2011年, 第31卷, 第4期 
刊出日期:2011-08-25
  

  • 全选
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    采矿
  • 姚高辉, 吴爱祥, 胡凯建, 张敏杰
    矿冶工程. 2011, 31(4): 1-4.
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    为了探寻影响浸堆渗透性的重要因素, 对羊拉铜矿堆浸进行了一系列实验研究。采用变水头渗透实验的方法, 系统研究了不同矿石粒度及不同压实度条件下矿样渗透系数的变化规律。通过硫酸浸出实验证实了堆场矿样不同粒径组合时渗透系数随浸出时间增加呈减小趋势。实验结果表明, 水洗入堆矿的级配特征优于原矿, 其渗透系数也大幅度提高。随着压实度的增加, 样品的渗透系数急剧降低。化学堵塞对浸堆渗透性影响较大, 必须采用添加化学剂来降低化学堵塞的可能性。
  • 胡世丽, 罗嗣海, 王观石
    矿冶工程. 2011, 31(4): 5-8.
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    针对Pyrak-Nolte等人在计算多结构面的总透射系数时存在的问题, 把非充填型结构面抽象为弹簧, 用参数K/()讨论结构面刚度、频率和间距对应力波在多结构面间多次反射和透射的影响。研究结果表明:波形相关系数和透射系数随结构面参数变化具有相同的变化规律; 结构面间距与波长之比存在一个临界值, 当结构面间距与波长之比大于该临界值时, 多重反射和透射对应力波传播过程影响很小, 可以认为结构面间距对总透射系数没有影响; 临界值与K/()有关, K/()增大, 临界值减小。
  • 李娜, 周科平, 潘东, 朱和玲
    矿冶工程. 2011, 31(4): 9-13.
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    为分析地下中深孔爆破动力载荷作用对充填体安全稳定性的影响和论证废石注浆构筑人工矿柱技术可行性, 结合卡房分矿试验采场工程实际, 在物理力学试验的基础上, 利用LS-DYNA软件对充填体在连续微差爆破动力载荷下的强度响应进行了数值模拟试验。研究结果表明:预裂缝对爆破载荷作用具有明显的减弱效果, 且减弱效果随预裂缝的长度增加而递增, 当预裂缝长度为爆破落矿宽度2倍时, 振动峰值降低83.07%, 最大拉应力降低91.14%, 能够满足充填体强度要求。在预裂缝存在的情况下, 振动主频降低, 衰减周期增长, 需要更大的微差时间对振动主相进行分离, 但是随微差时间进一步增加, 降振效果趋缓。数值模拟结果分析表明, 选用合理的爆破参数可以对块石充填体人工矿柱进行中深孔爆破。
  • 王利, 沈秀运, 高谦
    矿冶工程. 2011, 31(4): 14-17.
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    根据微损伤不可逆演化原理, 利用有限元模型, 模拟隧道断面在自适应位移加载条件下, 从点状微损伤斑图到宏观贯通断裂的不可逆的跨尺度生长过程。模拟显示的破坏区与现场观察非常一致。岩爆的孕育演化是大大小小的“V”形裂隙带将岩爆体从完整母岩中分划出来的过程。岩爆演化的细观力学机制研究表明, 裂隙带扩展受滑移驱动作用控制, 其扩展方向与最大剪切滑移方向一致, 裂隙带的宏观表现是滑移带, 内部具有张拉破裂的细观机制。随着滑移带扩展, 最后可形成两个驱动核组成的驱动团, 它们从相对方向将裂隙带贯通。裂隙带贯通前, 驱动团上的承载力明显增大。岩爆孕育过程的声发射、微震或电磁、热效应监测对于岩石类动力灾害的临兆预测具有重要意义。
  • 张巍, 孙杰, 戴文勇
    矿冶工程. 2011, 31(4): 18-20.
