2008年, 第28卷, 第5期 
刊出日期:2008-10-25
  

  • 全选
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    采矿
  • 王李管, 马紫娟, 荆永滨, 李讯, 冯兴隆
    矿冶工程. 2008, 28(5): 1-4.
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    针对多介质复杂条件下的岩体工程, 利用建立在块段模型建模技术之上的Micromine矿业软件建立了完全反映地质结构及岩性在空间上分布情况的精确三维地质模型, 再利用三维地学模拟与数值模拟的耦合集成技术, 建立既“可信”又“可算”的力学模型, 实现了FLAC3D三维数值模拟软件建模的直观、快速和自动化。通过铜陵冬瓜山矿三维回采方案的建模实例检验了该方法的有效性和可行性。
  • 刘金海, 林大能, 刘辉
    矿冶工程. 2008, 28(5): 5-8.
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    选择支护形式是综放回采巷道支护设计的重要内容。根据综放回采巷道的围岩特征, 以围岩强度、煤层强度、巷道埋深、围岩节理裂隙发育程度、采动影响系数、顶煤厚度、护巷煤柱宽度和断面面积作为支护形式选择的指标, 借鉴距离判别分析理论, 建立了综放回采巷道支护形式选择的距离判别分析模型。应用表明: 距离判别分析模型选择能力强, 识别精度高, 是综放回采巷道支护形式选择的一种有效方法。该方法对综放回采巷道围岩道稳定性分类及支护方案选择等具有重要意义。
  • 吴启红, 彭振斌, 彭文祥, 唐佳, 陈乐求
    矿冶工程. 2008, 28(5): 9-12.
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    通过专门的试验设备对某工程大直径灌注桩进行了现场试验, 分析了其承载特性。根据试验得到的一些不充分的数据, 利用灰色系统理论确定试桩沉降的数学模型——GM(1, 1)模型, 对实际工程进行了预测, 结果证明本模型与实测结论吻合良好, 预测精度符合要求。
  • 肖家友, 凡友华, 倪艳春
    矿冶工程. 2008, 28(5): 13-17.
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    为了解决利用时域图和频域图的直观分辨不能准确地判断桩身多缺陷位置和类型的问题, 利用ANSYS/LS_DYNA软件建立带有多个缺陷的桩基模型, 将计算得到的检测数据在MATLAB中施加白噪声。通过在MATLAB小波工具箱中选择合适的Coif5小波基函数对波形信号进行一维连续小波变换, 发现从变换后得到的小波系数线及其最大值可以得到反映桩身应力波传播的更多有用信息, 消除了由实测信号直接读取反射波特性所存在的误差, 从而准确地判断出了桩长和缺陷的位置。该研究为实际工程中多缺陷桩基检测提供了可靠的依据。
  • 李启月, 李夕兵, 顾春宏, 肖六杏, 王卫华, 凌同华, 赵国彦
    矿冶工程. 2008, 28(5): 18-22.
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    运用三维离散元程序3DEC, 对某露天矿高陡节理岩质边坡在自然状态下的静态响应和爆破载荷作用下的动态响应进行了模拟, 分析了爆破载荷作用下边坡质点的振动速度以及位移和应力特征, 并将计算结果与现场监测结果进行了比较。结果表明, 两者吻合较好, 用3DEC模拟爆破载荷作用下节理岩体边坡的动态响应是适合的。
  • 杨扬, 冯乃琦, 余珍友
    矿冶工程. 2008, 28(5): 23-26.
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    为对安阳3个铁矿采空区的稳定性进行评价, 综合选取了8个评价指标, 采用层次分析法(AHP)确定指标权重, 根据模糊数学中梯形分布的隶属函数对应求出各指标的隶属度, 最后通过实例分析, 说明了该方法在评价采空区稳定性评价中的科学性和有效性,可对采空区防范措施的制定提供参考和决策依据。
  • 李文彬
    矿冶工程. 2008, 28(5): 27-29.
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    对广东大顶铁矿区的变质岩类型进行了概述, 分析了变质岩的成因, 阐述了各类型变质岩土成矿的关系, 认为大顶铁矿是一高温热液接触交代矽卡岩型矿床, 成矿与矽卡岩有密切关系。
  • 选矿
  • 沈慧庭, 周波, 黄晓毅, 张延军, 林乡伟
    矿冶工程. 2008, 28(5): 30-34.
