矿冶工程

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李启月, 刘高, 黄治成, 王卫华

矿冶工程. 2011, 31(2): 1-4.

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微差爆破的盲炮有时难于识别, 但爆破荷载往往会使振动信号产生能量突变, 基于此, 提出了一种利用信号的能量突变来识别盲炮的新方法。该方法通过实时分析现场所监测到的爆破振动信号, 得出主频带内能量密度随时间变化的特征图, 其中的能量密度突峰时刻就是微差爆破各段雷管的实际起爆时刻, 通过与设计的微差爆破各段雷管的延期时间对比, 能很快判断出已爆与未爆雷管段别, 从而确定出微差爆破中是否存在盲炮以及盲炮的大体位置。该方法已在现场得到成功运用。

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海洋国家重点实验室深基坑支护浅析

张映德, 熊传治, 孙晓然

矿冶工程. 2011, 31(2): 5-7.

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介绍了某海洋国家重点实验室深基坑施工与支护, 探讨了在软土深基坑开挖及支护施工中应注意的问题。

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粗糙集理论在采空区分级指标权重确定中的应用

杨金林, 李夕兵, 周子龙, 陈红江

矿冶工程. 2011, 31(2): 8-11.

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为了准确计算采空区各个分级指标的权重, 应用粗糙集理论对原始数据挖掘, 将权重确定问题转化为粗糙集中属性重要性问题, 通过计算分级指标与评判结果的粗糙依赖度来确定分级指标的权重。该方法克服了传统权重确定方法的主观性, 从而提高了采空区分级的精度。通过广东大宝山采空区实例说明该方法合理、有效, 为优化与改进采空区分级指标体系提供了合理的依据。

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径向条分极限分析法在土坡稳定性分析中的应用

刘秀军, 贺建清

矿冶工程. 2011, 31(2): 12-15.

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鉴于传统极限分析法中建立协调速度场的复杂性, 构建了圆弧滑动土坡径向条分破坏模式, 解决了协调速度场难以建立的问题。基于塑性力学极限分析原理, 采用强度储备安全系数定义法, 推导出了均质土坡稳定性径向条分极限分析法。算例验证结果表明, 该法具有使用简便、可靠性强等优点, 对于评价均质土坡的稳定性具有重要的指导意义。

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福建省某尾矿库溃坝分析

卓青峰, 袁文君, 林建, 刘光先, 钟国全

矿冶工程. 2011, 31(2): 16-19.

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针对福建省某尾矿库进行了溃坝分析, 预测了尾矿库溃坝泥石流的洪峰流量、下游各点的最大淹没高度、起涨时间以及最大流量的到达时间, 为尾矿库失事的早期预警、下游人员疏散、最大限度减轻灾害影响和保护下游人民的生命财产安全等提供了重要的决策依据。

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采场顶板稳定性动态工程分类的Fisher判别分析

杨清波, 戴兴国, 邹洋

矿冶工程. 2011, 31(2): 20-23.

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基于Fisher判别分析理论, 综合考虑岩石介质条件、环境条件以及工程条件3大方面, 并遵循超前性与实用性原则, 选取采场的直接顶单轴抗压强度、岩石质量指标、煤体抗压强度、工作面推进速度及顶板水文状况5个因素作为判别分析的因子, 建立采场顶板稳定性动态分类的Fisher判别分析模型。将该方法应用于某采场顶板稳定性动态工程分类预测中, 以现场26组数据作为训练样本, 建立具体的Fisher判别函数, 回判估计的误判率极低, 并利用第一判别函数确定特定顶板合理的工作面推进速度范围, 指导工程实际施工。

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深部高应力膨胀性软岩巷道锚注支护技术及相似模拟试验研究

乔卫国, 孟庆彬, 林登阁, 魏烈昌

矿冶工程. 2011, 31(2): 24-28.