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    研究了红柱石加入量对焦宝石基浇注料性能的影响。结果表明, 试样的体积密度随红柱石加入量的增加而增大; 经过1 500 ℃热处理后, 试样的膨胀率随红柱石加入量的增加而增大; 试样的强度随红柱石加入量的增加而增大, 但过多的红柱石会对试样的强度产生负面影响; 经过1 000 ℃热处理后试样的磨损量随红柱石含量的增加而减小, 经过1 300 ℃热处理后试样的磨损量随红柱石含量的增加而增大; 当热处理温度大于1 300 ℃后, 试样的热膨胀系数随红柱石加入量的增加而增大。试样的抗热震性能随红柱石加入量的增大而改善。在本实验条件下, 红柱石加入量为6%时, 材料的性能最好。
  • 肖钦平
    矿冶工程. 2011, 31(4): 21-24.
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    介绍了卧式加热干燥设备的工作原理及其在硝酸铵干燥中的应用情况。运用传热传质理论对卧式加热干燥设备进行了加热和干燥过程的设计计算, 实际应用表明该新型设备产能大、能耗低。
  • 余伟健, 王卫军
    矿冶工程. 2011, 31(4): 25-29.
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    针对矸石整体置换“三下”煤柱引起的岩层移动问题, 根据等价采高概念与关键层下沉特征, 采用正交试验和FLAC软件对16个方案进行了方案设计和数值计算, 得到了不同方案的岩层下沉及等价采高的计算结果, 分析了多因素与等价采高和关键层下沉的关系, 并拟合出各自的回归方程。根据数值计算结果, 分析了单个因素对等价采高和岩层移动的影响, 得到了不同条件下等价采高和顶板下沉的变化曲线。分析了不同关键层的计算参数所引起的岩层移动曲线与特征。结果表明, 越靠近煤层、厚度越大、强度越高的关键层对于最大限度地控制岩层移动具有越重要的积极作用, 而关键层的层位则为关键性因素; 另外, 采空区顶板下沉规律与关键层下沉规律并不相同。
  • 韩立尚, 宋雷, 杨成立
    矿冶工程. 2011, 31(4): 30-33.
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    利用RFPA2D软件对不同基础选型和地基加固形式进行了分析与探讨, 最终获得了满足工程需求的地基加固方式。对于承载能力相对较弱的表土, 改变基础选型、选择合理的地基加固方式, 可以有效的减小地基沉降量。为了防止浅层地下水通过断层导水裂隙流向采空区而造成的地表水流失, 对断层采取一定的加固措施是十分必要的。相同的建筑荷载作用下, 断层加固后比加固前的地表沉降量将会减小。
  • 选矿
  • 罗良飞, 陈雯, 李文风
    矿冶工程. 2011, 31(4): 34-36.
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    对自行研制的新型低温阴离子反浮选捕收剂进行了袁家村、尖山、祁东铁矿低温反浮选试验。结果表明, 该低温捕收剂可以在15 ℃下成功分选铁矿石, 选矿指标与30 ℃接近。铁矿石低温浮选可以大幅度节能降耗, 降低反浮选成本。
  • 林玉明, 张敏
    矿冶工程. 2011, 31(4): 37-40.
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    为进一步充分合理地利用矿山资源, 特别是有效利用低品位表外矿(品位约15%~18%), 提高TFe、TiO2回收率, 延长矿山开采年限, 同时降低开采、运输以及选别成本, 利用表外低品位矿与高品位矿合理配矿, 通过预选粗粒抛尾工艺, 获得了较好的技术指标。通过该工艺的实施, 可以将废弃低品位表外矿变废为宝, 提高了资源综合利用率, 符合国家产业政策; 同时也降低了采剥成本及运输成本。
  • 赵卫夺, 曾子高, 肖松文
    矿冶工程. 2011, 31(4): 41-44.
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    通过浮选试验、动电位和红外光谱测定, 详细考察了新型捕收剂EA-715对白钨矿、方解石、萤石和石英的浮选行为及其作用机理。单矿物浮选试验表明, 在适当的药剂制度下, EA-715可有效分离白钨矿与脉石矿物。人工混合矿一次浮选可获得WO3品位61.82%、回收率88.63%的白钨精矿。动电位和红外光谱测定表明, EA-715在白钨矿、萤石和方解石表面以化学吸附为主, 在石英表面以物理吸附为主。
  • 张立征, 王彩霞, 赵福财
    矿冶工程. 2011, 31(4): 45-47.
