2013年, 第33卷, 第3期　
刊出日期：2013-06-25

  

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采矿
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  加筋膨胀土边坡变形及影响因素分析

  潘秋景, 孙志彬, 杨小礼

  矿冶工程. 2013, 33(3): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.001

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  在利用FLAC软件模拟膨胀土边坡内部湿度应力场的基础上, 对不同筋材长度、加筋间距、筋材倾角的加筋膨胀土边坡进行了模拟, 分析了不同情况下的边坡滑动面位置及坡面水平位移。并对以上三个因素进行了四水平的正交试验。将实际工程的监测与数值模拟结果进行了比较, 结果表明, 增加筋材长度、减小加筋间距均可提高边坡稳定性, 一定的倾角也有利于边坡的稳定。加筋间距对安全系数的影响较大, 其次为加筋长度与加筋倾角。
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  基于有限体积法的巷道围岩散热无因次分析

  秦跃平, 王健, 郝永江, 刘伟, 孔松

  矿冶工程. 2013, 33(3): 5-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.002

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  根据巷道围岩散热的特点, 建立了非稳态围岩导热微分方程, 运用有限体积法对方程进行了处理。引入无因次准数, 对导热微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次分析。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算, 得到巷道围岩内部在不同时间点下不同节点处的温度变化曲线、不同毕渥数时不同时间点下的巷道壁面温度和不稳定换热准数曲线。通过查图得到不稳定换热准数, 进而可以计算一定长度的巷道围岩散热量。
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  地下工程支护效果的ARMA预测模型及应用

  李启月, 陈亮, 范作鹏, 许杰

  矿冶工程. 2013, 33(3): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.003

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  基于时间序列分析理论, 建立了地下工程支护效果的自回归滑动平均模型(ARMA), 将顶板累积垂直岩移量和锚杆轴力作为评价指标, 提取监测数据趋势项及其平稳残差时序, 对顶板支护效果进行预测。现场应用表明, ARMA模型预测的顶板累积垂直岩移量及锚杆轴力值与实测值相比, 相对误差分别不超过3%和2%; 与GA-BP神经网络法相比, ARMA模型预测结果的精度显著提高。
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  基于Phase²的复杂采空区稳定性分析与评价

  倪彬, 张伟, 刘晓明

  矿冶工程. 2013, 33(3): 13-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.004

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  利用Phase²数值模拟软件, 分别在水平和垂直剖面建立空区数值模型, 对某矿三采区的空区稳定性进行了分析。研究发现, 逐步回采完900中段的5个采场后, 采空区的应力与位移都不会达到围岩的屈服极限, 采空区是相对稳定的; 继续回采采空区间柱或下中段矿体时, 空区围岩的应力状态发生很大的变化, 顶底板局部地方拉应力值达到岩石的抗拉强度, 发生破坏, 因此在进一步回采矿体时需要对采空区进行处理, 保证矿山的安全生产。
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  深井高应力动压综放巷道支护技术研究与应用

  范育青, 刘玉成, 王昌琪, 魏艳敏, 安华明

  矿冶工程. 2013, 33(3): 17-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.005

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  针对深部综放回采巷道高地应力、高地温、易受采动或构造应力影响、巷道围岩变形大、支护困难等问题, 采用高强度、高刚度、高可靠性和大延伸率的支护材料进行了初步支护设计, 并对初步设计模拟结果进行了二次支护设计, 确定了合理的支护方案及参数。现场应用支护效果监测结果表明: 该支护方案有效控制了巷道变形与破坏, 保证了巷道的安全与稳定。
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  中深孔光面爆破技术在岩石巷道掘进中的应用研究

  李伟, 杨仁树

  矿冶工程. 2013, 33(3): 21-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.006

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  为了提高煤矿岩石巷道掘进速度和成型质量, 减少浅眼巷道爆破循环转换过程中的各种辅助作业时间, 提高循环进尺, 根据试验巷道的现场施工条件, 进行了中深孔光面爆破技术的应用研究。研究结果表明: 与试验前相比, 试验岩巷平均炮眼利用率提高了9.5％, 平均单循环进尺增加了0.94 m, 炸药和雷管单耗分别降低了0.53 kg/m³和3.14 发/m³, 每米巷道的炸药消耗量和雷管消耗量分别降低了17.86 kg/m和50.7 发/m, 周边眼痕率达到了50%～80%。该技术大幅提高了巷道掘进速度、光面爆破效果和巷道成型质量, 取得了良好的技术经济效益。
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  低温高寒环境下尾砂胶结充填体强度特性研究