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    针对难选鲕状赤铁矿, 在实验室条件下采用磁化焙烧-磁选工艺制取铁精矿和直接还原工艺制取海绵铁, 研究了还原时间、温度、还原剂用量等对两种焙烧过程的影响。研究结果表明: 采用无烟煤作还原剂, 在850 ℃时焙烧45 min的焙烧矿经过磁选后获得铁精矿品位达到61.60%, 回收率达到96.65%的较好指标; 采用直接还原在环状装料方式下还原焙烧, 采用无烟煤和碳酸钙的混合物为还原剂, 1 050 ℃时焙烧5.0 h, 经过磁选得到的海绵铁的品位、金属化率和回收率可分别达到了89%、90%和85%。
  • 柳建设, 王铧泰, 闫颖, 王秀美, 贺治国, 邱冠周
    矿冶工程. 2008, 28(5): 35-39.
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    依据三相内循环流化床结构模型, 设计了实验室规模的气升式生物反应器, 用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌, 驯化后可在45 ℃, pH值1.2, As(As3+和As5+)浓度15 g/L条件下良好生长, 并且对难浸金精矿具有较好的氧化浸出能力。在气升式反应器中采用驯化后的混合菌氧化浸出高砷难浸金精矿, 设计正交实验研究矿物粒度、矿浆浓度、反应器充气量和初始pH值对浸出的影响, 结果得出矿物粒度-37 μm, 矿浆浓度5%, 充气量4 L/min, 初始pH值1.2为该反应器最佳浸出参数组合, 在此条件下高砷金精矿砷脱除率可达到95%。
  • 黄自力, 李密, 肖晶晶, 张艳艳
    矿冶工程. 2008, 28(5): 40-43.
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    对湖北某铜冶炼厂的炼铜水淬渣(含铜1.06%)进行了浮选回收铜的试验研究。考察了磨矿粒度、矿浆浓度、pH值以及药剂用量等因素对炼铜水淬渣铜的浮选指标的影响。实验表明, 当磨矿粒度-0.074 mm占95%、矿浆浓度为30%、pH值为7.0、捕收剂(丁铵黑药与丁基黄药按1∶1配制)、活化剂(硫化钠)、分散剂(六偏磷酸钠)的用量分别为240 g/t、800 g/t、800 g/t时, 粗选铜的回收率为64.65%, 粗精矿铜的品位达到4.54%。
  • 王全亮, 周虎强, 代奕华
    矿冶工程. 2008, 28(5): 44-46.
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    对广西某硫酸烧渣进行了脱硫选矿工艺研究, 以回收铁精矿。该烧渣含铁57.78%, 含硫1.31%, 在不磨矿条件下采用JX+JA+LSN捕收剂进行脱硫浮选, 可获得铁精矿铁品位61.18%, 硫品位0.48%, 铁回收率为93.70%的铁精矿; 在磨矿-漂洗-浮选工艺条件下可获得铁精矿铁品位60.04%, 硫品位0.29%, 铁回收率88.15%的铁精矿。不磨矿条件下脱硫指标虽不如磨矿-漂洗-浮选工艺脱硫指标好, 但工艺流程简单, 易于生产实施, 推荐不磨矿流程作为硫酸烧渣的脱硫工艺流程。
  • 冯秀娟, 朱易春, 阮强
    矿冶工程. 2008, 28(5): 47-50.
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    以某多金属矿尾矿废水为试验对象, 根据废水特征进行了脱稳效果比较, 分别选用不同的絮凝剂进行了混凝试验。实验结果表明, 选用石灰作为脱稳剂, 加入石灰量使废水pH值达到11.5时, 脱稳沉淀效果最好。选用阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂, 在pH值为8~9时, 投加量为2 mg/L, 经处理的废水达到国家排放标准。
  • 陈志文
    矿冶工程. 2008, 28(5): 51-53.
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    针对贵州某地含铁泥化氧化锌矿的特点, 采用硫化-胺法浮选工艺进行了试验研究。结果表明, 在不脱泥的情况下, 磨矿粒度为-0.074 mm粒级占84%, 矿浆pH=10.5左右, 分散剂六偏磷酸钠用量为300 g/t, 抑制剂水玻璃和淀粉的总用量为700 g/t, 硫化剂硫化钠用量为7 kg/t, 捕收剂十八胺的用量为150 g/t时, 在锌给矿品位为6.54%条件下采用一粗三精两扫工艺, 可获得锌品位36.58%, 回收率为82.27%的锌精矿, 有效实现了氧化锌的浮选。
  • 冶金
  • 肖劲, 周峰, 秦琪, 陈燕彬
    矿冶工程. 2008, 28(5): 54-58.