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针对唐口煤矿深部高应力膨胀性软岩巷道的变形特征, 通过对围岩物理力学性能的测试、围岩破坏机理分析和相似模拟试验, 提出了采用以锚注为核心的锚网喷注联合支护体系来解决深部高应力膨胀性软岩巷道的支护难题。监测结果表明, 锚网喷注联合支护既维持了巷道的稳定, 又提高了施工速度, 节约了支护成本。

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极低品位微细粒自然铋的浮选工艺研究

邱显扬, 王成行, 胡真, 童雄, 李汉文, 陈志强

矿冶工程. 2011, 31(2): 29-31.

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对云南个旧某极低品位微细粒自然铋进行了浮选工艺研究。根据试样中自然铋品位极低且嵌布粒度微细的特点, 采用硫化矿混浮-粗精矿抑硫浮铋铜-铋铜分离的全浮选工艺流程, 最终获得了含铜18.66%、回收率33.27%的铜精矿和含铋21.70%、回收率44.37%的自然铋精矿。结果表明, 浮选药剂GYZM是自然铋的选择性抑制剂。

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包钢选厂反浮尾矿搅拌磨细磨强化分选试验研究

肖骁, 张国旺, 李玉刚, 贾艳, 冯其明, 谢建国

矿冶工程. 2011, 31(2): 32-34.

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针对包钢集团选矿厂反浮尾矿系统铁品位、回收率低的问题, 开展了搅拌磨细磨强化解离试验研究。进行了磁场强度、磨矿粒度等条件试验及反浮尾矿弱磁预选-搅拌磨细磨-弱磁选流程试验, 并对细磨前后矿样进行了粒度分布和解离度检测分析。结果表明, 立式搅拌磨细磨能有效提高铁矿物解离度, 提高矿物的分选指标: 在磨矿粒度为-0.037 mm粒级占94.5%时, 磁铁矿单体解度离度由细磨前的59.6%提高至86.2%, 获得铁精矿品位66.18%、回收率63.18%、精矿产率30.81%的技术指标。

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淀粉对红柱石矿浮选分离过程的影响研究

周灵初, 张一敏

矿冶工程. 2011, 31(2): 35-38.

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通过手选纯矿物浮选试验和实际矿石验证试验, 详细研究了Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺等金属离子对红柱石-十二烷基磺酸钠体系浮选行为的影响。结果表明: 淀粉是红柱石浮选中实现红柱石和黑云母及石英分离的有效调整剂。通过测定动电位考察了淀粉在红柱石及其主要伴生矿物黑云母和石英浮选分离中的作用效果和机理。结果发现, 添加淀粉后, 红柱石、黑云母和石英矿物表面Zeta电位都发生了改变。淀粉对红柱石的伴生矿物黑云母及石英有明显的去活作用, 其去活的原因可能是取代和与金属离子生成化合物。

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某铬铁矿选厂的工艺设备升级改造

孙竞, 张志荣

矿冶工程. 2011, 31(2): 39-41.

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对某铬铁矿选厂的选别流程及设备进行了考查, 论述了块矿和碎矿重介质选矿、粉矿螺旋溜槽选矿以及尾矿处理工艺中存在的设备制约因素。依据已有工艺技术装备的性能, 通过适当的技术改造, 实现了生产能力的升级。改造后生产工艺合理, 系统能力匹配、均衡, 最终产品产量及质量均迅速达到了预期目标, 满足了后续生产工序的需求。

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柱锥连接处扩径对水力旋流器性能的影响

曾志飞

矿冶工程. 2011, 31(2): 42-44.

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研究了柱锥连接处适度扩径对水力旋流器性能的影响。在其它条件相同的条件下, 对扩径后锥角为20°和30°水力旋流器的分级效率、分级精度、处理能力、分流比和浓缩性能等进行了对比试验。试验结果表明, 相对于普通水力旋流器, 柱锥连接处适度扩径的水力旋流器分级效率总体上提高了, 但浓缩效果变差, 处理能力减小, 而且随着扩径幅度的增加而减小; 分流比随扩径幅度增大而增大。所得研究成果对选择旋流器结构参数以满足不同条件要求具有指导意义。

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某复杂硫化铜矿铜硫分离试验研究

邱廷省, 徐其红, 匡敬忠, 彭时忠, 赵学付, 李婷

矿冶工程. 2011, 31(2): 45-48.

