2010年, 第30卷, 第4期　
刊出日期：2010-08-25

  

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采矿
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  土石混合体双轴压缩颗粒流模拟

  成国文, 赫建明, 李晓, 狄帮让, 李守定

  矿冶工程. 2010, 30(4): 1-4.

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  通过三维空间随机点生成与颗粒绑定技术, 利用颗粒流软件PFC^3D, 结合工程实际建立了不同含石率的颗粒流三维模型, 对模型进行了双轴模拟试验。结果表明, 低含石率时, 土石混合体与土体的力学性质类似; 同一含石率的土石混合体强度随着围压的增大而增大, 并有明显的残余强度; 随着含石率的增加, 双轴抗压强度随之增高, 块石骨架效应越发明显, 表现出显著的非均质、非连续性特征。
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  地浸采铀细菌浸出试验研究

  王清良, 胡鄂明, 李锦鹏, 阳奕汉, 蒋小辉, 徐益群, 邱冠周

  矿冶工程. 2010, 30(4): 5-8.

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  对新疆某采区铀矿石进行了细菌浸出试验研究。利用自行设计加工的生物反应器, 采用经过驯化培养后的氧化亚铁硫杆菌(T f)进行试验。室内外2年多的试验证明:生物反应器细菌固定效果好、氧化效率高、结构简单、操作方便、成本低; 细菌经过驯化后, 能适应新疆低温条件和地浸采铀溶液环境条件, 在正常连续细菌氧化工艺中, 地浸采铀溶液成分可作为细菌的营养物质, 不需另外补充; 用细菌作氧化剂不但能达到氧化Fe²⁺的目的, 还能提高浸出液中金属铀浓度和金属铀的浸出率, 且对环境无副作用, 具有较好的应用前景。
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  水力提升颗粒及颗粒群浮游运动规律研究

  陈光国, 阳宁, 唐达生, 金星, 肖红

  矿冶工程. 2010, 30(4): 9-13.

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  在高30 m、管径200 mm的室内扬矿系统中, 进行了单颗粒、均匀颗粒和非均匀颗粒的浮游试验, 观察了颗粒及颗粒群体在垂直管道中的运动状态, 分析了颗粒的粒径、管壁边界条件、浓度和级配等因素对浮游速度的影响, 得出了单颗粒和均匀颗粒在垂直管中的浮游速度经验公式。
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  深部巷道不同支护形式的对比计算分析

  宋锦虎, 惠功领, 马元

  矿冶工程. 2010, 30(4): 14-18.

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  为获得深部巷道的合理支护方法, 针对平煤四矿深部巷道, 采用ANSYS软件, 对被动支护、底板开放式锚杆组合拱支护、全断面预应力锚杆支护、关键部位加强支护等不同支护形式进行了对比计算分析。计算结果显示, 支护阻力大于0.2 MPa之后对巷道变形的控制作用较小, 仅通过提高被动支护阻力难以控制巷道变形; 与底板开放式锚杆支护相比较, 全断面预应力锚杆支护可显著减小巷道变形, 利于围岩承载结构的形成; 关键部位锚索支护可减小围岩应力集中程度, 同时使深部围岩承担荷载, 提高浅部围岩稳定性。综合分析得知, 对于深部巷道需采用强化支护结构强度、调动围岩承载能力、关键部位加强支护、全断面预应力锚杆支护等手段。
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  基于Photogrammetry的矿区地表沉降检测技术研究与应用

  曹函, 蒋国盛, 赵均文

  矿冶工程. 2010, 30(4): 19-21.

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  对Photogrammetry技术的主要原理进行了解析, 并利用该技术从空间多角度对预先设置的20个目标点进行图像采集, 获取连续的三维影像信息, 通过PM软件进行采矿区目标点重现, 获得了各个检测点的三维坐标大小, 并对两种焦距下的图像处理结果进行了对比分析, 对实际工程应用具有借鉴意义。
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  流-固耦合相似材料的研究

  贺显群, 刘志祥, 李夕兵, 陈红江, 彭述权

  矿冶工程. 2010, 30(4): 22-26.

