矿冶工程

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赵国彦, 刘志祥, 李夕兵, 刘超

矿冶工程. 2009, 29(4): 1-4.

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为实现大宝山矿塌陷采空区近区矿体安全开采和最大限度地回收资源, 建立了塌陷采空区近区开采保安矿柱力学分析模型, 得出了矿柱内应力大小与开采深度、采场高度及矿柱宽度的计算公式, 并用可靠性理论确定了大宝山矿塌陷区近区开采合理保安矿柱尺寸。研究结果表明, 矿柱宽度越小, 矿柱内垂直压应力越高; 开采高度越高, 矿柱越容易破坏。结合大宝山矿塌陷采空区近区开采工程实际, 推荐了不同开采高度下的保安矿柱宽度。

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基于三维建模技术的矿山移动范围圈定

黄敏, 李夕兵, 曾凌方, 董陇军, 张毅

矿冶工程. 2009, 29(4): 5-9.

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结合罗山矿区工程实例, 提出了一种将传统的工程类比法或数值模拟方法与矿山三维建模技术相结合来确定金属矿山移动范围的方法。介绍了以MAPGIS、AutoCAD及SURPAC软件为主要工具的矿山三维建模的基本原理和步骤。在移动范围确定过程中, 借助先进的3D建模技术获得三维矿山模型。该模型可以实现各类地质体的可视化, 直观地展示其形态与产状, 清晰地反映各构成因素间的相互关系。在3D模型中截取的特征剖面与工程类比法或数值模拟方法相结合, 能轻松获得各特征剖面上的岩移参数值。通过给定的岩移参数值进而确定各特征剖面上的地表移动边界点, 将各移动边界点连接即可实现矿山移动范围的圈定。

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上向分层回采采场稳定性数值模拟研究

刘晓明, 罗周全, 张保, 李畅

矿冶工程. 2009, 29(4): 10-13.

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根据凡口铅锌矿不同采场顶板围岩条件, 分别建立了典型采场模型Ⅰ(采场顶板为矿体)和模型Ⅱ(采场顶板为充填体), 采用有限元分别对两模型上向水平分层充填回采的整个过程进行了分步模拟, 获得了开挖过程中采场顶底板、侧壁的应力分布及位移变化情况, 对比分析了不同采场顶板围岩条件下分层开采对采场稳定性的影响。研究表明, 采场顶板为充填体的采场回采过程中应力、位移变化量均大于采场顶板为矿体的采场。因此, 为确保安全回采, 回采后期必须做好顶板支护工作。研究结果为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的理论依据。

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高峰矿105号矿体碎裂矿段采空区稳定性离散元分析

陈庆发, 周科平, 胡建华

矿冶工程. 2009, 29(4): 14-17.

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以高峰矿105号矿体高价值碎裂矿段为例, 按采空区规模、围岩条件和原岩应力场的差异, 选择了3种具有代表性的空区, 运用离散元程序对这些空区的稳定性进行计算分析。结果分析表明: 对于完全嵌入碎裂矿段种的空区, 塑性区分布均在空区顶板的左半部分, 矿柱上无塑性区; 小规模空区整体上稳定, 仅可能出现零星掉块现象; 中等规模空区顶板塑性区范围为7 m, 塑性带跨度大于1/2顶板长度, 但未连通, 不可能发生大规模的顶板冒落事故, 但有可能会出现松动岩块下落现象; 大规模空区顶板塑性区为20 m, 塑性区跨度大于1/2顶板长度, 塑性区已连通, 大规模顶板冒落事故不可避免。

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冲击加载下矽卡岩破碎能耗与块度关系的试验研究

李启月, 顾春宏, 李夕兵, 王卫华

矿冶工程. 2009, 29(4): 18-20.

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破碎能耗、碎块数量和块度间的关系是岩石破碎的一个基本问题。利用SHPB装置及半正弦波加载, 对矽卡岩试样进行冲击破碎试验, 采用筛分法获得了破碎岩块的块度分布, 从而得到了冲击加载下入射能量与矽卡岩破碎能耗之间的关系, 以及矽卡岩破碎能耗、块度分布之间的定量关系。

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小木架支护法在冒落采区残采矿石中的实践

索天元

矿冶工程. 2009, 29(4): 21-23.

