2015年, 第35卷, 第5期　
刊出日期：2015-10-25

  

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采矿
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  充填体单轴压缩蠕变特性试验研究

  林卫星, 柳小胜, 欧任泽

  矿冶工程. 2015, 35(5): 1-3. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.001

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  以李楼铁矿灰砂比为1∶6的充填体为研究对象, 采用恒定荷载加载方式对充填体试样进行了单轴压缩蠕变试验, 试验结果表明充填体具有特定的蠕变特性。选用伯格斯模型研究了充填体的蠕变变形特性; 利用阻尼最小二乘法对模型参数进行拟合, 得出了相应模型的理论蠕变曲线。结果显示:模型的理论蠕变曲线与试验曲线相吻合, 可较好地模拟充填体的蠕变变形特性。
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  缓倾斜多层矿床条带法开采矿柱变形特征及开采强度模拟

  施耀斌, 叶义成, 王其虎, 岳哲, 鲁方, 夏张琦

  矿冶工程. 2015, 35(5): 4-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.002

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  为了实现高效安全开采, 以上横山缓倾斜多层矿床为研究对象, 采用数值模拟和物理相似模拟试验, 分析了条带法开采矿柱的变形特征。结果表明:矿柱变形首先在端面尖点等软弱处产生, 端面应变随回采进行不断积聚, 变形呈不连续、非均匀分布和变化; 当矿柱两侧均为采空区时, 其下端面尖点和上端面低水平尖点均为高拉应变状态, 应变量较上一时步增幅为2.95%~145.55%; 当矿柱处于充填体上覆岩层内时, 其中心应变均为变幅为5.67%~63.98%的压应变。矿柱的下层围岩或充填体的完整性和连续性是影响其稳定性和有效性的重要因素。考虑矿柱合理变形和采场的稳定性, 确定最大不充填开采条带数为3条。工业性实践应用表明该开采强度能满足高效安全开采的要求。
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  防止软岩巷道底鼓的水平锚杆支护参数确定方法

  李和志, 贺建清, 赵永清, 蒋鑫, 龚杨

  矿冶工程. 2015, 35(5): 10-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.003

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  提出了一种在巷道两帮打入水平锚杆用以防止软岩巷道底鼓现象的方法。在分析巷道底鼓产生原因的基础上, 结合抗滑桩绕流阻力理论, 从理论上确定了锚杆支护参数。在不考虑围岩内粘聚力的情况下, 对水平锚杆和底角锚杆防治软岩巷道底鼓的参数、施工工艺进行了对比, 列举了各自的优点与不足。
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  张庄铁矿充填尾砂流变特性实验研究

  谢德瑜, 张华, 胡滨, 孙贺然, 韩文亮

  矿冶工程. 2015, 35(5): 14-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.004

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  研究了不同浓度浆体的流变特性, 总结了其变化规律, 根据流变特性计算管道输送的水力坡度和充填倍线, 为管道自流输送充填奠定理论基础。
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  岩溶区路基下伏溶洞顶板稳定性分析及加固处理

  王良川

  矿冶工程. 2015, 35(5): 17-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.005

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  以湖南某岩溶区高速公路为工程依托, 通过建立岩溶区路基下伏溶洞有限元模型, 利用数值模拟方法分析了公路一级车道荷载作用、地下水影响以及采用碎石填充溶洞等3种工况下岩溶路基中附加应力分布及变形规律。结果表明:车道荷载作用下, 溶洞拱圈土层与石灰岩岩层接触面处出现应力集中, 溶洞顶面竖向位移达1.1 cm; 在地下水影响下, 车道荷载引起的地表和溶洞拱圈最大竖向位移分别减小了39%和28%; 采用碎石填充溶洞后, 车道荷载引起的地表竖向位移减小了57%, 有效控制了下伏溶洞对路基稳定性影响。
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  顶底双软薄煤层沿空留巷支护技术