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某复杂硫化铜矿矿石性质复杂, 铜矿物种类繁杂, 矿物结构构造也复杂多样, 且含铜品位较低。在工艺矿物学研究的基础上, 使用适合该矿石性质、对各种铜矿物均具有较强选择性和捕收能力的高效捕收剂LP-01, 采用分步优先浮选和中矿再磨再选的浮选工艺, 实现了该复杂硫化铜矿铜硫的低碱高效分离, 经二粗、一精、中矿再磨精选流程获得了铜品位18.43%、回收率87.54%的铜精矿, 分离效果明显。

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褐铁矿浮选的有效捕收剂及其机理研究

谢兴中, 王毓华

矿冶工程. 2011, 31(2): 49-52.

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研究了油酸钠、731、苯甲羟肟酸、C_7~9羟肟酸等几种代表性捕收剂对褐铁矿、萤石、高岭土、石英等纯矿物的浮选。结果表明: 油酸钠是褐铁矿的良好捕收剂, 当油酸钠用量为3×10^-4 mol/L, pH值为6.5～10.5时, 褐铁矿可浮性最好。机理研究表明: 在试验pH值范围内, 油酸钠在褐铁矿表面产生了显著的吸附, 表面零电点由pH=8.0左右漂移至pH=3.0左右。在pH=2.0～4.0的范围内, 油酸根在褐铁矿表面发生静电吸附, 油酸分子在褐铁矿表面以氢键作用为主; 当pH=4.0～10.5时, 油酸根与褐铁矿表面铁质点间以化学作用为主, 红外光谱分析显示其作用产物为油酸铁。

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梅山选矿厂细碎工艺的生产现状及优化设想

刘安平, 张小明

矿冶工程. 2011, 31(2): 53-56.

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介绍了梅山选矿厂细碎工艺的生产现状及存在问题,并对HP500型与H6800型破碎机的结构参数、技术性能及运行效果等进行了比较。为了满足梅山选矿厂的生产要求, 提高选矿生产能力, 降低选矿成本, 提出了优化梅山选矿厂细碎工艺的设想。

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立式螺旋搅拌磨机在钼精选泡沫擦洗中的应用

王漪靖, 俞国庆

矿冶工程. 2011, 31(2): 57-60.

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介绍了立式螺旋搅拌磨机的基本结构、工作原理及其在钼精选泡沫擦洗中的应用。根据立式磨摩擦研磨、剪切力强的特点, 将其应用于钼精选段的泡沫擦洗, 通过磨剥和擦洗清除掉矿物表面过多的油药, 打开泡沫聚团, 使辉钼矿与杂质有效分离, 提高了钼精矿品位和回收率。实践证明立式螺旋搅拌磨机用于钼精矿泡沫擦洗技术可行, 效果显著。

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细粒铁物料闪速磁化焙烧前后的性质表征

黄红, 罗立群

矿冶工程. 2011, 31(2): 61-64.

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对-0.30 mm酒钢富含镜铁矿、褐铁矿和镁(锰)菱铁矿的难选铁粉料进行了闪速磁化焙烧研究, 在弱还原气氛和740～800 ℃下, 通过闪速磁化焙烧处理, 获得了铁品位为55.67%～55.21%、铁作业回收率为81.66%～86.57%的弱磁选铁精矿。闪速焙烧前后物料的X射线衍射、磁性能测定和穆斯堡尔谱分析表明: 弱磁性细粒铁矿物的相均转变为龟裂较为发育的人造磁铁矿, 化学成分为Fe₃O₄, 其比饱和磁矩较焙烧前增加33～42倍不等, 计算表明闪速磁化焙烧的速度较常规的磁化焙烧时间快几十至数百倍; 在闪速磁化焙烧过程中, 菱铁矿的磁化转变过程主要由化学反应速度控制, 而镜铁矿的磁化转变过程受扩散控制影响, 部分未转化完全。

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蒙自多金属硫化矿砷硫分离技术研究

曾科, 覃文庆, 何名飞, 赖绍师

矿冶工程. 2011, 31(2): 65-67.