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    以Al2(SO4)3·18H2O和CO(NH2)2为原料, 通过均匀沉淀法制备前驱物Al(OH)3, 并煅烧得到超细α-Al2O3陶瓷粉体。采用激光粒度分析仪、SEM、XRD、DSC等对产物进行了检测。研究表明, 溶液中阴离子种类、Al3+的初始摩尔浓度、反应温度、反应时间等对所合成产物的颗粒形貌影响显著。通过优化反应条件, 实现了对产物形貌的有效控制, 获得了分散性好、粒径为2 μm左右且粒度分布均匀的球形超细α-Al2O3陶瓷粉体。
  • 孙会兰, 于海燕, 王波, 周怀敏, 涂赣峰, 毕诗文
    矿冶工程. 2008, 28(5): 59-63.
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    研究γ-2CaO·SiO2的分解性能对于判断铝酸钙炉渣溶出过程中是否有二次反应发生和氧化铝损失具有重要意义。研究了不同的合成温度和保温时间对合成产物物相的影响, 结果发现: 合成温度1 500 ℃保温时间60 min以上时可获得纯γ-2CaO·SiO2且其分解性能不再随着保温时间的增加而改变。采用二次回归正交试验法对1 500 ℃保温60 min合成的γ-2CaO·SiO2进行了分解性能的研究, 详细考察了其受苛碱和碳钠浓度、氧化铝浓度、分解温度以及分解时间的影响规律, 得到的回归方程在0.01水平上高度显著, 且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%。由该回归方程计算可知, γ-2CaO·SiO2在溶出过程中有少量的分解, 但是不会引起氧化铝的损失。
  • 黄亚蕾, 黄柱成, 毛晓明, 彭虎, 姜涛
    矿冶工程. 2008, 28(5): 64-67.
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    对铁矿石微波热风烧结点火进行试验研究并通过计算不同烧结点火气流中氧气的含量分析了微波热风点火机理。烧结点火试验结果表明, 微波热风点火温度远远低于传统铁矿烧结点火温度, 在微波输出功率8 kW、点火1.5 min、预热风温度350 ℃下可获得指标良好的烧结矿。点火气流中氧气含量计算结果表明, 微波热风点火气流中的氧气含量为21%, 煤气点火气流中氧气含量为8.59%。点火气流中较高氧气含量, 能够使焦粉在较低的温度下点燃, 并且燃烧完全, 从而获得较好指标的烧结矿。
  • 王波, 于海燕, 孙会兰, 毕诗文, 涂赣峰, 耿红娟
    矿冶工程. 2008, 28(5): 68-71.
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    应用XRD、EDS等手段, 研究了MgO对12CaO·7Al2O3(C12A7)晶体结构及其氧化铝浸出性能的影响。结果表明: 在掺杂量小于2%的情况下, MgO会固溶入C12A7晶体中, 但不会影响该体系的物相组成。MgO在C12A7晶体中的饱和固溶量不超过1%, 其余的MgO以方镁石形式单独析出。固溶机理为离子半径相对较大的Mg2+取代了晶胞中离子半径相对较小的Al3+, 引起了晶胞的扩胀, 晶面距d值的变大。当MgO含量小于2%时, 随着MgO掺杂量的增大, C12A7的氧化铝浸出率出现了小幅度的下降, 但均在90%以上, 对浸出性能影响不大。
  • 晏全香
    矿冶工程. 2008, 28(5): 72-75.
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    为开发蒙脱石的医药用途, 进行了蒙脱石矿物凝胶制备试验。首先对两种膨润土A、C进行了提纯试验, 确定了提纯的最佳工艺条件, 提纯精矿蒙脱石品位可达97.49%、96.66%, 产率46.83%、17.37%; 另外研究了蒙脱石矿物凝胶的制备, 提出了凝胶制备流程, 由A、C矿物制得的矿物凝胶粘度分别达到47.5 mPa·s、46.5 mPa·s, 并对蒙脱石矿物药用凝胶的形成机理进行了探讨。
  • 畅永锋, 翟秀静, 符岩, 马林芝, 李斌川, 张廷安
    矿冶工程. 2008, 28(5): 76-79.