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    对甘肃某微细粒浸染型难处理金矿进行了选矿试验研究, 结果表明, 采用阶段磨矿-阶段浮选-尾矿氰化浸金的工艺流程, 可以获得浮选精矿Au品位45.01g/t、回收率82.79%、金总回收率为92.92 %的较好指标。
  • 范娜, 李天恩, 段珠
    矿冶工程. 2011, 31(4): 48-50.
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    对某复杂铜铅锌银多金属硫化矿进行了选矿试验研究。依据矿物特性, 采用铜铅部分混合浮选、混合精矿铜铅分离、混合浮选尾矿再选锌的工艺流程, 可获得铜精矿铜品位23.37%、铜回收率63.99%, 铅精矿铅品位71.68%、铅回收率90.34%, 铅精矿含银1 189 g/t、银回收率78.04%, 锌精矿锌品位52.38%、锌回收率75.98%。试验所获技术指标理想, 为该矿石的开发利用提供了有效途径。
  • 王洪彬, 孟长春
    矿冶工程. 2011, 31(4): 51-54.
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    分析了攀枝花密地选钛厂现有粗粒钛铁矿回收生产线存在的主要问题, 提出了以“强磁选+浮选”为主体工艺, 采用MOH-2作为浮选捕收剂的新工艺。生产证明该新工艺能有效回收粗粒钛铁矿, 同时能将浮选回收钛铁矿的粒度上限由0.1 mm提高到0.154 mm。
  • 闵凡飞, 张明旭, 朱金波
    矿冶工程. 2011, 31(4): 55-58.
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    为了掌握无机凝聚剂对高泥化煤泥水沉降性能的影响规律及其作用机理, 进行了凝聚剂用量及凝聚剂与絮凝剂复配使用对煤泥水沉降特性及水质的影响试验, 并分析了凝聚剂在高泥化煤泥水沉降过程中的作用机理。结果表明, 单独使用凝聚剂难以满足高泥化煤泥水沉降处理的目的, 石膏用量为400 g/m3, 与分子质量为1 000万的聚丙烯酰胺5.6 g/m3配合使用时, 初始沉降速度为108.0 cm/min, 上清液透光率为90.6%, 取得较好的沉降效果。添加明矾和无机聚铝铁澄清水硬度小, 使用氯化钙和石膏时, 矿化度较大, Mg2+浓度较高; 在pH=6.3左右, Ca2+主要通过静电吸附在煤泥微颗粒表面, Al3+、Fe3+除静电吸附外, 还可能存在羟基络合吸附。
  • 李晓波, 夏国进, 余夏静, 邱廷省
    矿冶工程. 2011, 31(4): 59-62.
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    安徽某复杂铜硫铁矿原矿含Cu 0.39%、S 36.19%, 在低碱度条件下, 采用BK-301与LP-01(比例2∶4)组合捕收剂, 经过优先浮铜、原浆无活化选硫的铜硫分离浮选工艺流程, 可获得铜精矿含Cu 18.46%、回收率72.16%, 硫精矿含S 48.14%、回收率93.72%的良好指标。
  • 吕文东, 黄云生, 戴子林
    矿冶工程. 2011, 31(4): 63-65.
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    针对石煤钒矿湿法提钒选冶废水特点及排放要求, 以静态试验数据为参考, 采用独特的二次处理方案, 优化处理工艺, 对废水进行了分级处理, 处理系统封闭循环, 不产生二次污染。处理后水质完全符合排放要求, 其中金属离子含量低于国家排放标准, Fe离子含量由最初的850 mg/L降到1.8 mg/L。回水满足生产工艺用水要求, 整个系统处理高效、设计合理、简单实用、运行平稳。
  • 李红文, 赵言勤
    矿冶工程. 2011, 31(4): 66-68.