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针对蒙自多金属硫化矿特点, 采用“砷硫混浮-砷硫分离”的工艺流程, 选择高效低毒药剂丙基黄原酸钠作砷抑制剂进行了砷硫分离, 最终获得硫品位43.05%、含砷0.51%的硫精矿, 硫回收率79.53%。

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高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷研究

李永利, 孙体昌, 杨慧芬, 徐承焱, 杨大伟, 祁超英, 李志祥

矿冶工程. 2011, 31(2): 68-70.

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对含铁品位为43.58%、含磷0.83%的鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿进行了直接还原焙烧脱磷试验研究。研究了焙烧温度、还原剂用量、焙烧时间、脱磷剂用量对直接还原铁指标的影响。在还原剂用量17.5%, TS用量50%, NCP用量2.5%, 焙烧时间60 min, 一段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占89.56%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m; 二段磨矿粒度为-0.025 mm粒级占100%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m时可得到铁品位91.58%, 回收率84.96%, 磷品位0.049%的直接还原铁磁选精矿。

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混合菌的富集及浸出低品位碲矿的研究

谢鸿观, 李凛, 童晋, 王定椿, 侯龙超, 雷泞菲

矿冶工程. 2011, 31(2): 71-73.

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从四川石棉矿区酸性水及土壤中通过富集技术获得混合菌,对其驯化,并在摇瓶中对该混合菌浸出低品位碲矿中碲的影响因素进行了初步探索。结果发现,该混合菌在30 ℃时浸矿效果最好,在1%的矿浆浓度下,经过15 d的浸出,浸出率达到66.2%;在初始pH值为1.5～2.0时,混合菌对碲矿有较高的浸出率, pH值为1.5时的浸出率最高,为67.8%;在矿浆浓度较低(1%～2%)时,混合菌对碲矿的浸出效果较好,15 d浸出率可达到66.6%。验证实验表明,温度为30 ℃,初始pH值为1.5,矿浆浓度为2%,浸矿15 d后碲的浸出率可达到75.8%。

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基于ANSYS的氧化铝溶出管道系统热启动过程的应力分析

张翮辉, 张红亮, 邹忠, 丁凤其, 李劼

矿冶工程. 2011, 31(2): 74-78.

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运用管道应力分析与计算方法, 建立溶出管道应力的数学模型, 并利用商业有限元分析软件ANSYS进行了应力分析。仿真结果表明, 溶出管道热启动过程中管系的热膨胀将使管系的位移和约束机构的受力与力矩显著增加, 而合理地设计管道弯折点和支架的位置, 对减少管系对支架等约束机构的推力十分重要, 在降低施工成本的同时也有助于增加管系的柔性和热启动过程的安全性。该模型符合实际情况并对大型工业氧化铝管道溶出系统的设计和评价具有指导作用。

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羊拉铜矿氧化铜矿柱浸扩大试验研究

严佳龙, 王洪江, 吴爱祥, 高保胜, 张仪, 金正聪

矿冶工程. 2011, 31(2): 79-82.

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采用硫酸作为浸出剂对云南羊拉铜矿氧化铜矿进行了柱浸扩大试验, 分别考察了不同粒径矿石的铜、铁浸出效果以及酸耗的变化, 为现场工艺提供指导。试验表明, 羊拉矿石吨铜综合酸耗在17 t左右, 采用酸法浸出具有可行性; 不同粒级矿石浸出过程中铜以及铁的浸出不完全相同, 对矿石最佳浸出粒径进行了验证, 并提出了经济合理的浸出周期; 对浸出矿渣进行了分析, 结果表明, 羊拉矿石浸出过程易发生硫酸钙沉淀。

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镍钼矿中钼的湿法浸出试验研究

刘明朴, 彭晓东, 刘军威, 金阳华

矿冶工程. 2011, 31(2): 83-85.