  赵国彦, 周礼, 马举, 杨清

  矿冶工程. 2013, 33(3): 24-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.007

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  研究了低温高寒环境下尾砂胶结充填体的强度特性, 并采用灰色关联分析方法探究了充填体强度对灰砂比、料浆质量浓度和养护时间等强度控制因素变化的敏感程度。结果表明, 低温高寒环境下, 充填体强度随着灰砂比、料浆质量浓度和养护时间的增大而增大, 影响充填体强度的最主要因素为灰砂比, 其次为养护时间, 再次为料浆质量浓度。
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  固液两相管道瞬变流模拟研究

  吴度希

  矿冶工程. 2013, 33(3): 27-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.008

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  针对长距离固液两相输送管道中发生的瞬变流问题, 推导了固液两相浆体管道瞬变流的连续性方程与运动方程及相应的特征方程, 建立了浆体管道固液两相瞬变流的数学模型, 开发了瞬变流计算软件Hydraulic Transport, 引入多线程计算, 大大提高了计算效率, 并对某铁精矿浆体输送管线进行了计算, 计算结果与实测结果基本一致, 验证了计算模块的有效性。
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  顶板硐室爆破方法处理大跨度采空区的应用实践

  苗明义

  矿冶工程. 2013, 33(3): 31-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.009

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  对某大型低品位钼矿山Ⅳ^#采空区顶板岩体稳定性进行了分析, 结果表明其稳定性较好, 可采用空区顶板硐室爆破崩落的方式处理该空区, 顶板硐室爆破工程实施的关键在于确定最佳安全施工厚度。根据矿山实际, 首先采用经验公式法确定了空区最小垫层厚度和爆破振动安全允许距离, 在此基础上确定了最小安全施工厚度, 最后布置了炸药硐室、计算了炸药量并提出了施工过程中的安全注意事项。实践表明, 顶板硐室大爆破是一种安全可靠、投资省、高效的地下采空区处理方法, 大爆破达到了预期处理效果, 恢复了采空区下方的地采作业。
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  基于组合权重的地下矿山岩体质量可拓评价方法

  郭其林, 史秀志, 唐礼忠

  矿冶工程. 2013, 33(3): 34-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.010

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  针对传统评价方法所存在的缺陷, 运用可拓工程方法, 在物元理论和可拓数学理论的基础上建立了岩体质量评价的物元模型, 并采用引入了距离函数的组合赋权法计算物元模型中各评价指标的权重。研究结果表明: 组合赋权法将层次分析法计算的主观权重和熵权法计算的客观权重结合起来所确定的组合权重科学合理; 另一方面, 岩体质量的可拓评价不仅能较好地反映岩体的质量等级, 还能反映岩体质量等级的程度以及与其他质量等级的“距离”, 具有较好地适用性。通过实际矿山岩体质量等级的关联度计算, 对新田岭钨矿小板垅矿段和金猫矿段矿岩及围岩岩体质量进行了可拓学评价, 评价结果与现场实际相符。
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  现场混装车载乳胶基质性能初探

  韦锦初

  矿冶工程. 2013, 33(3): 39-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.011

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  制备了乳胶基质, 并参照联合国《关于危险货物运输的建议书: 试验标准手册》的相关要求, 进行了模拟通风管试验, 考察其性能。结果表明, 包装型乳胶基质在受热情况下, 发生爆炸; 地面站制备的乳胶基质若含水量高, 基质在受热情况下会发生爆炸; 含水量为15%～18%时, 基质受热未发生燃料爆燃转爆轰(DDT)过程。
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  加筋格宾网与钢筋混凝土挡土墙复合应用技术探讨

  谢飞, 许福丁

  矿冶工程. 2013, 33(3): 41-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.012

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  将加筋格宾网和钢筋混凝土挡土墙技术复合应用于某工业场地, 充分发挥两者的优势, 成功地克服了钢筋混凝土挡土墙对地基承载力要求过高的缺点, 降低了地基处理难度, 节约了工程造价。该技术对同类工程具有借鉴意义。
选矿
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  湘南某多金属矿选矿厂产品中锡的赋存状态研究

  钟彪

  矿冶工程. 2013, 33(3): 43-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.013

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  采用化学物相和矿物参数自动分析系统(MLA)等方法详细研究了湘南某钨锡钼铋多金属矿选矿厂产品中锡的赋存状态。结果表明, 目前开采的矿石中锡主要以锡石矿物状态存在, 以往认为的类质同象锡实际上是嵌布在硅酸盐等矿物中的超微细粒锡石。这种超微细的锡石需要超细磨选矿工艺或选冶综合回收方法回收。
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  降低赤铁矿选矿尾矿铁品位的研究#br#