  朱文胜, 蔺增元

  矿冶工程. 2015, 35(5): 22-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.006

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  针对顶底双软薄煤层沿空留巷出现的问题, 基于矿压关键层理论, 分析了沿空留巷围岩变形机理, 提出了预掘软弱顶板, 建立“Z”字台阶型沿空留巷结构的错位沿空留巷方法。现场实测表明:该方法采用优先垒砌矸石墙, 巷道内及时构建胶结充填体和单体支柱补强支护的沿空留巷工艺, 留巷效果良好。
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  全面采矿法底部结构及出矿方式的研究与应用

  任卫东

  矿冶工程. 2015, 35(5): 25-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.007

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  对耙斗装岩机结构和应用情况进行了研究, 首次将耙斗装岩机引入有色矿山的开采中, 设计出一种新的出矿底部结构。通过在某矿山的试验应用, 采用耙斗装岩机出矿底部结构的采场, 避免了采场底部施工中的不安全因素, 减少了采切工程量, 且进入采场方便, 降低了成本, 提高了采场出矿效率。该方法在类似矿山的生产中有着很好的推广意义。
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  李楼铁矿南部矿体采矿方法探讨与研究

  石磊

  矿冶工程. 2015, 35(5): 28-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.009

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  为优化李楼铁矿南部矿体采矿经济指标, 降低工程投入, 提高采矿强度, 对现用的空场嗣后充填采矿方法和垂直深孔球形药包落矿阶段矿房法(VCR法)进行了对比。研究结果表明, VCR法是更适合李楼铁矿南部矿体的采矿方法。
选矿
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  新型捕收剂CY-12^#常温反浮选提铁研究与工业实践

  唐雪峰, 李文风, 陈雯, 郭灵敏

  矿冶工程. 2015, 35(5): 30-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.009

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  介绍了新型捕收剂CY-12^#的常温反浮选性能。CY-12^#在尖山铁矿的常温浮选工业试验结果表明, CY-12^#具有良好的耐低温性和选择性, 使用CY-12^#在常温下浮选可提高铁回收率、降低浮选药剂用量及煤耗, 每年可创经济效益约2 900万元。CY-12^#在山东华联矿业铁矿选厂浮选工业试验结果表明, 矿浆温度从35 ℃逐步降至常温(22 ℃)均能实现高效分选, 按年平均25 ℃常温浮选计, 每年可创综合经济效益约500万元。
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  西藏某难选氧化铅矿浮选试验研究

  张祥峰, 孙伟, 刘润清, 穆迎迎

  矿冶工程. 2015, 35(5): 35-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.010

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  针对西藏某高银难选氧化铅矿, 采用先选硫化矿后选氧化矿的优先浮选流程, 使用自主研发的OBF捕收剂浮选白铅矿, 丁铵黑药浮选方铅矿, 水玻璃作硅酸盐脉石矿物抑制剂, 并利用巯基苯胼噻唑加强对银的回收, 最终取得硫化铅精矿含铅50.03%、氧化铅精矿含铅34.50%、铅总回收率73.10%, 硫化铅精矿含银10 576.22 g/t、银回收率66.52%的综合浮选指标。
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  镜铁矿粉矿磁化焙烧-磁选试验研究

  马浩, 陈铁军, 黄献宝, 苏涛, 屈万刚

  矿冶工程. 2015, 35(5): 39-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.011

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  以甘肃地区镜铁矿粉矿为原料, 采用磁化焙烧-弱磁选工艺, 研究了焙烧温度、焙烧时间、还原剂用量、磨矿细度、磁场强度等对磁选效果的影响。结果表明, 在煤粉用量2%、焙烧温度800 ℃、焙烧时间60 min条件下焙烧, 再在磨矿细度-0.074 mm粒级占85.36%、磁场强度92.16 kA/m条件下磁选, 可得到品位为54.95%、回收率为88.92%的弱磁选精矿。
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  捕收剂CSU-Y在钼酸钙表面的吸附机理研究

