矿冶工程

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周科平, 郭旺, 邓红卫, 雷涛

矿冶工程. 2012, 32(2): 1-4.

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针对采矿方法设计和选择中存在的问题, 基于TRIZ理论的创新设计思想, 结合模糊层次分析的采矿方法优选, 对广西某矿山采矿方法中的物理矛盾进行了分析, 得出了指导采矿方法设计的矛盾矩阵六大原理:分割原理、预先作用原理、曲面化原理、空间维数变化原理、机械系统替代原理和物理参数改变原理, 并依据这六大原理得出了创新方案, 同时用模糊层次分析对传统的采矿方法和创新方法进行了比较优选, 证实了TRIZ理论用于采矿方法的设计是可行的。

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粗颗粒在复杂空间形态管道水力输送中运动形式的研究

曹斌, 夏建新, 黑鹏飞, 刘鑫

矿冶工程. 2012, 32(2): 5-10.

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采用高速摄像技术, 探讨了不同粒径、体积浓度和输送速度条件下, 粗颗粒在复杂空间形态管道中的运动状态及临界条件。研究结果表明:粗颗粒在复杂形态管道中的运动状态表现出不同的特点, 水平管道中以滑动推移为主要运动形式, 倾斜上升管道中以滑动推移和悬移为主要运动形式, 倾斜下降则主要存在下滑和悬移两种;粗颗粒在管道中的运动状态与颗粒粒径、管道形态等因素有关, 就悬移运动状态而言, 倾斜角度越大, 粗颗粒越容易形成悬移。基于试验结果提出了临界条件的计算公式, 实测值与计算值基本吻合。

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乳胶基质水环输送的机理研究

杨佳, 刘寿康

矿冶工程. 2012, 32(2): 11-14.

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对目前广泛应用于乳化炸药混装车上的水环输送乳胶基质的减阻机理进行了理论分析, 分别推导出层流同心水环、湍流同心水环的速度分布与流量计算公式, 并得到了从层流到湍流的转捩判据。此外, 优化了水环润滑装置结构参数, 提出了稳定水环输送的相关措施。

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蒙库铁矿边坡稳定性分区研究

黄磊, 彭状, 熊传治

矿冶工程. 2012, 32(2): 15-17.

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结合蒙库铁矿的采矿技术、工程地质、水文地质条件和岩体的物理、力学性能, 用常规的系统聚类分析方法将矿坑划分为边坡稳定性的不同分区, 对各个分区分别计算边坡安全系数和合理的边坡角值, 为确定露天开采境界提供依据。

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深部高应力软岩巷道开挖与支护围岩变形的FLAC^3D模拟

郭子源, 赵国彦, 彭康

矿冶工程. 2012, 32(2): 18-22.

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为解决深部高应力软岩巷道围岩的支护困难问题, 采用FLAC^3D有限差分程序并结合现场实测的方法, 对开磷集团沙坝土矿+640中段运输巷道进行了开挖与支护模拟研究。对比分析了巷道在未支护、传统支护、理论计算法支护和工程类比法支护等不同支护方案下围岩的变形规律。结果表明, 工程类比法支护为最优方案, 且围岩的破坏主要发生在两帮、肩角和底角, 底角和底板的支护对控制围岩起关键作用。该研究为深层软岩巷道的掘进和支护设计提供了技术指导。

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NL有机微球对乳化炸药的敏化研究

叶志文, 苏明阳

矿冶工程. 2012, 32(2): 23-25.

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分析了国内外乳化炸药敏化剂的性能特点和存在的问题, 介绍了NL有机微球作为乳化炸药新型敏化剂的技术特点。研究了NL有机微球的含量、敏化温度、混合方式对乳化炸药的密度调节能力和爆炸性能的影响规律, 结果表明, 当NL添加量为乳胶基质质量的0.35％时, 并以1∶2比例同水混合形成浆液, 于90～95 ℃敏化乳胶基质, 具有优良的敏化效果, 乳化炸药装药密度为1.16 g/cm³, 爆速为5 350 m/s, 殉爆距离为6 cm, 贮存期可达1年。

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缓倾斜铀矿体原地爆破浸出探索性研究

王小波, 李广悦, 钟永明, 黄伟, 冯春林

矿冶工程. 2012, 32(2): 26-29.