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    研究了含碳红土矿在微波场中的加热还原焙烧, 考察了不同含碳量情况下微波加热焙烧过程中的样品温度和产物的物相组成, 以及浮氏体、磁铁矿和赤铁矿等不同价态的铁氧化物在微波场中的加热性能。结果表明, 微波加热红土矿是一个热稳定过程, 未出现热失控现象。红土矿的还原程度可通过调整加入碳粉的比例和微波加热时间来控制。还原焙烧过程中, 碳粉加入量影响产物的物相组成, 进而影响焙烧过程的温度。
  • 材料
  • 张福勤, 夏莉红, 王蕾, 欧孝玺, 方勋华, 黄伯云
    矿冶工程. 2008, 28(5): 80-82.
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    研究了H3BO4或Fe(NO3)2·9H2O水溶液浸泡处理及石墨化处理温度对PAN基炭纤维石墨化度和微观结构的影响。XRD表明, 催化石墨化效应随石墨化处理温度升高而降低。当热处理温度为2 400 ℃时, H3BO4处理使炭纤维石墨化度由5.9%提高到21.0%; 当热处理温度为2 800 ℃时, H3BO4处理仅使炭纤维石墨化度由26.1%提高到27.9%。显微Raman光谱分析表明, 催化处理促使炭纤维表层炭微晶结构的完整性和石墨化度显著提高, 但对纤维芯部无效, 炭纤维的催化石墨化效应仅限于纤维表层。
  • 湛雪辉, 肖忠良, 湛含辉
    矿冶工程. 2008, 28(5): 83-85.
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    以碳酸锂、氧化钴、超细二氧化锆、超细二氧化钛为原料, 采用搅拌混合、高温固相烧结法制备了锂离子电池正极材料LiCo0.9Zr0.05Ti0.05O2, 用X射线衍射、扫描电镜对材料的结构与形貌进行了研究, 结果表明LiCo0.9Zr0.05Ti0.05O2与LiCoO2一样具有六方层状结构。在0.2 C倍率下材料的初始放电容量达149 mA·h/g, 2 C倍率下初始放电容量达141.5 mA·h/g, 1 C倍率下初始放电容量达143.6mA·h/g, 3.6 V放电平台比例达90%, 500次循环后容量衰减8%, 材料大电流放电性能好、循环寿命长。
  • 张俊, 宋练鹏, 袁远
    矿冶工程. 2008, 28(5): 86-88.
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    研究了在确定固溶条件下预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明, 在固溶温度为980 ℃, 固溶时间1 h条件下, 最佳的形变热处理工艺为50%预冷变形之后480 ℃时效4 h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和相对电导率分别达到521 MPa, 469 MPa, 10.9%和51.9%IACS。在合金成分设计中降低了Si含量, 使合金保持较高强度的同时电导率有所增高。
  • 刘学贵, 付建飞, 邵红, 王恩德
    矿冶工程. 2008, 28(5): 89-93.
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    使用过氧化物-叔胺氧化还原引发剂体系在室温条件下快速合成交联聚丙烯酰胺/膨润土复合材料。该复合材料中膨润土的含量可达到70%, 其吸水膨胀速度快, 浸水24 h后, 吸水体积膨胀率可达到其最大吸水体积膨胀率的80%以上, 吸水体积膨胀率较高, 吸水膨胀后不开裂, 不分散, 可以被用做吸水膨胀类型防水材料。影响其吸水体积膨胀率的主要因素是膨润土的含量。使用X射线衍射(XRD)、红外(FTIR)和热重(TG)对复合材料的结构进行了表征和分析, 结果表明, 膨润土在聚合过程中除了层间距有所增大外, 基本结构不变, 而且分散度提高; 吸水性复合材料的热稳定性提高。
  • 梁叔全, 贾春燕, 唐艳
    矿冶工程. 2008, 28(5): 94-96.
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    采用超声波分散及真空浇铸法制备了碳纳米管改性的环氧树脂复合材料, 使用扫描电镜、透射电镜、万能材料拉伸仪等仪器对复合材料的组织结构和性能进行了测试和表征。研究了碳纳米管的加入量与分散程度对复合材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率的影响。实验结果表明, 碳纳米管加入量大约在1.75%以下时, 碳纳米管可能在基体中分散均匀, 没有明显的团聚, 复合材料的强度得到提高。但是随着碳纳米管含量的继续增加, 碳纳米管可能趋于团聚, 在基体中的分散变得不均匀, 反而会使复合材料的强度下降。纳米碳管含量为0.75%时, 复合材料的拉伸强度提高了18.3%, 拉伸模量提高了20.5%,断裂伸长率提高92.8%。
  • 左可胜, 席生岐, 周敬恩
    矿冶工程. 2008, 28(5): 97-99.
