同位置时, 地下老采空区的露天矿边坡在开挖过程中的应力场、位移的变化情况, 并计算了相应的安全系数, 从而得出了地下老采空区对边坡稳定性的影响规律, 最后对夹沟铝矿边坡失稳进行了分析。

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软土地基处理中喷粉桩的应用研究

郑志衡

矿冶工程. 2008, 28(2): 24-26.

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介绍了喷粉桩加固软土地基的优点及其施工注意事项。结合实践经验, 分析了影响喷粉桩复合地基及桩强度的因素。结合工程实际进行了喷粉桩设计。

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顶板诱导致裂裂隙数字探测分析

胡建华, 燕喜军, 周科平, 苏家红, 高峰

矿冶工程. 2008, 28(2): 27-30.

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采用数字式全景钻孔摄像系统, 宏观探测了顶板围岩诱导致裂失稳崩落的裂隙形态, 从裂隙的三维图像与空间坐标关系, 对裂隙的产状和隙宽等参数进行了定量的数字化探测、处理与还原。运用统计学原理, 对裂隙宏观形态的参数进行了统计, 综合评价了矿岩诱导致裂裂隙扩展的定量关系。分析结果表明, 数字式全景钻孔摄像系统可以直观可视和定量精细描述裂隙的形态。诱导裂隙发育、扩展以及裂隙的演化规律表明, 回采扰动和强制爆破诱导耦合技术有利于顶板围岩致裂失稳崩落, 从而达到诱导崩落顶板处理采空区的目的。

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FCSMC浮选柱提铁降硅工业试验研究

张海军, 刘炯天, 韦锦华, 麦笑宇, 王永田

矿冶工程. 2008, 28(2): 31-34.

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以FCSMC浮选柱作为关键反浮选设备, 在鞍钢弓长岭选矿厂进行了磁铁精矿提铁降硅工业试验, 采用一粗二扫工艺流程可使铁精矿品位提高到69.15%, SiO₂含量降至4.40%, 铁回收率达到95.81%, 且指标稳定, 流程简化, 证明了该设备的先进性和可靠性。

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超细搅拌磨机制备高固含量低粘度造纸涂布级重钙浆料的研究

肖守孝, 张国旺, 李自强, 赵湘, 黄礼龙

矿冶工程. 2008, 28(2): 35-38.

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通过条件试验, 系统地研究了超细搅拌磨机中磨矿介质及其尺寸、磨机转速、球料比、分散剂及其用量等主要参数对重钙研磨效果的影响规律, 并分析了原因, 为工业生产中确定适宜的参数提供了理论依据。同时, 应用超细搅拌磨机通过两段研磨试验制备出了-2 μm粒级含量为95.52%、最大粒径为3.08 μm、固含量为75.3%、粘度为290 mPa·s、白度为93.52%的高档造纸涂布级重钙浆料, 对工业化大生产具有重要的指导意义。

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水力旋流器的结构参数对凡口铅锌矿分级性能的影响

易峦, 孙伟, 邓美姣, 胡岳华

矿冶工程. 2008, 28(2): 39-43.

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以自制的水力旋流器对广东凡口铅锌矿进行了分级试验, 考察了旋流器沉砂口直径、溢流口直径和溢流管插入深度等结构参数对分级粒度的影响, 确定了最佳结构参数。用拉苏莫夫法对试验结果进行了分级粒度的分配计算,并将实际分级粒度与最大切向速度轨迹面法计算的理论值进行了对比分析, 发现两者存在一定的偏差, 表明拉苏莫夫法需要进行一定程度的修正之后才能适用于凡口铅锌矿。

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永磁铁氧体异性粘结磁粉的研究

张志雄, 徐建本, 林星, 周波

矿冶工程. 2008, 28(2): 44-46.

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以山西黎城铁矿生产的高纯铁精矿为原料,经细磨低温氧化处理, 配以98%纯度的SrCO₃及少量促进剂Zr-1, 经预烧、细磨、洗涤、退火后制粉, 可生产出高性能异性粘结磁粉, 该磁粉铁氧体化完全, 晶粒均匀, 呈典型片状六角锶铁氧体结构, 由此磁粉制备的压制胶片磁性能达到国标YN13产品质量标准, 为工业化生产提供了技术依据。

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铀矿原地破碎细菌浸出现场试验研究

王清良, 胡鄂明, 冯志刚, 杨金辉, 丁德馨

矿冶工程. 2008, 28(2): 47-49.