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为了解决缓倾斜铀矿床原地爆破浸出开采中的爆破筑堆和均匀性浸出问题, 采用上向扇形深孔分段微差挤压爆破落矿筑堆技术、分段水平钻孔布液和泡浸浸出工艺以及巷道集液方法, 在某矿床进行了原地爆破浸出采铀工业性试验。试验研究取得了初步成功。对缓倾斜低品位铀矿床的开发利用有一定的借鉴作用。

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人工磁铁矿和天然磁铁矿磁性及磁选行为研究

黄晓燕, 郭珊杉, 李槐华, 沈慧庭

矿冶工程. 2012, 32(2): 30-33.

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采用振动样品磁强计和磁选管对还原焙烧人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁性及磁选行为进行了研究, 结果表明:人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁化强度和质量磁化率随外磁场强度增大具有相似的变化规律, 但前者的磁化强度和质量磁化率明显比后者小, 而剩磁和矫顽力比后者大。粒度较粗时, 人工磁铁矿和天然磁铁矿的磁性差异较大, 而随着颗粒粒度减小, 二者的磁性差异缩小。与相同粒级的天然磁铁矿相比, 人工磁铁矿颗粒的磁性较不均匀, 分布相对分散。粒级相同的条件下, 人工磁铁矿和天然磁铁矿磁分离质效率相近, 但要获得相同的分选效率, 前者所需的磁场强度比后者高。通过X射线衍射分析、颗粒形貌分析和微区能谱分析探讨了人工磁铁矿与天然磁铁矿磁性及磁选差异的机理。

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福建某高硫、低品位复杂多金属矿选矿试验研究

陈军, 刘苗华, 肖金雄, 刘忠荣, 石云良

矿冶工程. 2012, 32(2): 34-38.

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福建某高硫低品位复杂多金属铅锌硫化矿的硫含量高达25.40%, 铅锌品位很低, 有用矿物产出形式较为复杂, 交代穿插现象多见, 嵌布粒度分布不均。经研究探索后, 采用阶段磨矿阶段浮选流程, 铅、锌、硫依次优先浮选。确定了合适的工艺流程和合理的药剂制度, 第一段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占85.74%, 获得铅锌粗精矿;铅锌粗精矿分别再磨至-0.045 mm粒级占90%左右, 铅回路采用一粗、四精、二扫流程, 锌回路采用一粗、四精、二扫, 硫回路采用一粗、一精工艺流程, 小型闭路流程试验获得了铅品位42.13%, 回收率64.25%的铅精矿, 铅精矿中含锌5.47%;锌矿物锌品位40.27%, 回收率61.07%, 锌精矿中含铅1.07%, 硫精矿硫品位为43.31%, 回收率为85.48%, 硫精矿中含铅锌分别为0.14%和0.58%。

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巯基乙酸异辛酯与丁黄药混用浮选刁泉银铜矿

朱建光, 李占林

矿冶工程. 2012, 32(2): 39-41.

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以巯基乙酸异辛酯与丁黄药混用作为捕收剂, 对刁泉银铜矿进行了浮选试验研究。工业试验结果表明, 在给矿性质、品位相差不大的情况下, 使用巯基乙酸异辛酯与丁黄药作捕收剂, 铜精矿品位提高了6.12%, 铜回收率提高了5.58%, 银精矿品位提高了372.6 g/t, 银回收率提高了6.97%, 药剂成本降低了0.72元/吨矿。

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混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用

江庆梅, 戴子林

矿冶工程. 2012, 32(2): 42-44.

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研究了混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用。与单用油酸钠相比, 油酸钠与正辛酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠组合使用后, 药剂对白钨矿、萤石的捕收能力显著增强, 对方解石的捕收能力变差。以组合药剂为捕收剂, 添加水玻璃后, 白钨矿与萤石、方解石的可浮性差异显著。通过矿物接触角、表面张力测量, 初步探讨了混合脂肪酸在白钨矿与萤石、方解石分离中的作用机理。

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石灰絮凝法去除矿坑废水中锰离子的研究

程建国, 林永树, 阳华玲, 李淮湘

矿冶工程. 2012, 32(2): 45-48.