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    采用多功能刮铲式高能球磨机对Cu-5%Cr(质量分数)粉末在不同温度下进行了高能球磨, 利用X射线衍射分析(XRD)研究了温度对Cu-Cr粉末机械合金化进程的影响。研究结果表明, 常温球磨条件下, Cu-Cr混合粉末难以实现合金化; 当球磨罐内温度低于10 ℃时, Cu-Cr混合粉末形成Cr在Cu中的固溶体。Cu(Cr)固溶体并不稳定, 退火状态下, Cr从Cu基体中析出。
  • 汪冰峰
    矿冶工程. 2008, 28(5): 100-102.
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    提出了一种倾斜冲击破坏实验方法, 能够实现对聚晶金刚石复合片(PDC)聚晶层的冲击破坏试验。采用数显工具显微镜和扫描电子显微镜对PDC聚晶层冲击破坏断口进行观测, 结果表明, 新的实验方法使PDC处于近刚性接触的环境下, 实现对PDC聚晶层点-面的冲击破坏, 能够评价聚晶层抗冲击破坏能力的大小; 在冲击破坏过程中, 聚晶层冲击点边缘部分形成多条形变带, 沿形变带破坏产生裂纹并长大而形成断裂面。并对PDC聚晶层冲击破坏的机理进行了讨论。
  • 罗衡, 陈振华, 夏伟军, 陈鼎, 严红革
    矿冶工程. 2008, 28(5): 103-106.
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    通过室温单向拉伸实验, 研究了AZ31镁合金板材的塑性变形机理。经等径角轧制, 轧制板材轧制方向塑性性能明显优于横向性能, 延伸率由17.5%提高到28.6%。普通轧制板材呈强烈的(0002)基面取向, 等径角轧制后, 板材晶粒取向由原来的(0002)基面取向转变为非基面取向; 普通轧制板材拉伸断裂后存在大量孪晶, 等径角轧制板材沿轧制方向拉伸孪晶数量明显减少, 等径角轧制有可能启动了新的滑移系, 而拉伸孪生只是作为一种协调变形机制。
  • 陈玮, 尹周澜, 李旺兴
    矿冶工程. 2008, 28(5): 107-110.
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    以Al(OH)3为起始原料, 采用烧结法, 运用SEM、XRD、DSC等分析技术, 研究了MgO掺杂对α-Al2O3显微结构的影响。研究发现, MgO可以抑制亚稳态氧化铝向稳定态α-Al2O3的物相转变, 同时还可以改变α-Al2O3的结晶习性, 在没有添加剂的作用下, 生成的α-Al2O3是蠕虫状空间网状结晶, 在MgO作用下, α-Al2O3晶粒细小, 晶粒之间的结合不规则, 其原因在于MgO是一种高挥发物质, 与Al2O3反应, 与在α-Al2O3的晶界处形成MgAl2O4, 阻止α-Al2O3晶粒生长。
  • 企业经济与管理
  • 岳意定, 徐向阳
    矿冶工程. 2008, 28(5): 111-113.
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    针对矿产资源代际公平配置问题建立了数学模型, 对矿产资源代际公平配置的可能性和实现条件进行了初步分析。认为人类在对矿产资源效用进行耗用的同时, 必须通过一定的方式和更大的力度对其进行补偿以促进其可用存量的增长, 这样才能实现矿产资源效用的代际公平配置。
  • 辛馨, 胡克, 文屹
    矿冶工程. 2008, 28(5): 114-117.
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    齐大山铁矿是鞍山市城区周边已开发的五大铁矿山之一, 矿山开采对区域生态环境影响较大, 已经成为制约城市可持续发展的重要障碍, 因而齐大山矿山复垦有着重要的现实意义。齐大山铁矿废弃地的复垦模式为林、园、灌、草、渔相结合, 可以精炼地概括为: 平为园林, 水利为牧, 坡为灌草, 低为渔塘。齐大山矿山复垦模式的总结为我国金属矿山复垦提供了实践例证, 也能够起到良好的示范作用。