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    介绍了本钢歪头山铁矿马耳岭选矿车间的工艺流程及设备情况。为解决马选车间细筛无法适应生产需要的问题, 特引进DXFDZS1014复振高频细筛作为筛分设备。详细介绍了复振高频细筛的结构特点及生产应用情况。DXFDZS1014复振高频细筛在马耳岭选矿车间的应用实践表明, 该设备安装方便, 操作简单, 能适应矿石性质变化, 处理能力高, 能有效减少球磨机再磨负荷及过磨现象, 提高磨矿效率, 并能大幅提高筛下粒级含量, 且筛网使用寿命长, 能适应复杂的工艺条件。
  • 冶金
  • 郭学益, 吴展, 李栋, 石文堂, 田庆华
    矿冶工程. 2011, 31(4): 69-72.
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    采用盐酸在常压下浸出红土镍矿, 考察了矿石粒度、酸料比、反应温度、反应时间、固液比、氯离子浓度对镍、钴、锰等金属浸出率的影响, 得到了该实验下的优化条件为:矿石粒度为0.125~0.15 mm、酸料比为3∶1、反应温度80 ℃、反应时间1 h、固液比为1∶4、不外加氯化盐。在优化条件下的浸出结果表明, 各金属的浸出率分别为Ni 86.9%、Co 67.8%, Fe 86.5%、Mn 80.1%、Mg 58.5%、Cr 72.6%。对不同反应温度下的镍、铁的浸出率-时间曲线进行拟合, 结果表明该浸出过程不符合广泛采用的收缩核模型, 而用Avrami方程拟合则很好地符合其线性关系。浸出过程中镍、铁的活化能分别为72.125 kJ/mol和88.566 kJ/mol。
  • 沈裕军, 杨文魁, 公彦兵, 丁喻
    矿冶工程. 2011, 31(4): 73-76.
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    采用加压碱浸的方法浸出钼焙砂三次氨浸渣中的钼, 研究了浸出剂、温度、时间、催化剂等对钼浸出率的影响, 得出钼浸出最优条件为:Na2CO3加入量为30%, 液固比为3, 催化剂A加入量为6%, 温度为180 ℃, 浸出时间为1 h, 此条件下钼浸出率可达98%; 进行了4次连续循环浸出试验, 钼浸出率均在98%以上。
  • 范晓慧, 冯婧, 陈许玲, 王祎
    矿冶工程. 2011, 31(4): 77-80.
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    根据烧结工艺和烧结矿化学成分预报与控制特点, 采用灰色神经网络组合预测法建立烧结矿化学成分预报模型, 使用基于数据库技术的知识库和正向推理机制, 构造多库结构的专家系统。应用VC++开发了软件系统, 经实际生产数据验证表明:烧结矿化学成分预报命中率达到90%以上, 控制指导准确率高, 通用性好。
  • 马德刚, 陈伟庆, 郝占全, 张秀德, 张明文, 刘鑫韬
    矿冶工程. 2011, 31(4): 81-85.
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    基于金川炼镍生产工艺及炉型特点, 开发了卧式侧吹转炉溅渣护炉技术。溅渣模式为一个转炉化渣、另一个转炉溅渣, 溅渣气源为空气, 调渣剂选用轻烧镁球。工业实践表明, 溅渣期间, 风眼砖损耗速率降低一半, 镍转炉大修炉龄由360炉提高至595炉。溅渣前后炉渣分析表明, 溅后渣MgO和Fe2O3含量显著增加, 渣中镁铁橄榄石和磁铁矿比例增加, 炉渣熔化温度及粘度大幅上升, 镍转炉合理溅渣渣系为44%FeO-24%Fe2O3-25%SiO2-7%MgO。溅渣后砖衬表面形成的溅渣层由挂渣层和反应层组成, 其中挂渣层包括镁铁橄榄石和磁铁矿, 反应层为镁铁固溶体和镁铬铝铁尖晶石。
  • 赵鹏飞, 满瑞林, 陈亮, 尹晓莹
    矿冶工程. 2011, 31(4): 86-89.