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采用石灰絮凝法对福建潘洛铁矿矿坑废水中Mn离子进行了去除试验研究。石灰用量为150 g/m³, 阴离子PAM用量为0.5 g/m³, 98%硫酸用量为20 g/m³, 处理后出水达到GB8978-1996一级排放标准。通过对石灰沉淀除锰机理分析, 锰从废水中沉淀析出适宜的pH值应大于8.5, 而要使处理后废水锰含量达标(Mn含量低于2.0 mg/L), 则废水pH值应控制在10.0以上。实验室试验研究结果为后续的工程设计提供了较为合理的工艺流程。

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某难选铜铅矿铜铅分离工艺试验研究与实践

王世辉

矿冶工程. 2012, 32(2): 49-51.

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研究了提高某难选铜铅矿矿石选别指标的方法, 通过工艺流程改进及应用新组合抑制剂, 获得了较好的铜铅矿石的选别指标。在生产工业试验中, 铜精矿铜品位和回收率分别由16.67％和70.47％提高到18.95％和82.54％;铅精矿铅品位和回收率分别由50.2％和85.19％提高到54.26％和88.35％;铅精矿中铅铜比由原来的19.31提高到40.19。

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缅甸包德温铅锌矿旧尾矿开发利用

简胜, 杨玉珠, 张旭东, 梁溢强

矿冶工程. 2012, 32(2): 52-54.

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缅甸包德温铅锌矿有大量旧尾矿, 经过详细的物质成分研究和试验室试验, 确定了可行的产品方案和合适的选矿工艺流程及作业条件, 在当地建成了处理量为500 t/d的选矿厂, 并针对旧尾矿无序堆放的实际情况, 在试验室试验的基础上, 进一步调试确定了合适的生产条件, 使选厂正常运行, 得到稳定的生产指标, 目前, 选厂运转良好, 使这一旧尾矿资源得到了充分利用。

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金属离子对红柱石与绢云母可浮性的影响

何小民, 邓海波, 朱海玲, 吴承桧

矿冶工程. 2012, 32(2): 55-57.

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研究了Al³⁺、Fe³⁺ 、Ca²⁺、Mg²⁺及其组合离子对红柱石和绢云母可浮性的影响, 并通过动电位测试及热力学计算探讨了其作用机理。研究结果表明:组合金属离子在整个试验pH范围内对红柱石、绢云母有抑制作用;组合金属离子使红柱石和绢云母表面的动电位显著正移, 矿物与十二胺之间的静电吸附作用减弱, Al³⁺、Fe³⁺ 、Ca²⁺、Mg²⁺因生成对应的氢氧化物沉淀, 使红柱石和绢云母的浮选受到强烈抑制。

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东川汤丹难选氧化铜矿浮选试验研究

文娅, 方建军, 毛莹博

矿冶工程. 2012, 32(2): 58-61.

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为了提高汤丹选矿厂的选矿回收率, 降低成本, 在实验室采用硫化浮选工艺, 对新型活性剂D₂、N₈₄₅及混合捕收剂进行了试验。试验结果表明:活化剂N₈₄₅的活化效果比D₂好。异戊基黄药和丁铵黑药混合使用时协同效应显著, 可提高回收率4.2个百分点。

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广东某多金属矿利用价值的工艺矿物学研究

钟彪, 覃娴瑟

矿冶工程. 2012, 32(2): 62-66.

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对广东某地矽卡岩型多金属矿进行了工艺矿物学研究, 查明了矿石中有用元素赋存状态、矿物组成和嵌布粒度等特性, 探讨了该区矿石中钨的利用价值及利用途径。建议采用分段磨矿、分段选别的工艺流程, 在较粗的磨矿条件下首先生产铁精矿和钨精矿, 然后对尾矿细磨以便回收锡石和辉钼矿。

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铁矿石烧结料层温度模拟模型

范晓慧, 彭坤乾, 陈许玲, 王祎

矿冶工程. 2012, 32(2): 67-70.