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竹峪金矿区控矿构造经多期复合作用, 裂隙发育, 矿体顶底板围岩破碎, 矿块回采中经常发生顶板冒落、坍塌, 堵塞回采通道, 无法正常退采, 造成较大的资源浪费。针对以上问题, 对竹峪金矿区采矿技术进行了改进, 采用小木架支护法, 在冒落采区中开辟回采通道, 回采矿石。实践证明, 小木架支护法解决了竹峪金矿区复杂矿体回采的技术难题, 产生了较好的经济效益, 也为我国同类矿山提供了可供借鉴的方法和经验。

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基于BP神经网络的爆破参数优选

赵彬, 王新民, 史良贵, 张钦礼, 南世卿, 苏明, 宋爱东

矿冶工程. 2009, 29(4): 24-27.

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为了得到最优的矿岩爆破参数, 提出以矿岩的容重、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、摩擦角及粘结力为输入因子, 炮孔排距、孔底距及一次炸药单耗为输出因子, 并以国内爆破工艺类似、效果良好的矿山为样本来建立BP神经网络模型进行优选的思路。以石人沟铁矿上向扇形中深孔爆破参数选择为例, 优选出的参数适用于矿岩条件, 爆破效果良好。这种思路也可用于使用其它爆破工艺的矿山, 具有广阔的应用前景。

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西藏某氧化锌矿浮选试验研究

李玉琼, 陈建华, 陈晔, 龙秋容

矿冶工程. 2009, 29(4): 28-32.

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采用硫化胺法对西藏某氧化锌矿进行了浮选试验研究, 分别考察了磨矿粒度、分散剂用量、硫化钠用量以及不同碳链长度的胺类捕收剂等因素对氧化锌浮选指标的影响。试验结果表明, 采用硫化胺法能够有效实现西藏某氧化锌的浮选。在原矿锌品位为6.8%条件下, 可获得锌品位为23.38%, 回收率为90.1%的锌精矿。

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某难选铁矿的选矿研究

于福家, 王泽红

矿冶工程. 2009, 29(4): 33-35.

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针对吉林某羚羊铁矿矿物成分、赋存关系及矿石结构构造都非常复杂的特点, 进行了选矿试验研究。研究表明, 采用焙烧-磁选工艺, 在原矿TFe品位34.79%的条件下, 可获得精矿品位60%以上、回收率70%以上的指标, 较以往有很大的提高, 为羚羊铁矿石的进一步研究和工业应用打下了基础。

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酒钢强磁Ⅰ段球磨机吐出矿石回收利用研究

司胜, 高泽宾

矿冶工程. 2009, 29(4): 36-38.

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酒钢选矿厂强磁球磨机吐块直接丢弃, 造成资源浪费。通过模拟选矿厂的生产流程进行了强磁球磨机吐块回收利用的实验室可磨性、可选性试验研究, 取得了较好的试验指标, 并通过应用评价, 为回收利用该部分资源提供了依据, 工业应用取得了较好效果。

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某低品位难选氧化铜矿浮选试验研究

张建文, 覃文庆, 张雁生, 杨聪仁

矿冶工程. 2009, 29(4): 39-43.

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针对某氧化铜矿品位低、氧化率高、结合率高等特点, 采用先添加硫化剂硫化和硫酸铵活化, 再以水玻璃+六偏磷酸钠组合抑制剂强化抑制, 以混合黄药680+丁铵黑药+羟肟酸组合捕收剂强化捕收的新药剂制度, 对该矿石进行了系统的浮选试验研究, 确定了氧化铜矿最佳分选条件与药剂制度, 闭路试验指标达到铜精矿品位17.39%, 回收率59.36%。

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某锑矿综合回收白钨矿浮选试验研究

张志雄, 徐建本, 肖贤英

矿冶工程. 2009, 29(4): 44-46.

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为了综合回收某锑矿脉内或近矿围岩中的白钨矿资源, 采用碳酸钠、水玻璃为调整抑制剂, 新型捕收剂E07为捕收剂, 采用常温浮选法, 在不改变锑浮选工艺的前提下选别白钨矿。通过小型闭路试验, 在获得锑精矿的基础上, 综合回收的白钨矿精矿WO₃品位70.08%, 回收率达到86.25%。

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云南某铜铅锌硫化矿铜铅分离浮选试验研究

贾仰武

矿冶工程. 2009, 29(4): 47-49.