  蒋文利

  矿冶工程. 2013, 33(3): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.014

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  对河北钢铁集团矿业公司所属的赤铁矿选矿厂的尾矿性质、尾矿组成及影响尾矿品位的因素进行了分析, 提出了降低尾矿品位的措施。合理控制强磁选机的磁场强度和强磁前浓缩溢流浓度, 对浮选尾矿进行再选回收, 均能有效降低尾矿品位。
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  黑龙江铁力铜铅锌硫化矿铜铅浮选分离试验研究

  彭志兵, 刘三军, 覃文庆, 张博, 杨聪仁

  矿冶工程. 2013, 33(3): 53-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.015

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  对黑龙江铁力铜铅锌硫化矿进行了浮选试验研究。采用铜铅混浮-铜铅分离-混浮尾矿选锌的工艺流程, 并采用CMC+亚硫酸钠组合抑制剂, 实现了铜铅分离, 闭路试验获取得了铜精矿品位20.25%、回收率60.52%, 铅精矿品位55.25%、回收率7007%, 锌精矿锌品位46.35%、回收率86.73%的指标。
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  刚果(金)某难选铜钴矿浮选试验研究

  孔令强

  矿冶工程. 2013, 33(3): 58-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.016

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  对刚果(金)某铜钴矿进行了浮选试验研究。采用先浮选硫化铜钴矿后硫化浮选氧化铜钴矿的工艺流程, 当磨矿粒度为-0.075 mm粒级占80%, 硫化矿浮选采用CMC作抑制剂, MB和Mac-12作捕收剂, 氧化矿浮选采用硫氢化钠作硫化剂, MB和Mac-12作捕收剂时, 可以有效回收矿石中的铜钴金属。全流程闭路试验可以得到含铜19.51%、含钴0.28%的硫化铜钴精矿以及含铜507%、含钴0.31%的氧化铜钴精矿, 铜、钴总回收率分别达到89.63%和73.47%。
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  含锌多金属硫化矿浮选研究

  张博, 覃文庆, 刘三军, 杨聪仁, 彭志兵

  矿冶工程. 2013, 33(3): 62-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.017

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  对东北帝圣矿业响水河含锌多金属硫化矿进行了浮选试验研究。结果表明, 采用药剂YB代替丁黄药作为锌的捕收剂可以降低药剂用量和成本, 实现锌的快速浮选。闭路试验可以得到品位51.62%、回收率87.82%的锌精矿, 取得了较好的经济效益。
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  国外高品位复杂铅锌矿选矿工艺研究

  李辉跃, 曾尚林

  矿冶工程. 2013, 33(3): 66-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.018

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  以国外某铅锌硫化矿为研究对象, 在工艺矿物学研究基础上采用铅锌优先浮选流程, 确定了最佳药剂制度, 最终获得了铅品位为71.81%、回收率87.59%的铅精矿和锌品位为57.28%、回收率88.33%的锌精矿。选锌尾矿通过摇床重选, 可以获得锌品位为22.56%、回收率5.88%的低品位锌精矿。
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  云南某氧化铅锌矿选矿试验研究

  李来顺, 刘三军, 朱海玲, 张婷, 覃文庆

  矿冶工程. 2013, 33(3): 69-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.019

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  云南某氧化铅锌矿原矿含铅1.44%, 含锌7.04%, 泥化严重, 且嵌布粒度细, 针对该矿石, 在不脱泥的条件下, 采用硫化-黄药法浮铅和硫化-胺法浮锌工艺流程, 并对传统的药剂制度进行了改进, 最终获得了铅品位为30.74%、铅回收率为64.66%的铅精矿和锌品位为23.51%、锌回收率为71.02%的锌精矿, 实现了铅、锌的分选回收。
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  云南某低品位难选氧化铜矿选矿试验研究

  罗良飞, 覃文庆, 刘兴华, 杨备

  矿冶工程. 2013, 33(3): 74-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.020

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  对云南某低品位复杂难选氧化铜矿进行了浮选试验研究, 采用硫化浮选法, 经二粗一扫四精流程, 在磨矿粒度为-0.075 mm粒级占74.90%条件下获得了铜精矿产率1.11%、Cu品位21.48%、回收率70.33%的选矿指标。
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  国外某金锑矿选矿试验研究