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  结合山东三山岛海下金矿的地质力学模型试验, 在借鉴了大量固相模型材料研究的基础上, 研制了流-固两相模型材料, 较好地解决了固体模型材料遇水容易崩解的问题。通过对相似材料进行试验, 重点研究了材料中不同骨料配比、骨料与胶结物的配比以及胶结物中胶结材料的配比等因素对试块强度的影响规律。通过调整材料配比可得到参数变化幅度较大的模型材料, 从而可用来更广泛地模拟不同的岩体材料。这些研究成果为岩石力学相似模型试验提供了参考。
选矿
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  铁矿石选矿技术进步对炼铁节能减排增效的显著影响

  余永富, 祁超英, 麦笑宇, 唐雪峰

  矿冶工程. 2010, 30(4): 27-32.

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  阐述了我国铁矿石选矿技术进步和创新开发高效分选的新工艺和新设备。国内众多选矿厂进行铁矿石提铁降硅(杂)生产系统的改造与扩建, 生产出含铁66%～69%、含SiO₂  3%～5%的高质量铁精矿, 有效地提高了炼铁高炉入炉铁品位, 减少了高炉炼铁废气、废渣的排放量及铁矿石、焦炭及熔剂的消耗量, 对高炉炼铁节能减排增效十分显著。
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  某钽铌尾矿中长石和石英分离研究

  刘长淼, 卫敏, 吴东印, 吕子虎, 赵登魁

  矿冶工程. 2010, 30(4): 33-35.

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  对江西某钽铌矿尾矿中长石和石英矿物进行了分离研究, 探索试验表明, “有氟有酸法”和“无氟有酸法”均能将长石和石英分开, “无氟有酸法”全流程试验结果表明, 尾矿中的长石和石英得到了有效的分离, 长石和石英产品经焙烧后, 产品白度较高, 均在70%以上。
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  白云鄂博西矿氧化矿选矿新工艺

  苏胜旺, 唐绍义, 赵德贵

  矿冶工程. 2010, 30(4): 36-39.

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  介绍了白云鄂博西矿原选矿工艺。对白云鄂博西矿两种类型氧化矿进行了新工艺小型试验研究, 提出了白云鄂博西矿氧化矿进一步实验研究的方向。
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  软锰矿悬浮还原焙烧试验研究

  张汉泉, 余永富, 陆小苏, 丁长桂, 赵雷

  矿冶工程. 2010, 30(4): 40-43.

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  对广西新振锰业集团软锰矿的工艺矿物学特性进行了研究, 利用粉状锰矿具有粒度细、比表面积大、化学反应快的特点, 对粉状锰矿进行了悬浮闪速还原焙烧半工业实验研究, 找出了二氧化锰还原转化率最优时的最佳操作参数。结果表明:悬浮闪速还原焙烧反应工艺具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围, 系统运行稳定可控。悬浮闪速还原反应炉温度1 050～950 ℃, 反应炉入口气体CO浓度4.5％～7.5％, 反应炉中固气比0.5～0.8 kg/m³的条件下, 1 min内二氧化锰转化率达到了90%以上, 焙烧产品经过磁分离提纯, 可以除去30%以上的铁矿物, 产品锰铁比由3.04提高到4.04。用稀硫酸对还原产品进行浸出试验, 锰浸出率高达85%以上, 远远高出原矿在同样条件下的10%左右的浸出率。
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  选铁尾矿中回收钛铁矿的试验研究

  贾清梅, 曹兵, 太军君

  矿冶工程. 2010, 30(4): 44-46.

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  根据某选铁尾矿的矿石性质, 在一系列流程和条件试验基础上, 最终选定了“磨矿-螺旋溜槽-弱磁-强磁-磨矿-浮选”工艺, 第一段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占50.0%, 第二阶段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占70%, 以螺旋溜槽选别抛弃绝大部分合格尾矿, 弱磁选选出磁铁矿, 强磁脱泥抛尾为浮选提供合适的选别条件, 浮选除去黄铁矿及脉石矿物。试验最终钛精矿品位为46.33%, 对原尾矿样品的产率为1.6%, 回收率16.5%。尾矿中流失的钛主要存在于脉石矿物钛辉石中。
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  某金矿可选性试验研究

  陈福林, 杨晓军

  矿冶工程. 2010, 30(4): 47-49.