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云南某铜铅锌矿硫化矿含铜0.60%, 铅2.43%, 锌5.10%, 在现场生产作业中采用“铜铅混浮, 铜铅分离, 尾矿选锌”的浮选工艺流程, 存在的问题是铜铅分离指标不理想, 铜铅精矿互含高。对该矿的铜铅混合精矿进行了铜铅分离浮选小型试验研究, 结果表明, 当混合精矿再磨到-0.074 mm粒级占80%, 以亚硫酸钠、水玻璃和CMC为组合抑制剂代替重铬酸钾抑制方铅矿, 以Z200代替乙黄药作为黄铜矿捕收剂, 进行了铜铅分离浮选, 获得了良好的分选指标, 铜精矿含铜23.30%, 含铅3.30%, 铅精矿含铅64.66%, 含铜0.50%, 实现了铜铅分离。

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攀枝花密地选钛厂后八系列微矿生产线优化

王洪彬

矿冶工程. 2009, 29(4): 50-53.

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分析了攀枝花密地选钛厂后八系列微矿生产线存在的主要问题, 对浮选的准备作业和选别作业提出了相应的优化措施。经过优化改造, 每年增加细粒钛精矿产量约19 879.2 t, 同时能降低药剂成本, 改善全厂的循环水水质。

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贵州铜仁含钒石煤氧压酸浸萃取提钒研究

魏昶, 邓志敢, 樊刚, 李旻廷, 李存兄, 吴惠玲

矿冶工程. 2009, 29(4): 54-58.

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系统介绍了含钒石煤氧压酸浸萃取提钒新工艺的研究情况。利用多种检测方法, 研究了贵州铜仁石煤矿中钒的矿物学特征, 在此基础上, 研究考察了影响钒浸取率的各种因素, 试验结果表明, 在浸出时间3～4 h、浸出温度150 ℃、硫酸用量39%～42%、液固比1.2∶1、矿石粒度-0.074 mm、Po₂ 1.2 MPa、添加剂用量3%～5%的条件下, 经氧压酸浸后, 钒的浸出率可达92%以上。浸出液采用酸回收-还原除铁-溶剂萃取-氨水沉钒-热解的工艺流程, 得到 V₂O₅含量为99.5%的粉状产品, 钒的总回收率达80%以上。

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利用钛白废酸从电热法黄磷电尘中提取镓和磷的研究

许可, 邓彤, 刘军坛, 彭伟功

矿冶工程. 2009, 29(4): 59-63.

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研究了从黄磷电尘浸出镓和磷的过程中反应温度、硫酸浓度、二价铁离子浓度、液固比对镓和磷浸出率的影响以及磷酸根离子浓度、反应温度对镓和二价铁离子沉淀过程的影响。实验结果表明, 镓和磷的浸出率随反应温度、硫酸浓度的增加而增加; 二价铁离子对镓和磷浸出率的影响不明显; 液固比对镓浸出过程影响显著, 对磷浸出过程影响不明显; 电尘中的磷比镓容易浸出。镓和二价铁离子的沉淀率随磷酸根离子浓度的增加而增加, 当磷酸根离子与金属离子摩尔比大于1∶1后, 磷酸根离子浓度对沉淀率的影响不再变化; 温度对镓离子沉淀过程的影响较小, 对二价铁离子的沉淀过程影响较显著。

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真空碳热还原处理低品位氧化铅锌矿热力学分析及实验研究

熊利芝, 陈启元, 尹周澜, 张平民

矿冶工程. 2009, 29(4): 64-66.

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针对低品位氧化铅锌矿开展了真空碳热还原提取锌的研究。通过热力学计算, 得出ZnO被C还原的化学反应自由能和还原反应临界温度, 当系统压力从101.3 kPa, 依次降低为20.26, 2.026, 0.203, 0.020, 0.002 kPa时, 所对应的还原反应临界温度从1 221 K依次降低为1 080, 915, 795, 703和631 K。在多级冷凝真空炉内, 温度为1 173 K时真空蒸馏处理低品位的氧化铅锌矿1 h, 获得纯度为99.42%以上的金属Zn, Zn回收率达到95.68%。

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草酸钴热分解行为及其热力学分析

田庆华, 郭学益, 李钧

矿冶工程. 2009, 29(4): 67-69.

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通过热重(TG-DTG)、差示扫描量热(DSC)技术分别在氩气气氛和空气气氛下对二水草酸钴的热分解行为进行了研究, 并从热力学角度对草酸钴的热分解行为进行了分析探讨。热力学分析结果表明, 在惰性气氛中, 草酸钴的分解产物为金属钴; 而在氧化性气氛中, 草酸钴在温度低于700 ℃时的分解产物为Co₃O₄。DSC-TGA曲线验证了理论分析结果。

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石煤提钒离子交换树脂解吸试验研究

张华丽, 张一敏, 黄晶, 刘涛

矿冶工程. 2009, 29(4): 70-73.