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针对某硬岩铀矿品位低、浸出率不高、浸出时间长的特点, 采用驯化后的细菌进行了铀矿石原地破碎浸出现场试验。试验结果表明, 细菌浸出可以提高浸出液金属铀浓度, 降低硫酸消耗40%, 给企业带来好的经济效益, 具有良好的应用前景。

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球磨机噪声模糊控制的研究

高天星, 王本年, 李顺齐

矿冶工程. 2008, 28(2): 50-52.

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通过对选矿厂球磨机的噪声与生产能力的分析, 以及对现场球磨机噪声的检测, 建立了球磨机处理量与噪声的关系。将模糊控制应用于球磨机噪声的控制, 实现了选矿厂球磨机给矿的模糊在线控制。仿真研究证明了控制系统设计的有效性, 应用实际生产后, 球磨机被控制在最佳工作状态。

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河北某地低品位银锰矿选矿工艺研究

牛福生, 梁银英, 吴根

矿冶工程. 2008, 28(2): 53-55.

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对河北某低品位银锰矿采用强磁选-浮选工艺, 试验结果表明, 在原矿含银210.8 g/t, 磨矿细度为-0.074 mm粒级占30%, 磁场强度955.4 kA/m的条件下, 获得强磁精矿含银595.7 g/t, 浮选银精矿品位7 328.0 g/t, 锰矿泥含银288.7 g/t, 总回收率81.44%, 3种精矿合起来的平均银品位为586.8 g/t, 且工艺简单, 易于工业实现。

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硫化铜矿加压预氧化浸出行为研究

邱廷省, 聂光华, 尹艳芬, 崔立凤

矿冶工程. 2008, 28(2): 56-59.

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含铜难处理金矿直接氰化浸出率一般较低, 氰化物耗量大, 需经预氧化浸出除去含铜杂质后再氰化浸出。以硫化铜矿物为研究对象, 在添加氯盐的酸性体系中, 开展了黄铜矿加温、加压预氧化浸出过程研究。探讨了预氧化温度、氧气压力、起始硫酸用量、起始氯化钠浓度等对黄铜矿中铜、铁浸出的影响行为。通过理论分析、浸出液化学分析以及黄铜矿预氧化浸出渣的X射线衍射测试研究了黄铜矿酸性体系预氧化浸出的反应历程和预氧化浸出渣的成分。结果表明, 氧化反应初期, 氧气分压、起始硫酸用量、氯化钠用量越大, 铜越容易被浸出, 而氧化后期氧气压力对铜浸出影响较小。预氧化浸出过程中有Cu₉Fe₉S₁₆、Cu₃₉S₂₈及黄钠铁矾和草黄铁矾生成, 而黄钠铁矾和草黄铁矾为渣中的最终产物。

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利用硼泥制备氢氧化镁

宁志强, 翟玉春, 顾惠敏, 王志峰, 王伟, 周镝

矿冶工程. 2008, 28(2): 60-62.

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为解决硼泥对环境造成的污染问题以及充分利用硼泥中的镁元素, 采用硫酸与硼泥高温煅烧反应制备氢氧化镁。研究了煅烧温度、煅烧时间、液固比对镁的浸出率的影响, 发现煅烧温度为300 ℃、煅烧时间为2 h、液固比为2∶1左右为宜, 此时镁的浸出率为88%。浸出液经除杂后制得镁精液, 以氢氧化钠为沉淀剂制得氢氧化镁, 镁精液中镁的回收率达到91.17%。硼泥中镁的综合回收率可达80%。经XRD检测确定沉淀产物为氢氧化镁, 经分析氢氧化镁产品质量符合标准HG/T 3607-2000。由SEM检测可知: 未烘干的氢氧化镁颗粒直径不到1 μm, 烘干后的氢氧化镁颗粒呈不规则球状, 颗粒直径大约70～90 μm。

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从还原挥发氧化锌烟尘中提锌、铟工艺研究

谢美求

矿冶工程. 2008, 28(2): 63-65.

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为了从还原挥发的氧化锌烟尘中提锌、铟, 设计了浓酸熟化、三段浸出、萃取提铟、中和除杂工艺流程, 经探索试验和周期试验结果表明: 锌浸出率为99.63%, 铟浸出率为95.13%, 铟萃取率为99.63%, 铁、砷、锑的脱除率(%)分别为: 85.01、95.22、94.92, 流程畅通, 运行稳定, 达到了有效回收锌、铟和脱除杂质的目的, 可为处理类似氧化锌烟尘提锌、铟建厂提供参考。

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低分子碳氢化合物分离锰银氧化矿工艺研究

孙亚光, 余丽秀

矿冶工程. 2008, 28(2): 66-68.