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    以粗铜精炼富钴废渣为原料, 通过硫酸氧化浸出, 得到浸出液, 然后采用草酸铵沉淀-固态盐热分解法合成Co3O4粉体。考察了草酸铵用量、沉淀反应温度、沉淀终点pH值等对钴沉淀率的影响, 探索了草酸钴分解得到Co3O4的温度条件。采用X射线衍射对草酸钴和Co3O4粉体进行了分析。实验结果表明:沉钴反应温度40 ℃, 草酸铵用量为理论量的1.1倍, 反应终点pH值为1.8, 钴的沉淀率可达99.7%, 所得草酸钴含钴量达到30.2%。在草酸钴热分解为Co3O4的温度范围内(450~750 ℃, 保温3 h), 随着分解温度的升高, 分解所得Co3O4逐步向活性Co3O4转化, 晶形逐步变好。
  • 王琪, 姜林
    矿冶工程. 2011, 31(4): 90-94.
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    采用硫酸作为浸出剂, 研究了赤泥中3种金属铁、铝和钛的浸出工艺。通过考察反应温度、反应时间、液固比、硫酸浓度、赤泥颗粒粒径、焙烧温度、焙烧时间对浸出率的影响, 确定了3种金属离子的最佳浸出工艺条件。实验结果表明, 将粒径为0.15~0.18 mm的赤泥颗粒于600 ℃下焙烧5 h后, 在温度为60 ℃, 硫酸浓度为12 mol/L, 液固比为5的条件下反应1 h, Fe、Al、Ti的浸出率分别为46.7%、63.3%和54.3%。此外, 实验还采用扩散控制的收缩未反应芯模型对浸出反应的动力学进行了研究, 通过对实验数据的模拟分析, 得到了3种金属的浸出动力学方程。
  • 秦晓萌, 孙体昌, 邹安华, 程帅, 蒋曼, 徐承炎, 寇珏, 胡学平
    矿冶工程. 2011, 31(4): 95-99.
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    对某低品位铁矿石直接还原过程中原矿粒度对焙烧效果的影响进行了研究, 重点研究了还原剂用量和还原时间在原矿粒度增大时对焙烧效果的作用。结果表明, 原矿粒度的增大会小幅降低铁产品的品位, 但大幅降低其回收率, 增大还原剂用量和延长还原时间均能在一定程度上改善焙烧效果, 在原矿粒度小于4 mm时, 可取得良好的焙烧指标。SEM和XRD结果显示, 随原矿粒度的增大, 金属铁的颗粒变小, 且主要在焙烧矿颗粒表面生成, 在颗粒内部则生成大量的铁橄榄石等难还原物质, 在磁选过程中损失于脉石中, 进而降低铁的回收率。
  • 张仪
    矿冶工程. 2011, 31(4): 100-103.
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    针对土状氧化铜细泥含量高, 氧化铜与铁矿物及其它脉石结合率高, 难以直接堆浸的特点, 开展了氧化铜矿水洗分级-粗粒柱浸-细粒搅浸湿法处理工艺试验, 考察了酸度、浸出时间等条件参数对铜浸出率的影响, 确定了柱浸、搅浸最佳工艺条件。结果表明, 小型柱浸试验时, 控制浸出液pH值为1.5~1.7, 浸出时间为65 d, 铜浸出率达到65.05%, 为扩大柱浸试验提供了技术依据。柱浸扩大连续试验取得铜浸出率69.62%、吨铜酸耗14.82 t的较好技术指标; 搅浸的最佳工艺为:搅拌速度60 r/min, 酸矿比12%, 浸出时间120 min, 温度60 ℃, 浸出液pH值为1.5~1.7, 在最佳工艺条件下, 铜浸出率达65.29%, 吨铜酸耗10.87 t。目前该湿法处理工艺已成功应用于工业生产实践, 堆浸生产电积铜1 500 t, 浸出率64%; 搅浸生产电积铜350 t, 浸出率65%。
  • 梁绪树, 程帅, 孙体昌, 胡学平
    矿冶工程. 2011, 31(4): 104-108.
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    河南中原黄金冶炼厂为了提高含硫金精矿金的回收率及充分利用矿石中的有价元素, 先用硫酸浸出焙烧渣, 铁的浸出率达到95%以上; 浸铁后焙烧渣氰化浸出金, 金的浸出率达到98%以上。铁的浸出液用来生产氧化铁红, 产品质量达到国家标准。
  • 材料
  • 何利民, 唐三川
    矿冶工程. 2011, 31(4): 109-112.