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选用201×7树脂对石煤提钒水浸液进行离子交换, 在最佳吸附条件下对解吸剂种类及用量、解吸速率等进行试验研究。研究表明: 以4%NaOH+10%NaCl溶液为解吸剂, 其用量为树脂体积的3～4倍, 解吸剂流速0.014～0.016 mL/(mL湿树脂·min), 此时解吸率大于99%; 并为提高富钒液浓度提出了分段解吸和增加树脂负载钒量等有效措施。

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稀盐酸溶液还原浸出红土镍矿的研究

符芳铭, 胡启阳, 李新海, 王志兴, 李金辉, 李灵均

矿冶工程. 2009, 29(4): 74-76.

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研究了使用抗坏血酸作为还原剂, 用稀盐酸溶液浸出红土镍矿的工艺条件。在使用还原剂抗坏血酸加入量与矿料质量比为0.3、矿料粒度0.15 mm、酸料质量比2.7、浸出温度60 ℃、浸出时间1 h、固液比1∶4、搅拌速度300 r/min的条件下, 镍的浸出率可达到95%。

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超临界水氧化法选冶难选金矿石的影响因素研究

马承愚, 李学文, 李登新, 牛耀岚, 侯伟丽

矿冶工程. 2009, 29(4): 77-79.

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采用超临界水氧化法(SCWO)选冶难选金矿石, 考察了反应温度、反应压力、反应时间、过氧系数等不同影响因素对金回收率的影响。正交试验结果表明, 反应温度是主要因素, 反应压力是次要因素。实验结果表明, 当温度为500 ℃、压力为26 MPa、反应时间为680 s、氧气过剩比为1∶1时, 其对金的回收率达到92.26%。反应过程中不排放污染物, 符合清洁生产要求。

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脆硫铅锑矿无污染冶炼工艺研究

谢兆凤, 杨天足, 刘伟锋, 黄臻高

矿冶工程. 2009, 29(4): 80-84.

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对脆硫铅锑矿精矿的熔炼过程进行了实验研究。炉料配方(质量比)为精矿∶纯碱∶煤粉＝100∶50∶10; 温度为980 ℃, 时间为60 min时, 各主要金属直收率(%)分别为: Pb 92.29、Sb 79.82、Ag 84.94, 金属入渣率(%)分别为: Pb 5.00、Sb 3.21、Ag 8.97、In 69.76、Zn 95.28、Cu 78.00、Fe 87.74, 熔炼渣中硫化钠品位为52%, 渣率为62.4%。在熔炼时原料中的硫元素全部以硫化钠的形式被固定在熔炼渣中, 铅锑主金属及贵金属(金、银等)进入金属相, 锌、铟等伴生金属元素进入渣相。

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贫菱锰矿合成碱锰电池级化学二氧化锰研究

沈慧庭, 包玺琳, 黎永杰, 覃华, 黄晓毅

矿冶工程. 2009, 29(4): 85-91.

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以贫菱锰矿为原料合成碱锰电池用化学二氧化锰(CMD), 系统研究了合成过程中各工艺因素对二氧化锰产品性能的影响。结果表明, CMD的视密度受中间产品MnCO₃视密度影响较大, 控制碳化结晶条件可以获得视密度达2.10 g/cm³的重质MnCO₃; CMD的电活性主要与晶型有关, 在350～400 ℃下热分解重质MnCO₃所得γ型MnO₂电活性最佳; 通过热解产品精制可以提高CMD的MnO₂含量, 同时改善CMD颗粒形貌, 获得了MnO₂含量达91%, 视密度为1.90 g/cm³, 电容量为249.43 mAh的CMD最终产品。

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机械合金化制备Mo-Cu复合材料的研究

郭世柏, 康启平

矿冶工程. 2009, 29(4): 92-94.