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  对某金矿石进行了可选性试验研究。原矿含金4.0953 g/t, 大部分以明金的形式存在。试验采用摇床和重砂的方法先回收矿石中的明金, 金精矿产品含金520.7 g/t, 回收率达67.54％, 尾矿进行氰化提金。通过摇床和人工重砂回收粗粒金, 氰化回收矿石中较细粒的金, 当磨矿粒度为-0.074 mm占65％、氰化钠浓度0.08％、氰化时间16 h时, 金的浸出率达93.08％(对作业), 金的总回收率达97.79％。
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  鳞片状辉钼矿的嵌布特征及对选矿效果的预测

  原莲肖, 李洁, 李英, 夏长玲, 郭延辉, 王超

  矿冶工程. 2010, 30(4): 50-53.

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  对河南某地鳞片状辉钼矿的嵌布特征及对选矿指标的影响进行了探讨。结果表明, 鳞片状辉钼矿结晶程度略有差异, 结晶程度较高者, 反光色呈灰白色-浅灰色, 结晶程度较差者呈棕灰色; 粒度普遍很细, 片径均小于0.05 mm; 主要呈集合体状赋存, 在集合体中, 辉钼矿与脉石形成互相包裹状、蛛网状的连生关系。根据辉钼矿的嵌布特征预测, 仅用机械浮选很难得到钼的合格产品。
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  物理方法从锌阳极泥中分离锰与铅银矿物工艺研究

  向平, 冯其明, 刘朗明, 朱北平, 钮因健, 欧乐明

  矿冶工程. 2010, 30(4): 54-57.

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  针对株冶锌电解阳极泥, 开展了用浮选、重选和磁选等物理方法实现锰与铅银矿物分离的工艺试验研究。研究结果表明, 在锌电解阳极泥中, 锰的主要存在形式为锰钾矿(KMn₈O₁₆), 铅的主要存在形式为铅矾(PbSO₄), 银的存在形式为氯银矿(AgCl)、氧银矿(Ag₂O₃)和含氧硝酸银(Ag₇NO₁₁)。浮选可以较好地回收氯银矿等含银矿物, 但难以分离该体系中的锰钾矿和铅矾, 高梯度磁选和摇床重选可以较好的分离铅和锰, 但对含银矿物的分选效果差。采用 “浮选-高梯度磁选-摇床重选”联合流程方案, 获得了含银48 515 g/t的高品位银精矿、含铅60.89%的铅矾精矿和含锰50.17%的锰精矿, 银和铅在铅银精矿中的回收率分别达到74.71%和84.78%, 锰的回收率达到91.86%。
冶金
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  铀尾砂中植物采铀方法研究

  丁德馨, 李广悦, 胡南, 刘玉龙, 王永东, 刘洋, 马少维, 陈翔

  矿冶工程. 2010, 30(4): 58-60.

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  以我国南方某铀尾砂库及其中生长的优势植物为研究对象, 通过测试分析铀尾砂中及优势植物体内的铀含量, 筛选出了铀的超富集植物——水莎草, 其茎中的铀含量高达1.520‰。据此, 提出了铀尾砂中植物采铀方法。这一方法的提出, 将极大地促进铀尾渣、铀废石、铀矿化土壤及低品位铀矿植物采铀方法的研究。
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  高磷低品位钒矿的选冶试验研究

  朱军, 李欣, 王毅, 彭济时

  矿冶工程. 2010, 30(4): 61-64.

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  针对某低品位钒矿的特点, 采用物理选矿, 抛除60%左右尾矿, 得到-0.246 mm粒级富钒矿物, 并采用直接酸法浸出钒。在硫酸浓度25%, 浸出温度90 ℃, 液固比2∶1, 浸出时间4 h的条件下, V₂O₅ 的浸出率可以达到91%, 比传统钠法焙烧工艺提高10个百分点以上。
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  褐锰矿湿法冶炼工艺研究

  佘宗华, 陈文勇, 宁顺明, 黄臻高, 封志敏

  矿冶工程. 2010, 30(4): 65-68.