  杨林, 张锦仙, 简胜, 王少东

  矿冶工程. 2013, 33(3): 79-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.021

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  对国外某金锑矿进行了详细的工艺矿物学研究, 查明矿石中主要矿物为脆硫锑铅矿及黄铁矿, 金以自然金形态存在, 主要赋存于脆硫锑铅矿中, 其次赋存于黄铁矿中。对矿石进行了混合浮选试验研究, 结果表明: 在磨矿粒度为-0.074 mm粒级占80%条件下, 混合浮选闭路试验能获得锑、铅、金品位分别为15.12%、18.50%、51.34 g/t, 锑、铅、金回收率分别为86.14%、83.78%、90.35%的混合精矿。采用碳酸钠和YP的组合抑制剂能较好地对混合浮选精矿进行锑硫分离。
冶金
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  烧结配矿监控与信息管理系统的设计与研发

  刘代飞, 李军, 石宪芳, 陆明珠

  矿冶工程. 2013, 33(3): 83-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.022

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  为增强配矿烧结过程实时监控能力, 提高配矿过程信息挖掘效率, 构建了烧结配矿监控与信息管理系统。该系统由C/S模式的过程监控和B/S模式的配矿信息采集两大子系统组成。采用MongoDB架构系统数据库, 采用VC⁺⁺实现监控子系统的人机交互界面、数据通讯接口、信息数据库、信息分析四大模块, 采用Eclipse RAP实现基于数据库的Web服务编程。系统具有多任务和实时监控能力, 信息采集功能强、适应性好, 为烧结配矿监控和信息挖掘提供了一种有效的系统平台。
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  粉煤灰加碱烧结过程的热力学分析

  张凤霞, 杨斌, 马明煜, 孙淑红

  矿冶工程. 2013, 33(3): 87-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.023

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  分析了粉煤灰与碳酸钠烧结过程中可能发生的各种反应, 通过理论计算, 得出了各个反应的吉布斯自由能。当温度高于973 K时, 各反应的吉布斯自由能均为负值, 反应可自发进行。对粉煤灰与碳酸钠的混合物进行了烧结试验, 并分析了烧结产物。理论和实验结果都表明通过烧结可使粉煤灰中大部分的石英和莫来石得到活化, 有利于下一步的提取。
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  工业硫酸锰深度除钙、镁、铁的试验研究

  包新军, 王志坚, 刘吉波, 苏正夫, 田思远, 周德壁, 王洪恩

  矿冶工程. 2013, 33(3): 90-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.024

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  研究了工业MnSO₄净化除去钙、镁和铁的工艺。具体工艺包括: 采用先溶成浆再两步加料的方式, 向MnSO₄溶液中加入MnF₂浆料净化溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺。加入适量的高锰酸钾优先氧化Fe²⁺后, 再氧化溶液中1%的Mn²⁺生成活性MnO₂, 从而有效吸附沉淀CaF₂、MgF₂和水解产物Fe(OH)₃。试验结果表明: 控制pH为4, 反应温度90 ℃, 搅拌时间2 h, 当硫酸锰的浓度为300 g/L时, 钙、镁和铁的净化率分别高达98.8%、97.25%和99.92%。最后以净化除杂后的硫酸锰为锰源, 采用液相共沉淀法合成MnO₂。SEM和XRD表征表明, 合成的MnO₂产品具有球形形貌, 衍射峰峰型较尖锐, 属于四方晶系α-MnO₂。
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  鞍钢铁矿石基础特性试验研究

  王俊山, 周明顺, 翟立委, 刘杰

  矿冶工程. 2013, 33(3): 94. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.025

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  系统研究了鞍钢常用的5种铁精矿和2种外购粉矿的同化特性、铁酸钙生成能力、液相流动性、液相固结强度和连晶能力等基础烧结特性。对几种典型铁矿石的烧结基础特性进行了测试与评价, 其中, 国产精矿的同化温度均在1 320 ℃以上; 在1.85倍碱度下, D矿的铁酸钙生成能力最强; C矿的液相流动性指数和固结强度最高; E矿的连晶能力最强, 达到3 250 N。在此基础上给出了铁矿石的互补性配矿建议, 为优化烧结和球团配矿提供技术支持。
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  包钢自熔性复合烧结矿试验研究

  陈革, 王瑞军, 沈茂森

  矿冶工程. 2013, 33(3): 98-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.026

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  为了利用复合造块工艺的优势, 以自产白云鄂博铁矿为主要原料, 对自熔性复合烧结矿的烧结性能进行了研究。结果表明, 碱度1.4的自熔性复合烧结矿在生球外配40%~50%的条件下, 可以满足高炉要求。且该碱度的复合烧结矿既可以提高入炉品位, 又可以实现单一炉料入炉, 简化高炉操作。
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  锌加压浸出渣浮选硫磺精矿的干燥试验研究