  刘建东, 王振, 刘润清, 孙伟, 胡岳华

  矿冶工程. 2015, 35(5): 42-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.0012

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  针对镍钼矿中钼酸钙浮选回收率低、丢弃造成资源浪费和环境污染等问题, 在工艺矿物学研究基础上, 对镍钼矿中硫化矿物浮选尾矿进行了开路实验和闭路实验, 设计了氧化钼浮选流程, 并利用分子动力学模拟研究了捕收剂分子在矿物解离面的吸附过程, 结果表明:镍钼矿中硫化矿物浮选尾矿主要含钼矿物为钼酸钙, 脉石矿物主要为氟磷灰石和黄铁矿; 通过闭路浮选试验得到了Mo品位3.24%、Ni品位3.37%、Mo回收率69.15%、Ni回收率62.44%的精矿; 捕收剂油酸分子在钼酸钙(111)面吸附强于氟磷灰石(010)面和黄铁矿(110)面, 从而实现了浮选过程中钼酸钙和脉石矿物的分离, 说明捕收剂CSU-Y可浮选分离钼酸钙和脉石矿物。
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  四川某锂辉石矿浮选试验研究

  梅志, 孙伟, 刘若华, 冯木, 卜勇杰

  矿冶工程. 2015, 35(5): 46-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.013

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  针对四川某锂辉石矿的矿石性质, 采用碱法不脱泥工艺进行了锂辉石与脉石的分离。探索了调整剂用量和作用时间对锂辉石浮选的影响, 结果表明, 氧化石蜡皂与另外两种阴离子捕收剂组合而成的新型组合捕收剂OPS-3对浮选锂辉石具有较好的选择性和捕收能力。采用OPS-3进行闭路试验, 最终得到Li₂O品位为5.86%、回收率为81.30%的锂辉石精矿。
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  陕西某钼矿难选细粒钼资源综合回收试验研究

  王漪靖

  矿冶工程. 2015, 35(5): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.014

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  介绍了陕西某钼矿钼精选尾矿中难选细粒钼资源综合回收试验研究及其成果, 分析了难选细粒钼资源矿物组成及嵌布粒度, 确定了钼精选尾矿再选工艺流程、药剂制度及浮选设备, 为工业建厂设计提供了参考依据。
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  鞍山式贫赤铁矿新型捕收剂的研究及应用

  张丛香, 周惠文, 钟刚

  矿冶工程. 2015, 35(5): 53-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.015

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  根据鞍山式贫赤铁矿的矿石特点, 自主研发了KS系列捕收剂。KS-Ⅱ在齐大山和KS-Ⅲ在东鞍山的试验结果表明, 新药剂与生产用药相比, 药剂用量不变的情况下, 在保证精矿质量的同时, 可降低尾矿品位, 提高金属回收率。
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  某铜转炉渣浮铜试验

  高玉德, 曹苗, 卜浩, 徐余林, 姚清贵, 徐继保, 凤元武

  矿冶工程. 2015, 35(5): 56-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.016

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  对某富氧双侧吹熔炼、P-S转炉吹炼工艺产生的炼铜转炉渣进行了浮铜试验。在磨矿细度-0.074 mm粒级占70%条件下, 采用Z-200作捕收剂进行一次浮选直接获得回收率90%以上的高品位铜精矿, 浮选尾矿再磨至-0.038 mm粒级占90%, 采用丁基黄药作捕收剂, 经一次粗选、二次精选、二次扫选, 扫选精矿返回再磨闭路浮选工艺流程, 获得回收率6%左右的低品位铜精矿, 全流程试验获得了铜品位为30.09%、回收率为96.92%的铜精矿, 为该类型转炉渣回收铜提供了技术依据。
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  镜铁山式铁矿选矿工艺优化和创新实践

  王永刚, 刘千帆, 高泽宾

  矿冶工程. 2015, 35(5): 60-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.017

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  在酒钢现有技术的基础上, 对镜铁山式铁矿选矿工艺进行了优化。采用块矿分级焙烧-磁选-反浮选、粉矿粗细分级强磁选工艺, 大幅度提高了金属回收率。采用加压盘式过滤机过滤细粒级铁精矿, 解决了过滤难题。为同类细粒级铁精矿过滤开辟了新途径。
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  含碳酸盐赤铁矿分步浮选工艺研究及生产实践