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采用机械合金化制备致密的Mo-18%Cu复合材料, 利用粒度分析仪、XRD和SEM研究了不同球磨时间对Mo-Cu复合材料的粉末粒度、形貌、力学性能和断裂形貌的影响。试验结果表明, 随着球磨时间的增加, 粉末的晶粒尺寸不断减小, 烧结后样品的相对密度不断提高。球磨60 h的混合粉末在1 350 ℃下烧结2 h后的相对密度可达98.6%, 硬度达63.9HRC。

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压汞法分析C/C复合材料平板的孔隙结构

王蕾, 张福勤, 夏莉红, 欧孝玺, 梁世栋

矿冶工程. 2009, 29(4): 95-98.

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以PAN基炭纤维针刺整体毡为预制体, 经CVI增密获得了C/C复合材料平板, 采用压汞法分析了该材料的孔隙结构。结果表明, 随着CVI增密过程的进行, 材料的孔隙率和平均孔径下降, 但孔隙数量先上升后下降, 在密度为1.2 g/cm³时达到最高点; 孔隙的最可几孔径随密度升高而降低并向15 μm趋近; 大于60 μm的大孔体积分数随密度升高而下降, 小于1 μm的微孔体积分数上升; 比表面主要贡献来自孔径小于20 nm的微孔, 在密度为1.46 g/cm³时, 比表面最大。

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用Q345A热轧板开发冲压用高强钢的实验研究

罗孟良, 温德智, 吴光亮, 陈振华, 尹红国

矿冶工程. 2009, 29(4): 99-102.

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在实验室条件下对涟钢CSP生产的低合金高强度钢Q345A进行了冷轧和退火, 并采用硬度法测量其再结晶温度。研究了不同轧制工艺, 再结晶退火制度对Q345A冷轧薄板组织和性能的影响, 为制定其生产工艺制度提供依据。试验表明: Q345A的再结晶温度为600 ℃。压下率为61%时, 经720℃退火4 h后, R_eL＞350 MPa、R_m＞500 MPa、R_eL/R_m =0.70、A＞26%、r=1.169, IE值为10.81 mm, 既满足高强度的要求, 又有一定的冲压成形性, 达到较好的力学性能和成形性能的结合。

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原位无压反应烧结制备SiC-MoSi₂复合材料及其性能研究

许剑光, 侯周福, 唐果宁

矿冶工程. 2009, 29(4): 103-106.

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利用原位无压反应烧结方法制备了不同配比的SiC/MoSi₂复合材料, 分析了烧结工艺对产物的影响, 研究了原位生成的SiC颗粒对MoSi₂基体材料室温力学性能和显微结构的影响。结果表明:原位反应烧结制备SiC/MoSi₂的工艺是可行的, 反应生成的适量SiC颗粒细化了基体晶粒, 改善了其力学性能; 与该工艺下制备的纯MoSi₂相比, 含10%SiC的SiC/MoSi₂复合材料室温抗弯强度提高了181%, 该复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化, 韧化机制为细晶增韧和裂纹偏转。

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Y_0.25Bi_0.75O_1.5粉体的共沉淀法制备及其性能表征

周光明, 谢瑜, 江丽娜, 黄守国

矿冶工程. 2009, 29(4): 107-110.

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用草酸盐共沉淀法合成了氧化钇稳定的氧化铋(Y_0.25Bi_0.75O_1.5, YSB), 用TGA-DTA法分析了初始粉体的热分解行为。在600 ℃和900 ℃下分别对初始粉体进行无压煅烧, XRD表明, 在600 ℃时形成了单一的立方萤石结构。TEM 观察了在900 ℃粉体的显微结构, 交流阻抗法测定了在不同的温度下YSB的离子电导率。结果表明, YSB适合作为中温固体氧化物燃料电池的电解质。

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颚式破碎机混凝土基础结构的改进

刘龙

矿冶工程. 2009, 29(4): 111-112.

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分析了颚式破碎机混凝土基础容易损坏的原因, 采取了有效的解决方法, 显著提高了混凝土基础寿命。

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固体废弃物充填动态效益变动机制分析

张学银, 任一鑫, 郭志琼

矿冶工程. 2009, 29(4): 113-115.

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固体废弃物井下换煤是一种良好的固废处理方法, 它能够减轻固体废弃物风化扬尘、自燃等对生态环境的影响, 也能减少对土地资源的占用, 在节省了土地的同时, 减轻了安置搬迁的压力, 具有良好的生态效益、经济效益、社会效益。固废井下处理方法受时间、地点、技术、经济等条件限制, 其中经济因素是决定因素。就固体废弃物井下换煤的成本与收益进行分析, 并建立相关模型对其应用情况进行分析论证。

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刊出日期：2009-08-25

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