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对难选镍钼多金属矿进行了湿法工艺浸出试验研究。对氧化剂用量、浸出液固比、浸出时间、浸出温度等条件进行了试验研究, 确定了各个单因素最佳条件: 在碱性条件下, 氧化剂用量为10 mol/L、液固比为 3∶1、30 ℃冷水浴条件下浸出2 h后, 钼的浸出率达95.67%。

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含砷、锡铁精矿煤基直接还原焙烧脱除砷锡试验研究

蒋曼, 孙体昌, 秦晓萌, 及亚娜, 王珍

矿冶工程. 2011, 31(2): 86-89.

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采用煤基直接还原焙烧工艺对内蒙古黄岗含砷、锡铁精矿进行了焙烧脱除砷锡试验研究。考察了焙烧工艺、焙烧气氛及氯化剂用量等工艺参数对产品中砷、锡脱除效果的影响。结果表明, 砷主要是在中性焙烧阶段被氧化脱除, 锡是在还原焙烧阶段与氯化剂反应生成易挥发的氯化物挥发脱除。综合试验结果表明, 在优化条件下, 还原焙烧-磁选得到直接还原铁产品中TFe品位及回收率均达到88%, As残余含量0.03%, Sn残余含量0.07%。

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挥发氧化锌粉的相对还原性及其影响因素研究

牛皓, 杨建军, 李永祥

矿冶工程. 2011, 31(2): 90-93.

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鉴于回转窑还原挥发氧化锌粉表现出的还原性及其对后续冶炼工艺的影响, 提出了氧化锌粉相对还原性的概念和表征方法, 并进行了挥发氧化锌粉相对还原性及其影响因素的试验研究。结果发现, 挥发氧化锌粉的相对还原性与其中不溶硫、铁、铅含量之间存在正相关关系。ZnS, ZnFe₂O₄, PbS是影响其相对还原性的主要物相; 氧化锌粉的相对还原性越低, 氧化锌粉中锌浸出回收越高。根据生产实践情况, 提出了氧化锌粉相对还原性的控制指标。

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4-甲基-2-羟基硫酚的合成及吸附性能研究

彭青林, 周随安, 湛雪辉, 曹芬, 李侠, 李飞

矿冶工程. 2011, 31(2): 94-97.

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以对甲基苯硫酚为原料, 通过硝化、还原、重氮化等一系列反应合成了4-甲基-2-羟基硫酚。考察了重氮化过程中NaNO₂用量、硫酸浓度、反应温度以及水解时硫酸浓度对产率的影响。实验表明, 最佳工艺条件为: NaNO₂与4-甲基-2-氨基硫酚的摩尔比为2.10∶1, 硫酸浓度为3 mol/L, 反应温度为3 ℃, 水解时硫酸浓度为6 mol/L, 此条件下4-甲基-2-羟基硫酚的产率为71.2%。

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锌酸钙的微波合成及性能研究

童孟良, 舒均杰, 吴卫

矿冶工程. 2011, 31(2): 98-100.

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采用微波合成法制备了锌镍电池负极材料——锌酸钙。通过X射线衍射、热重分析等表征了锌酸钙样品化学组成和晶体结构, 采用激光粒度仪分析了样品的粒径分布。XRD和热重分析证实了样品化学组成为Ca(OH)₂·2Zn(OH)₂·2H₂O。粒度分析表明微波法制备的锌酸钙样品粒度分布均匀, 平均粒径为1.524 μm。电化学性能测试表明微波合成的锌酸钙具有较好的充放电性能、较高的比容量和循环寿命, 放电电压平台达1.688 V, 初始放电容量为246.48 mAh/g, 循环120次后放电容量是初始容量的81.7%。

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CuFe₂O₄/TiO₂复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究

张丽, 黄可龙, 陈浩, 阎建辉

矿冶工程. 2011, 31(2): 101-105.