  宋保莹, 袁立宾, 韦思明

  矿冶工程. 2015, 35(5): 63-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.018

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  对东鞍山含碳酸盐铁矿石的工艺矿物学进行了研究, 提出了处理含碳酸盐铁矿石的分步浮选工艺流程:第一步, 在中性环境中采用正浮选分离出碳酸盐; 第二步, 在强碱性环境中采用反浮选分选赤铁矿。工业生产实践表明, 分步浮选取得了较好的技术经济指标, 对同类选矿厂具有较好的借鉴作用。
冶金
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  高磷鲕状赤铁矿石深度还原探索性试验研究

  孙永升, 韩跃新, 高鹏, 王琴

  矿冶工程. 2015, 35(5): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.019

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  采用深度还原-磁选工艺处理湖北官店的高磷鲕状赤铁矿石, 考察了还原温度、还原时间和配碳系数对还原指标的影响, 以及温度对还原产物微观形貌的影响。结果表明:在还原温度1 200 ℃、还原时间60 min、配碳系数2.0的适宜工艺条件下可获得金属化率90.72%的还原产物, 磁选后还原铁粉品位达90.55%, 铁回收率达92.03%; 随着还原温度提高, 铁颗粒逐渐长大, 原矿的鲕状结构被破坏。
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  提升焦炭反应性对高炉块状区域含铁炉料还原的影响

  王建丽, 庹必阳, 胡洵璞, 刘竹林

  矿冶工程. 2015, 35(5): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.020

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  在CO/CO₂/N₂体积比为33/12/55, 温度为900 ℃和分层布料条件下, 以5种具有不同反应性的焦炭为还原剂, 对含铁炉料进行还原试验研究。结果表明, 即使在叉子曲线理论还原平衡点以下, 高反应性焦炭也可还原出金属铁。随着焦炭反应性增强, 焦炭气化速率加快, 含铁炉料颗粒周围的CO体积分数逐渐升高, 料层压差略有升高, 含铁炉料的还原度逐渐增高。配加高反应性焦炭可促进高炉热保存带含铁炉料的还原, 提高进入软熔带区域炉料的金属化率。
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  高锰镍钴原料的还原氨浸工艺研究

  吴江华, 宁顺明, 佘宗华, 封志敏

  矿冶工程. 2015, 35(5): 76-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.021

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  采用还原氨浸法对高锰氢氧化镍钴原料中的镍钴进行了选择性浸出研究。采用NH₃·H₂O-NH₄HCO₃浸出体系, 引入水合肼作还原剂, 可有效实现镍钴的选择性浸出, 原料中的锰不被浸出而富集成为高锰渣。在ρ(CO₂)_T=35~40 g/L, ρ(NH₃)_T=110~120 g/L, 还原剂85% N₂H₄·H₂O溶液用量为原料中钴元素摩尔含量的2倍, 液固比为15 mL/g, 室温下浸出3 h, 保温陈化2 h的条件下, 镍钴浸出率分别达到98.75%和92.71%, 约99%的锰进入浸出渣中。
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  利用脆硫锑铅矿制备合格锑白的新工艺研究

  谢兆凤, 李波, 刘万里, 李环, 蒋朝金, 黄海飞

  矿冶工程. 2015, 35(5): 80-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.022

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  采用硫化钠浸出脆硫铅锑矿, 浸出液通入二氧化硫气体沉淀出硫化锑中间体, 再将硫化锑沉淀在炉中氧化, 产出符合国家标准的合格锑白。最佳工艺条件为:温度90 ℃, 时间3 h, 搅拌速度250 r/min, 液固比2∶1, 硫化钠与锑质量比为2.8, 氢氧化钠与锑质量比为0.3, 该条件下锑浸出率达92.5%。将二氧化硫气体通入浸出液并控制终点pH值为5~6, 锑沉淀率不低于99%, 产出的硫化锑含Sb 65%、S含量不高于30%、As含量不高于0.02%。硫化锑在980～1 000 ℃下熔化, 鼓入两路风氧化, 产出的锑白产品达到国家一级标准。
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  水淬铜渣中铁组分强化还原改性