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    采用直接还原碳化法, 以偏钨酸铵(AMT)和炭黑为原材料, 在N2气氛中制备出超细WC粉末。对不同温度下反应产物进行XRD、SEM以及化学成分分析, 结果显示:含钨相逐步由AMT向WO3, WO2.72, W, W2C转变并最终生成完全渗碳的WC粉末; 1 150 ℃下反应2 h可得到化合碳含量为6.09%的超细WC粉末, 粒度为0.3 μm, 比表面积为2.285 m2/g。对反应过程及机理进行了分析探讨, 结果表明:碳化温度应高于981 K, 反应产生CO, 降低CO分压有利于碳化反应的进行。
  • 曾凡浩, 熊翔
    矿冶工程. 2011, 31(4): 113-118.
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    采用等温气相沉积方法制备了一种含PyC/SiC/TaC界面的炭/炭复合材料, 采用偏光显微镜、X射线衍射和扫描电镜分析了材料的结构和断裂特点, 采用单轴拉伸和三点弯曲方法研究了PyC/SiC/TaC界面对炭/炭复合材料力学性能的影响。金相和XRD表明热解炭界面是各向同性炭, TaC界面是NaCl型立方结构, SiC的结构以立方β-SiC为主, 有少量的10H-SiC结构。TaC/SiC纤维界面能显著提高复合材料的拉伸、弯曲性能以及Z向压缩性能。整体密度为1.89 g/cm3时, 含界面炭/炭材料的抗弯强度达375 MPa, 约为无界面材料的4倍, 同时材料整体密度的增加也能显著改善其力学性能。分析表明材料总体呈非线性脆断, 有一定的假塑性行为。压缩载荷作用下Z向和XY向都为与受力方向成45°的剪切型破坏。
  • 王洋, 李落星, 朱必武
    矿冶工程. 2011, 31(4): 119-121.
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    大型薄壁件在压铸的过程中容易出现冷隔、气孔、充型困难等缺陷。基于数值模拟, 采用ADC12铝合金针对国内某款汽车的发动机罩板开展压铸研究。在研究中通过CAD软件(Unigraphics NX)设计了罩板的浇注系统, 并通过铸造仿真软件(ProCAST)研究了不同浇注系统的充型性能, 最终确定了适合汽车前罩板顺序凝固的浇注系统。
  • 涂川俊, 夏金童, 蒋许欢, 窦钦宝, 王昭, 徐业开, 黄兴伟
    矿冶工程. 2011, 31(4): 122-126.
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    首次提出了在预焙阳极材料用煤沥青输送至熔化槽脱水前直接添加抗氧化剂的方法并制备了新型预焙阳极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)检测和抗氧化性能分析等方法表征了预焙阳极材料的显微结构、氧化度以及添加抗氧化剂前后沥青的微观结构, 并探讨了预焙阳极材料的抗氧化机理。结果表明:添加1%的AlF3/Li2CO3(AlF3与Li2CO3质量比为2∶3)的预焙阳极材料的体积密度达到1.55 g/cm3, 经过900 ℃煅烧后其氧化度值仅为15.7%, 比不添加抗氧化剂的预焙阳极材料的氧化度值降低了10.6%。在沥青炭化成焦过程中, 这种复合型抗氧化剂镶嵌在炭质本体中, 使得沥青焦与石油焦的活性状态趋于一致, 直接降低了沥青焦中不饱和键的活性点数量, 阻挡O2、CO2等氧化性气氛与阳极接触面微孔的接触, 从而减少预焙阳极材料的过量消耗。
  • 企业经济与管理
  • 林立, 赵瑞东
    矿冶工程. 2011, 31(4): 127-129.
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    针对5 000 t/a电解镍项目, 阐述了项目从决策到竣工所经历的6个阶段。从设计定位角度入手, 说明了项目投资控制的必要性, 浅析了项目投资控制手段及方法。
  • 杨作华, 秦彩霞
    矿冶工程. 2011, 31(4): 130-133.
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    通过桦树沟矿采选技术经济指标动态模型的建立和分析应用, 提出了桦树沟矿床采选指标综合优化的方向, 并阐述了矿山质量管理活动的主要内容及技术措施。