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研究了低分子碳氢化合物分离锰银氧化矿工艺原理及主要影响因素, 当控制锰浸出率96%时, 银的浸出损失率小于2%; 浸锰渣采用氰化法提银, NaCN用量1 kg/t_渣、浸出时间3 h时, 银浸出率大于93.41%; 浸锰-氰化两步浸出银的回收率大于91.54%; 锰与银被有效分离。

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从四氯化锗水解母液中回收锗

王少龙, 彭明清, 赵永波, 张文金

矿冶工程. 2008, 28(2): 69-71.

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研究了四氯化锗水解母液中锗的回收方法。将镁的化合物按一定比例加到水解母液中, 用氢氧化钠或氨水调节溶液的pH值到7～8, 使锗以锗酸盐的形式沉淀下来, 然后采用传统的蒸馏工艺使锗酸盐中的锗以GeCl₄的形式得到回收。结果表明, 沉淀法可使水解母液中的锗沉淀率达到98%以上。通过实验确定了沉淀水解液中的锗的适宜参数为: 选用NaOH调节水解液的pH值, pH=7～8、MgCl₂或MgSO₄作为沉淀剂、Mg/Ge(摩尔比)为1.5∶1, 沉淀时间为4 h。

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糠基乙基硫醚萃取Pd(Ⅱ)性能的研究

潘路, 张祖德, 陈建平

矿冶工程. 2008, 28(2): 72-75.

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研究了糠基乙基硫醚从酸性介质中萃取Pd(Ⅱ)的性能。实验结果表明, 随着糠基乙基硫醚浓度的增大, 待萃液中H⁺浓度升高, Pd(Ⅱ)的萃取率逐渐升高。糠基乙基硫醚的浓度为8%, 相比O/A=1时, 待萃液的c(H⁺)=1.0 mol/L, 萃取1 min, 反应已达到平衡, Pd(Ⅱ)的萃取率大于92.2%。实验测定了糠基乙基硫醚对Pd(Ⅱ)萃取饱和容量, 在实验条件下高于9 g/L。用氨水反萃Pd(Ⅱ)时, 氨水的浓度在10 mol/L时, 对Pd(Ⅱ)的反萃性能最高。载Pd(Ⅱ)有机相中ρ(Pd(Ⅱ))=0.965 g/L, 氨水的浓度为10 mol/L, 相比A/O=3∶1, 反萃时间t=30 min, Pd(Ⅱ)的反萃率达到99.8%。

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水磨法制备金属氧化物粉末研究

陈振华, 李英芝, 倪颂, 陈鼎

矿冶工程. 2008, 28(2): 76-78.

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在水溶液中高能机械球磨金属粉末(水磨法)成功地制备了Mn₃O₄, Cu₂O, Fe₃O₄等金属纳米氧化物以及Zn(OH)₂和ZnO的混合粉末, 在球磨过程中金属粉末表面反应层的不断剥落引发固液反应的发生。制得的粉末平均粒度在20～100 nm之间。调整溶液的pH值可控制反应速率及产物的形成。

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纳米NbSe₂-铜基复合材料的摩擦磨损性能研究

李长生, 郝茂德, 刘艳清, 于云

矿冶工程. 2008, 28(2): 79-82.

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采用粉末冶金技术制备出了纳米NbSe₂-铜基复合材料, 并用UTM-2型微观摩擦磨损试验机测试复合材料在不同载荷下的摩擦磨损性能, 用扫描电子显微镜分析了复合材料磨痕形貌。结果表明, 纳米NbSe₂的加入在摩擦表面形成一层完整的纳米NbSe₂润滑膜,使铜合金基体在各个载荷下的摩擦系数变得较为平稳, 且能增强复合材料的承载能力。但由于NbSe₂纳米粉末的加入, 使基体较软, 纳米粒子损失较快, 以致磨损量有所增加。

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包覆Yb(OH)₃对球形β-Ni(OH)₂结构及电化学行为的影响

张翔宇, 苏玉长, 习小明, 周勤俭

矿冶工程. 2008, 28(2): 83-86.

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采用精确控制反应沉淀过程制备包覆Yb(OH)₃的β-Ni(OH)₂, 通过XRD分析包覆球型氢氧化镍在充放电过程中的结构变化, CV,EIS研究高温镍电极电化学行为。结果表明, 随着Yb的包覆, 满充电态时β-Ni(OH)₂的(001)和(100)谱线较放电态宽化明显; 在60 ℃充放电时, 包覆Yb(OH)₃样品容量优于常规氢氧化镍, Yb明显提高了镍电极析氧过电位; 60 ℃充放电条件下,镍电极荷电态状态不同时,包覆Yb(OH)₃的氢氧化镍的电荷传递电阻变化与常规氢氧化镍不同。

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深冲用工业纯铝板材的各向异性研究

潘秋红, 黄瑶, 温晓静, 王雷刚, 刘囝

矿冶工程. 2008, 28(2): 87-90.