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  采用含硫32%的黄铁矿精矿作还原剂, 以两矿法浸出含锰43.87%的国外某褐锰矿, 当原矿/黄铁矿质量比达到0.28, 原矿/硫酸质量比达到1.104, 在90～95 ℃, 反应6.5～8 h, 褐锰矿锰的浸出率可达到90%以上, 最高可达到97%。该褐锰矿冶炼技术, 全流程通畅, 锰的总收率达90.45%。
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  高硅氧化锌矿制备活性氧化锌的研究

  徐斌, 杨俊奎

  矿冶工程. 2010, 30(4): 69-72.

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  研究了以高硅氧化锌矿为原料, 经条件温和的两段循环酸浸、净化、碳铵沉锌、前驱体煅烧等工序制备活性氧化锌的工艺。重点考查了锌的两段循环浸出、碳铵沉锌中各因素的影响及煅烧过程中温度、时间对活性氧化锌粒径的影响。
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  离子交换树脂吸附钒的动力学研究

  万洪强, 宁顺明

  矿冶工程. 2010, 30(4): 73-76.

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  研究了不同树脂对钒的吸附能力, 并分析在低酸条件下钒的赋存状态。对吸附数据进行模型拟合, 同时用动边界模型对离子交换过程进行了描述。结果表明, D301树脂对钒吸附能力较强, 在pH<2.5时, 钒存在阴阳离子状态平衡。D301树脂对钒的吸附为吸热过程, 吸附等温线同时较好的符合Langmuir和Freundlich经验式。离子交换过程的控制步骤为颗粒扩散控制。
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  铜镉渣常温常压氧化氨浸工艺研究

  刘海洋, 颜文斌, 高峰, 石爱华

  矿冶工程. 2010, 30(4): 77-79.

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  以过硫酸铵为氧化剂, 氨为络合剂, 采用常温常压氧化氨浸工艺浸出铜镉渣中有价金属锌、镉和铜。对浸出过程工艺条件进行研究, 结果表明:在氨水浓度3.4 mol/L、铵离子浓度5.0 mol/L、(NH₄)₂S₂O₈浓度30 g/L、液固比5∶1、浸出时间60 min的条件下, 铜、镉的浸出率达到99%,同时锌的浸出率达到95%。
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  一次合金硫化处理新工艺研究

  王玉芳

  矿冶工程. 2010, 30(4): 80-82.

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  提出在一次合金硫化熔炼过程中, 采用Na₂S代替热滤渣作为硫化剂的新工艺, 并以某厂镍系统产出的一次合金为原料在箱式电阻炉上开展了试验研究, 结果表明最佳硫化剂加入量为40%。该工艺可以有效防止SO₂烟气带来的污染问题。
材料
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  Ce-10La合金在水蒸气中的表面气相反应结构特征研究

  龚伟平, 刘宇峰

  矿冶工程. 2010, 30(4): 83-85.

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  研究了Ce-10La合金 (原子分数)在100 ℃水蒸气中的表面气相反应行为, 描述并探讨了合金在气化过程中表面层组织结构和形貌的演变规律, 讨论了氢气的存在对Ce-10La合金与水蒸气表面反应的影响。结果表明, Ce-10La合金在水蒸气中被迅速氧化为Ce₂O₃, 并被进一步氧化为CeO₂, 形成疏松的表面层, 但经过2 h的反应后Ce-10La合金仍可保持块体形状。在100℃水蒸气和氢气混和气氛中, Ce-10La合金优先与水蒸气反应, 形成稀土氢氧化物并释放出氢气, 氢氧化物遇空气后会部分被氧化为CeO₂。氢气的存在降低合金与水蒸气的反应速度和反应程度。
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  残余元素在CSP热轧钢板中的分布及其对力学性能的影响

  裴斐, 成小军, 彭伟, 孙玮, 肖于德, 许晓嫦

  矿冶工程. 2010, 30(4): 86-90.