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以烧结理论为基础, 通过描述料层与抽风气体之间传热、传质过程, 建立以焦炭燃烧、碳酸盐的分解、水分的干燥与冷凝、混合料熔融与凝固等物理化学过程为基础的烧结料层温度模拟模型, 并设计开发了相应的铁矿石烧结料层温度模拟系统。该系统可以计算出任何时刻、任何高度料层及气体的温度, 模型计算结果与烧结杯实验结果准确率达90%。

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热酸浸出锌浸渣中镓锗的研究

马喜红, 覃文庆, 吴雪兰, 任浏祎

矿冶工程. 2012, 32(2): 71-75.

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研究了锌浸渣热酸浸出过程的工艺条件, 分析了浸出热力学和动力学机理, 并用于指导回收稀有金属镓和锗。实验结果表明, 锌浸渣中镓和锗浸出的最佳工艺条件为:硫酸初始质量浓度为188 g/L, 反应温度为95 ℃, 反应时间为3 h, 液固比为5∶1, 搅拌速度为300 r/min, 该条件下多组综合实验的酸浸出液中Ga和Ge的浸出率均高于86%和62%。锌浸渣中金属镓锗的浸出过程在动力学上属于“未反应核减缩”模型, 浸出过程主要受反应温度、始酸浓度、反应时间的影响, 反应由界面化学反应控制。

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酸浸-萃取法从炉渣中回收铜、锌的研究

刘缘缘, 黄自力, 秦庆伟

矿冶工程. 2012, 32(2): 76-79.

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以硫酸-双氧水浸出低品位炉渣, 有效回收了铜和锌。分别进行了pH值、温度、双氧水用量对炉渣中铜锌浸出率的影响研究。研究结果表明:在常压条件下, 当pH=2.5, 浸出温度70 ℃, 双氧水用量150 L/t时, 炉渣中铜和锌的浸出率分别为54.77%和72.33%。用P204作萃取剂, 硫酸作反萃剂, 得到铜回收率为84.97%, 锌回收率为96.47%。

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锑金精矿挥发特性及机理研究

杨永斌, 刘庆华, 李骞, 姜涛, 郭宇峰

矿冶工程. 2012, 32(2): 80-83.

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研究了锑金精矿在氮气、氧气和一氧化碳三种气氛中的挥发特性, 通过综合分析Sb、S两种元素的挥发行为, 结合焙砂的微观形态分析, 研究了三种气氛中的挥发反应机理。结果表明, 锑金精矿在三种不同气氛下所发生的挥发反应各不相同。氮气气氛中, Sb₂S₃直接挥发;一氧化碳气氛中, 除部分Sb₂S₃直接挥发外, 还有一部分Sb₂S₃被还原成难挥发的金属Sb以熔融态的形式残留在焙砂中, 同时生成COS气态产物进入气相;氧气气氛中, Sb₂S₃被气相中的O₂氧化, 一部分生成难挥发的Sb₂O₄残留在焙砂中, 另一部分以Sb₂O₃的形态挥发进入气相。

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废铅酸蓄电池胶泥的低温熔盐还原固硫熔炼工艺研究

黄潮, 唐朝波, 唐谟堂, 杨建广, 陈永明, 杨声海, 何静

矿冶工程. 2012, 32(2): 84-87.

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提出了一种废铅酸蓄电池胶泥低温熔盐还原固硫熔炼新工艺, 该工艺以次氧化锌作固硫剂, 焦粉为还原剂, 在800～900 ℃的工业纯碱熔体中还原熔炼废铅酸蓄电池胶泥, 实现了再生铅的低温、低碳、清洁冶炼。在理论分析的基础上, 研究了工艺条件对熔炼过程的影响。结果表明, 在纯碱质量为固态物的2.835倍、固硫剂为理论量的1.1倍、还原剂为胶泥的16%、熔炼温度为880 ℃的最优条件下, 获得很好的冶炼指标: 铅的直收率和总回收率分别为96.64%和98.06%, 氧化锌固硫率为94.70%。新工艺具有低温、低碳、低耗、高效、清洁和过程简单等优点, 对废铅酸蓄电池胶泥及铅烟尘等再生铅原料的清洁冶炼和原生铅(锑、铋)的清洁冶金均具有重要意义。

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氨-硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究

刘志雄, 尹周澜

矿冶工程. 2012, 32(2): 88-91.