  周科华, 张登凯

  矿冶工程. 2013, 33(3): 101-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.027

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  针对锌加压浸出渣浮选硫磺精矿的物料特点, 通过探索及连续试验, 对双桨叶螺旋干燥机干燥浮选硫磺精矿的可行性进行了研究。结果表明, 双桨叶螺旋干燥机干燥硫磺精矿可行, 适宜的蒸汽控制温度约120 ℃, 出料含水以7%~8%为宜, 平均传热系数约为50 W/(m²·℃)。
材料
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  钙热还原法制备高纯金属镧的研究

  成维, 黄美松, 王志坚, 杨露辉

  矿冶工程. 2013, 33(3): 104-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.028

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  进行了钙热还原法制备高纯金属镧的工艺研究。研究了氟化过程中坩埚材质的影响, 选择金属镍舟做氟化坩埚; 考察了高纯氩气保护下还原反应温度、保温时间以及还原剂量与金属收率的关系, 确定了适宜的工艺参数为: 还原温度1 600 ℃, 金属钙过量10%, 保温20 min, 在此条件下金属收率达到95%以上, 制备得到纯度达99.948%(质量分数, 相对于38个分析元素)的高纯金属镧。本工艺设备简单, 环境要求低, 适合工业生产高纯金属镧。
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  成形工艺对Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织性能的影响

  张建新, 陈昊 郭学锋

  矿冶工程. 2013, 33(3): 107-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.029

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  将铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-0.8Si镁合金进行单向挤压和往复挤镦变形, 采用OM、SEM等分析合金组织, 采用拉伸实验测定合金力学性能。结果表明: 单向挤压组织中的合金相分布较均匀, 其晶粒比铸态合金的晶粒细小, 挤压态试样的抗拉强度、延伸率分别比铸态合金提高31%和11.9%。相对于单向挤压工艺, 往复挤镦时挤压力明显增大, 与原始铸态和单向挤压试样相比, 往复挤镦合金的晶粒更细小, 组织更均匀, 其抗拉强度、延伸率比铸态分别提高106%和270%。
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  相变储能铝合金的组织及储热性能研究

  胡加瑞, 谢国胜, 谢亿, 牟申周

  矿冶工程. 2013, 33(3): 110-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.030

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  采用熔铸的方法制备了不同成分的Al-Si及Al-Si-Mg-Cu系合金, 通过XRD、SEM、EDS等实验手段对各样品相组成和微观组织进行了观察分析, 并利用差示扫描量热仪(DSC)对样品单位质量相变潜热、单位体积相变潜热相关性能进行了研究。结果表明: Al-Si-Mg-Cu合金中的共晶组织相对于Al-Si合金中的明显细化; Al-Si共晶的铝合金较Al-Si-Mg-Cu合金的单位质量相变潜热大, 同时相变潜热与共晶组织的含量正相关的关系; 由于密度的变化使单位体积的储热量排序与其单位质量的储热量排序不同, Al-13Si的单位体积潜热最高, 为1 384.2 J/g。
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  不同添加物对金属结合剂金刚石超薄砂轮胎体性能的影响

  张元松, 王绍斌, 张梦婷, 王威乂

  矿冶工程. 2013, 33(3): 113-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.031

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  研究了添加石墨、SiC、NaCl、酚醛树脂和陶瓷造孔剂对金刚石超薄砂轮胎体性能的影响。结果表明: SiC增加了胎体强度、硬度, 提高了胎体耐磨性; 石墨与陶瓷造孔剂降低了胎体硬度, 提高了超薄砂轮的锋利度; 酚醛树脂和NaCl有造孔作用, 有利于磨削排屑和出刃。
企业经济与管理
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  用充填技术促进矿山资源开发与环境保护协调发展

  苏亮, 张小华

  矿冶工程. 2013, 33(3): 117-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2013.03.032

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  阐述了资源开发与环境保护的矛盾, 提出了矿山资源开发与环境保护协调发展的主要目标及途径。将充填技术应用于资源-经济-环境体系中, 根据矿山固体废弃物料的特点, 对不同的固体废弃物料采用废石充填、尾砂充填和矿碴灰充填等不同的充填工艺技术, 不仅提高了矿产资源的利用率, 而且降低了矿山废弃固体物料对环境的污染。