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  利用扫描电镜和X-EDS能谱分析系统研究了残余元素As、Sn和Cu在超低碳CSP热轧钢板中的分布情况, 并且利用MTS-810拉伸试验机对残余元素含量不同的热轧钢板进行了力学性能测试。结果表明:残余元素As、Sn和Cu在实验温度低于1 050 ℃时均匀的分布在热轧钢板基体中; 实验温度高于1 050 ℃后残余元素As和Cu出现富集偏析现象, 富集偏析主要发生在氧化膜与基体交界处球形优先氧化物周围, 没有发现Sn元素发生富集偏聚; 残余元素的存在会导致热轧板表面质量恶化, 此外, 残余元素对CSP热轧钢板的力学性能有重要影响, 随着残余元素含量的增加, 抗拉强度和屈服强度明显提高, 但延伸率下降。
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  用粉煤灰制备多孔陶瓷过滤材料的研究

  熊林, 刘晓荣

  矿冶工程. 2010, 30(4): 91-94.

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  以工业废弃物粉煤灰为原料, 制备多孔陶瓷过滤材料, 为优化配方和工艺参数, 采用正交试验研究了混合料水分、成型压力、粘结剂用量、造孔剂用量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结温度和造孔剂用量对多孔陶瓷性能的影响最大, 粘结剂用量和成型压力次之, 混合料水分最小。在混合料水分24%、成型压力10.2 MPa、粘结剂用量4%、造孔剂用量35%、烧结温度1 180 ℃的条件下, 可获得以莫来石和石英为主要晶相的多孔陶瓷过滤材料, 其气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度和耐酸碱值分别为41.52%、9.37 MPa、36.38%、1.14g/cm³、96.15%和94.77%。SEM照片显示多孔陶瓷具有发达的气孔和很高的比表面积。
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  载荷对原位无压烧结MoSi₂基复合材料磨损性能的影响

  陈芳, 侯周福, 方亨农, 唐果宁, 许剑光

  矿冶工程. 2010, 30(4): 95-97.

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  通过原位烧结的方法成功制备出SiC-WSi₂-MoSi₂复合材料, 并在XP-5型高温摩擦磨损试验机上考察了SiC-WSi₂-MoSi₂复合材料与Al₂O₃陶瓷对磨时的摩擦磨损特性。采用带微探针的扫描电子显微镜(SEM)观察与分析了SiC-WSi₂-MoSi₂复合材料的磨损表面形貌及成分组成, 并讨论了其磨损机理。实验结果表明:复合材料的磨损过程可分为3个阶段:跑合阶段、过渡期和稳定磨损; MoSi₂基复合材料的磨损机理随着载荷变化而变化, 依次表现为氧化、粘着、研磨和疲劳磨损。Al₂O₃的磨损机制为粘着和疲劳磨损。
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  Sn掺杂ZnO纳米棒的制备及表征

  童孟良, 刘建辉

  矿冶工程. 2010, 30(4): 98-100.

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  以Zn(Ac)₂·2H₂O和 LiOH·H₂O作为反应物, 加入一定量的 SnCl₄·5H₂O, 以超声辅助醇热法制备出一系列不同Sn掺杂浓度的ZnO纳米棒。用XRD、TEM、FT-IR和EDX对所合成的样品进行表征。结果表明醇热18h的纯ZnO晶体形态多为棒状, 粒径分布均匀, 长度在45 nm左右, 且分散性良好; 而掺Sn的ZnO纳米棒的直径和长度则随着掺杂浓度的增大而增长。掺杂后的ZnO晶体仍为六方纤锌矿结构, 但随着Sn掺杂浓度的增大, 晶体的结晶性降低。在室温下对掺Sn的ZnO样品进行荧光光谱检测, 可以观察到3个发射峰, 包括:在400～410 nm处的紫色发射峰, 在455～470 nm蓝色发射峰, 在530 nm附近的绿光发射峰; 随着Sn掺杂浓度的增大, 发射峰的强度逐渐降低。
企业经济与管理
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  基于集对分析方法的人与组织特质匹配研究

  张燕君, 黄健柏

  矿冶工程. 2010, 30(4): 101-105.

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  尝试性整合了PDP测评技术和模糊数学中的集对分析理论思想, 提出一套新颖的人与组织动态匹配测评方法。通过实证分析发现, 自我特质-职务特质匹配和特质表达-岗位特质匹配不存在相关, 而自我特质-特质表达匹配对特质表达-岗位特质匹配具有明显预测力, 说明员工管理中, 相比甄选员工, 更重要的是激发员工发挥本我特质产生胜任力。