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以高碱性铜尾矿为研究对象, 在NH₃·H₂O-(NH₄)₂SO₄体系中, 以过硫酸铵为氧化剂, 详细考察了浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及NH₃/NH₄⁺比率、氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度对铜浸出率的影响。实验结果表明, 尾矿铜的最佳浸出条件为:搅拌速度为500 r/min, 浸出温度为40 ℃, 氨浓度2.4 mol/L, 硫酸铵浓度1.0 mol/L, 过硫酸铵浓度0.2 mol/L, 液固比7∶1, 在此条件下铜的浸出率为75.9%。

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微波碳热还原-磁选工艺自粗铌精矿中回收铁并富集铌

陈均, 张邦文, 李解, 布林朝克

矿冶工程. 2012, 32(2): 92-95.

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以粗铌精矿为研究对象进行了微波还原-弱磁选回收铁的试验研究。在700、750、800、850 ℃ 4种温度下进行还原, 还原矿分别在0.6、0.8、1.0、1.2 A 4种电流下进行弱磁选试验, 以考察磁选电流对选矿指标的影响。结果表明, 在4种温度下, 原矿中的赤铁矿均较好地被还原为磁铁矿。850 ℃时, 部分磁铁矿进一步被还原成FeO。磁选电流增大, 精矿产率和铁回收率随之升高, 但品位有所下降。还原温度越高, 品位下降越显著;尾矿Nb₂O₅回收率随磁选电流的增大而下降, 而品位有所升高。还原温度越高, 回收率下降越显著。综合考虑精矿和尾矿的选矿指标, 750 ℃还原, 1.2 A电流下进行磁选获得的指标为最佳, 精矿铁回收率和品位分别为91.34%和54.66%;尾矿Nb₂O₅回收率和品位分别为70.63%和7.12%。

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高铁锌精矿焙砂强化浸出过程中铁的行为走向研究

戴兴征, 杨美彦, 曾鹏, 陈国木, 黄孟阳, 李国峰, 王洪亮

矿冶工程. 2012, 32(2): 96-99.

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针对高铁锌焙砂开展了强化浸出工艺试验研究, 重点考察了浸出过程中铁的行为走向及其控制。结果表明:经中浸和弱浸两段浸出后, 仅约15%的铁浸出进入溶液;铁的浸出主要发生在热酸和高酸浸出段, 两段浸出率合计接近80%;如果浸出液中铁离子浓度过高(>30 g/L), 在低酸条件下会形成铁矾类等复盐沉淀物, 导致浸出渣渣率偏高, 并干扰后续强化浸出作业。

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湿法炼锌工艺过程除铁技术的发展

谢冰

矿冶工程. 2012, 32(2): 100-102.

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论述了常规法浸出、高温高酸浸出、硫化锌精矿直接加压浸出几种湿法炼锌工艺除铁过程的特点。指出硫化锌精矿直接加压浸出是一种能简化电锌生产工艺流程、降低单位产品能耗物耗、提高金属回收率的全湿法炼锌新工艺。

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二次加碳中有机碳源对LiFePO4/C性能的影响

李荐, 刘凡, 周宏明, 方珍奇, 黄祖琼, 朱玉华, 刘雯雯

矿冶工程. 2012, 32(2): 103-107.