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以1100工业纯铝板材为研究对象, 通过拉伸性能及制耳率测定, 显微组织及取向分布函数ODF分析手段, 探讨了深冲用冷轧工业纯铝板材的力学性能及其各向异性行为。研究结果表明, 随着热处理工艺改变, 最终成品表现出不同的各向异性效果, 通过工艺方案的调整, 板料在560～590 ℃/12 h均匀化工艺下材料织构比例达到较为理想的平衡状态,大大降低了材料的各向异性,板材制耳率低于2%, 达到了成品要求。

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钛合金基体/含纳米Ni粉陶瓷涂层界面反应的研究

马科, 夏长清, 古一, 彭小敏

矿冶工程. 2008, 28(2): 91-93.

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采用涂料流涂法在钛合金表面制备了含纳米镍粉的高温陶瓷涂层。通过金相观察、扫描电镜以及能谱分析, 研究了真空热处理对含纳米Ni粉高温陶瓷涂层组织结构的影响, 讨论了钛合金基体/含纳米Ni粉陶瓷涂层界面元素的扩散规律。结果表明, 在900 ℃下, 涂层中主要元素Si向金属基体扩散, 而基体中的Ti元素向涂层扩散, 在涂层一侧的界面处形成Ti₅Si₃化合物层; 同时涂层中的Al元素向金属基体扩散, 在基体一侧的界面处形成Ti₃Al化合物层; 并随着扩散时间的延长, 界面处两中间化合物层增厚。

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HA/PLGA复合材料的凝胶浇铸法制备工艺研究

李敏, 张厚安, 李茂华, 张翠娟, 龚兰云

矿冶工程. 2008, 28(2): 94-96.

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用PVB、(NH₄)₂CO₃和NH₄HCO₃粒子作造孔剂, 制备了多孔HA中间层。采用凝胶浇铸法, 将PLGA-HA凝胶与多孔HA中间层复合。研究表明, 孔隙率达到53.6%的多孔HA中间层的孔径范围为100～200 μm和5～50 μm, 并且孔洞相互贯通; 凝胶的粘度随着PLGA浓度的增大而增大; 粘度为25.8 mPa·s的凝胶利于复合, 易与孔洞相粘结, 能充分填充孔洞; 随着pH值减小, 凝胶较易填充孔洞, 但pH值小于4.289时, 充填效果反而降低; 该复合材料的弹性模量接近于自然骨, 将有望作为骨替换材料。

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30^#～40^#粗粒度金刚石合成工艺的研究

李启泉, 彭振斌, 陈启武

矿冶工程. 2008, 28(2): 97-99.

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采用Y-500型六面顶压机, 进行了大腔体粉末触媒合成金刚石工艺研究, 探讨了高品级金刚石的生长条件,并成功合成了30^#～40^＃粗粒度高品级金刚石。

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H13模具钢激光相变强韧化处理研究

周健, 李立君

矿冶工程. 2008, 28(2): 100-103.

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为了优化H13模具钢在激光窄带扫描作用下的工艺参数, 介绍了激光功率P、扫描速度V、光斑直径D各工艺参数对淬火层的影响, 分析了H13模具钢显微硬度测量结果, 对H13模具钢不同搭接量的选择及显微组织进行了观察。结果表明, 显微硬度沿激光作用区横向呈有规律分布, 在未搭接区硬度值最高, 在回火软化区硬度值最低。搭接量的选取范围为18%～20%时较合适, 淬硬层最高硬度可达700 HV以上。

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基于铝土矿资源供给的发展战略决策研究

杨海洋

矿冶工程. 2008, 28(2): 104-108.

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针对国内铝土矿资源保障程度与开发利用科技发展战略中的决策问题, 提出了解决决策问题所需的决策模型, 建立了适合我国铝业产业发展状况、铝土矿资源的开发利用情况的宏观管理模型、铝工业金属产品产量对技术经济指标的敏感性分析模型、铝工业金属产品生产的技术水平综合评价模型和铝工业产业整体科技发展水平的评价模型。结合中国铝业公司资源综合开发和循环利用现状, 建立了铝土矿资源保障程度与开发利用科技发展战略决策模型, 最后通过实例分析和论证验证决策模型的可行性。

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2008年, 第28卷, 第2期　
刊出日期：2008-04-25

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