  赵凯, 宫晓然, 张巧荣, 胡长庆, 李杰, 程相利, 齐渊洪

  矿冶工程. 2015, 35(5): 85-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.023

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  采用低温强化还原改性-高温熔分工艺回收水淬铜渣中的铁。在热力学分析基础上, 系统研究了还原剂和添加剂对强化还原改性过程的影响并进行了理论分析。研究表明, 调整炉渣碱度和改变炉渣物相组成, 改善了还原反应动力学条件, 破坏了Fe—O—Si的致密结构, 将化合态的铁转变为单质形式的金属铁, 同时CaO与SiO₂结合形成CaO·SiO₂, 铁颗粒聚集成较大晶粒, 起到了还原改性的效果, 初步实现了铁硅分离, 为后续高温熔分过程创造了条件。铜渣强化还原改性的优化工艺参数为:还原温度1 250 ℃, 时间30 min, C/O比1.5, 碱度0.6, 炉渣Al₂O₃含量13%, 在此条件下, 获得金属化率为88.43%的金属化球团, 有利于后续高温熔分工艺的进行。
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  锰及其化合物微波吸收性能研究

  苏秀娟, 莫秋红, 何春林, 马少健, 阙绍娟

  矿冶工程. 2015, 35(5): 90-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.024

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  采用中间介质量热法考察了微波辐射时间、输出功率、物料质量等条件对各锰矿微波吸收能力的影响, 并对各锰矿的升温特性和介电性能进行了比较。结果表明, 二氧化锰吸波能力最强, 而一氧化锰和一水合硫酸锰吸波能力较弱; 在实验微波输出功率、辐射时间条件范围内锰矿相对于中间介质水的吸波能力未改变。二氧化锰介电损耗最大, 在微波场中也有较好的升温特性, 一氧化锰和一水合硫酸锰介电损耗较小, 升温特性也较差。说明矿物微波吸收性能主要取决于其介电性能。升温特性测试法、介电常数测试法和中间介质量热法表征矿物的微波吸收性能结果基本相吻合, 三者各存在优势和劣势, 相互补充。
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  复杂烟尘高效浸出铟的工艺研究

  邬建辉, 刘刚, 苏涛, 张文宏, 魏涛, 罗妹妹

  矿冶工程. 2015, 35(5): 95-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.025

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  以某公司复杂含铟烟尘为原料, 分别研究了氧化酸浸和硫酸化焙烧-水浸两种浸出铟工艺。氧化酸浸工艺主要考察了初始硫酸酸度、液固比、浸出温度、反应时间、氧化剂添加量等因素对铟浸出效果的影响; 硫酸化焙烧-水浸工艺主要考察了硫酸用量、焙烧温度、焙烧时间等因素对铟浸出效果的影响。实验结果表明, 在初始硫酸浓度6.0 mol/L, 液固比6∶1, 浸出温度90 ℃, 浸出时间3 h, 氧化剂H₂O₂添加量为12%条件下进行氧化酸浸, 铟浸出率由常规酸浸的46.5%提高到70%; 在硫酸用量1.0 mL/g, 焙烧温度300 ℃, 焙烧时间2 h条件下进行硫酸化焙烧-水浸, 铟浸出率达到92%, 实现了铟的高效浸出。
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  褐铁矿微波还原焙烧-磁选单因素实验研究