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采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe₂O₄, 然后与TiO₂固相烧结成复合光催化剂, 并通过TEM, XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征, 表明样品由粒径约为80 nm的粒子组成, 晶体结构均匀。以大肠杆菌为研究对象, 考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150 W氙灯, λ= 200～900 nm)照射下的杀菌性能。结果表明: 复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好, 在最佳条件下, 模拟太阳光照射30 min后, CuFe₂O₄/TiO₂复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe₂O₄ 和TiO₂杀菌率的1.71倍和1.13倍。复合光催化剂杀菌性能受CuFe₂O₄与TiO₂质量比及固相合成时焙烧温度的影响, 当TiO₂质量分数为80%、焙烧温度为600 ℃时, 所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌, 在模拟太阳光照射30 min后, 细菌的存活率仅为3.2%, 而单纯CuFe₂O₄和 TiO₂光催化剂在最佳条件下杀菌30 min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%。同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%, 93.2%。

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有机泡沫/硅酸盐基复合吸声材料的研究

彭龙贵

矿冶工程. 2011, 31(2): 106-108.

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以普通硅酸盐水泥为基体, 聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)有机泡沫为填料制备了水泥基吸声复合材料。采用半干法工艺成型, 主要考察了水灰比、发泡剂掺入量和PMI掺入量等因素对复合材料材料吸声性能的影响, 尤其是对频率300 Hz<f<1 000 Hz范围内声音的吸声性能的影响。采用驻波管和SEM扫描仪对样品的吸声系数及微观结构进行了测量和分析。结果表明: 当水灰比为0.55、发泡剂掺入量为0.04%、PMI掺入量为2.5%时, 对频率300 Hz<f<1 000 Hz范围内的声音的吸声系数平均值为0.42。

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7050Al/Gr复合材料时效强化行为及内耗研究

高健华, 罗兵辉, 柏振海

矿冶工程. 2011, 31(2): 109-113.

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采用力学性能和阻尼性能测试及透射电镜组织观察的方法, 研究了添加4%(体积分数)石墨(Gr)颗粒对7050铝合金组织、力学性能和阻尼性能的影响, 以及热处理对7050Al/4%Gr复合材料的组织、力学性能和阻尼性能的影响, 并对7050Al/4%Gr复合材料的内耗机理进行了初步探讨。结果表明: 在7050铝合金中加入4%Gr颗粒, 使其强度降低了约16%, 延伸率降低了37.5%; 热处理强化7050Al/4%Gr复合材料的力学性能变化趋势与7050铝合金的基本相同, 7050Al/4%Gr复合材料在120 ℃单级时效20 h后抗拉强度达到峰值521 MPa, 比7050铝合金有所降低, 但达到峰时效时间提前4 h; 7050Al/4%Gr复合材料的内耗值随着温度的升高而增加, 其除了材料本征阻尼以外, 在中、低温时的内耗主要是位错与第二相颗粒交互作用引起的位错内耗, 在高温下内耗主要由相界面、晶界、Gr与基体的界面微滑移引起。

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铝硅合金细化处理的研究进展

刘杰

矿冶工程. 2011, 31(2): 114-116.

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系统介绍了铝硅系合金的细化处理方法, 包括变质处理法、喷射成形法、溶体处理法、倾斜板铸造技术、大凝固界面温度梯度半连续铸造法等。指出在铸造过程中加强冷却能力、获得高的凝固界面温度梯度和界面过冷, 可以显著细化铝硅合金及其初晶硅尺寸, 从而获得高性能铝硅合金。

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六面顶超高压技术之“终态对称”理论研究

郑日升, 王大伟, 方啸虎

矿冶工程. 2011, 31(2): 117-120.

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通过研究叶蜡石流变规律, 提出了“终态对称”理论。指出超高压腔体结构应有利于传压和满足密封等条件的要求, 从满足静力平衡条件出发, 超高压腔体工作的初始状态可以不对称, 但最终状态必须是对称的。“终态对称”理论为建立硬质合金顶锤和叶蜡石块结构尺寸配合关系以及设计新型六面顶超高压腔体结构提供了理论依据。

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2011年, 第31卷, 第2期　
刊出日期：2011-04-25

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