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采用高温固相合成法制备了碳包覆磷酸铁锂正极材料, 使用不同有机碳源对LiFePO₄进行碳包覆。通过热分析(TG-DSC)、X-射线衍射光谱法(XRD)、热场发射透射电子显微镜(HRTEM)、显微激光拉曼光谱等分析方法对其相组成、化学结构和碳结构等进行分析, 并对LiFePO₄/C为正极材料的电池进行了测试。结果表明:酚醛树脂、蔗糖、聚乙二醇和柠檬酸为有机碳源所制备的LiFePO4材料, 都为纯相的LiFePO₄;碳包覆LiFePO₄材料, 具有较完整的碳包覆层, 且都有石墨结构的有序碳生成, 能改善材料的电导率;酚醛树脂为有机碳源得到的LiFePO₄/C材料性能最好, 在0.1C倍率下充放电, 首次放电比容量达到148.6 mAh/g, 1C倍率下充放电的比容量达到125.1 mAh/g。

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基于遗传算法的挤压模CAO系统的研发

刘超, 王赫男, 何钊, 王孟君

矿冶工程. 2012, 32(2): 108-110.

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由正交实验法确定模拟参数组合, 采用有限元分析软件对型材挤压过程进行数值模拟, 建立了神经网络、正交实验法和遗传算法相结合的铝型材挤压模具结构优化模型和挤压模具CAO系统。以不对称槽形型材挤压为例, 在分析金属流动均匀性的基础上, 进行了模具参数的优化。

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铁基镍铬合金膜电解工艺的研究

张胜全, 张恩玉, 赵文渊, 石伯承

矿冶工程. 2012, 32(2): 111-113.

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在盐酸体系中采用膜电解电溶法处理含镍、铬的铁基高温合金。通过优化条件, 确定了膜电解过程的操作条件。研究结果表明, 在电压为1.5 V、平均电流密度为500 A/m²、Ni²⁺离子浓度为1 mol/L、阳极液酸度为1 mol/L、极距为20 mm、温度为35 ℃条件下电解, 电流效率可达90%以上, 能耗为1 200 kW·h/t左右。

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动力型锂离子电池正极材料LiFePO₄的产业化进展

廖达前, 习小明, 周春仙, 胡常波, 王双才, 李伟

矿冶工程. 2012, 32(2): 114-117.

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从磷酸铁锂国内外主要厂商及其产能、国内外市场状况、产业化技术路线和产业化面临的问题及产业风险等几个方面综述了磷酸铁锂材料近年来在产业化方面的最新进展。介绍了LiFePO₄产业化合成方法及其优缺点, 并提出了磷酸铁锂电池材料产业化急需解决的问题。

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石墨电摩擦材料电镀法镀铜研究

张艳, 夏金童, 杨胜, 赵敬利, 赵庆才, 李允柱, 刘奉来

矿冶工程. 2012, 32(2): 118-121.

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采用酸性硫酸盐电镀铜方法在石墨电摩擦材料基体上成功地镀覆上铜镀层。研究了电镀电压大小、时间及添加剂对镀铜效果的影响, 探索了最佳钝化工艺, 确定了合适的石墨电摩擦环电镀铜工艺, 讨论了不同工艺条件对镀铜样品表面电阻率的影响。研究结果表明:在60～100 g/L CuSO₄·5H₂O、55 g/L H₂SO₄及50 mg/L HCl组成的镀液中加入适量添加剂, 室温条件(约20 ℃)下恒压(1 V)电镀10 min后样品含铜量为9.9%, 镀层致密平整, 最低表面电阻率为2.0 μΩ·m。样品在50～60 ℃的钝化液(0.5%BTA+0.5%OP10+蒸馏水)中浸泡5 min获得最佳钝化效果。

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基于生态位理论的科技园区创业环境模糊综合评价

肖勇军, 崔晓云

矿冶工程. 2012, 32(2): 122-126.

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以生态位理论为基础, 从科技园区创业环境的构成要素出发, 综合考虑科技园区创业环境的现状和未来发展趋势, 选取基础设施环境、创业文化环境、园区管理环境、融资环境、人力资源环境、技术环境、服务环境和政策环境八个维度, 构建了科技园区创业环境的评价指标体系, 并应用层次分析法与模糊综合评价法建立了模糊层次评价模型。最后, 通过实证研究说明了该模型在评价科技园区创业环境中的可行性, 以期为科技园区创业环境的完善与优化提供决策依据。

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2012年, 第32卷, 第2期　
刊出日期：2012-04-25

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