  李保卫, 韩磊, 李解, 王介良, 祖刚, 杨仲禹

  矿冶工程. 2015, 35(5): 99-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.026

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  针对褐铁矿铁品位难提高的问题, 采用“微波还原焙烧-磁选”工艺, 将褐铁矿还原成磁铁矿, 弱磁选后获得高品位磁铁精矿。采用SEM和XRD检测方法, 研究了褐铁矿微波焙烧过程中的矿相演变规律, 同时采用单因素实验方法, 重点考察了保温时间、焙烧温度、配碳量以及磁选电流和磨矿细度对焙烧矿磁选结果的影响。结果表明:随着温度升高, 褐铁矿逐渐还原为磁铁矿, 加热到570~650 ℃时, 生成大量磁铁矿, 750 ℃下焙烧矿烧结严重, 并产生大量弱磁性的硅酸亚铁, 不利于后续磁选。单因素实验结果及分析表明, 褐铁矿微波还原焙烧-磁选最佳工艺条件为:保温时间7.5 min, 焙烧温度650 ℃, 配碳量1.40%, 磁选电流0.6 A, 磨矿细度-0.044 mm。最终获得的铁精矿品位、回收率及产率分别为61.33%、75.11%和40.17%, 达到了炼铁生产入炉要求。
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  褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

  朱超, 杨彪, 龚志军, 李保卫, 武文斐

  矿冶工程. 2015, 35(5): 103-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.027

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  针对脱水后的多孔褐铁矿, 利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程, 利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程, 同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明, 细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明, 当环境CO浓度由1 mol/m³增大到3 mol/m³时, 褐铁矿磁化还原时间减少了73%; 褐铁矿颗粒粒径越大, 气体越难进入到颗粒内部; 模拟和实验结果表明, 425 μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75 μm颗粒的2.5倍。
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  刚果(金)水钴矿高压酸浸实验研究

  郭秋松, 朱薇, 刘志强

  矿冶工程. 2015, 35(5): 107-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.028

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  以刚果(金)水钴矿为原料, 对其焙烧预处理后, 采用高压酸浸方法获取浸出液, 考察了硫酸浓度、液固比、浸出时间等因素对浸出过程中主元素及杂质元素浸出率的影响。研究结果表明:在硫酸浓度为0.2 mol/L、液固比为10∶1、浸出时间180 min的条件下, 经高压浸出最终可获得钴、铜、镍、铁和镁浸出率分别为92.8%、96.7%、95.3%、2.3%和2.5%的浸出后液, 较好实现了原料中高价值元素的高效回收以及与杂质铁、镁的初步分离。
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  硫化铜精矿氧化焙砂还原熔炼研究

  徐亚飞, 李永刚, 吕希唐

  矿冶工程. 2015, 35(5): 110-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.029

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  对高品位硫化铜精矿氧化沸腾焙砂进行了还原熔炼实验研究, 首先将硫化铜精矿在沸腾炉中进行氧化焙烧, 然后将焙砂在添加炭质还原剂及石英、氧化钙等条件下进行还原熔炼。实验结果表明, 该硫化铜精矿在850 ℃, 氧化焙烧2 h得到的氧化焙砂, 在1 350 ℃下还原熔炼20 min可得到熔炼产品粗铜, 自熔渣熔炼时, 粗铜品位为88%~95%, 铜直收率为96%~98%; 加石英熔炼时, 粗铜品位为95%左右, 铜直收率为97%左右; 加CaO熔炼时, CaO 4%~9%, 粗铜品位为95%~97%, 铜直收率为93%~96%。
材料
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  锂含量对富锂锰基正极材料Li[Li_xNi_0.13Co_0.13Mn_0.54]O₂结构与电化学性能的影响

  胡柳泉, 何杜, 廖达前, 郭忻, 周春仙, 周勤俭, 习小明

  矿冶工程. 2015, 35(5): 113-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.030

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  将前驱体Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54(OH)_1.6与Li₂CO₃混合, 烧结合成了富锂锰基正极材料Li[Li_xNi_0.13Co_0.13Mn_0.54]O₂(x=0.09, 0.12, 0.16, 0.22, 0.24, 0.29, 0.33, 0.37), 采用XRD、SEM对其进行表征, 并进行充放电测试。研究结果表明:最佳配锂量为x=0.22, 此时Li_1.22Ni_0.133Co_0.131Mn_0.54O₂正极材料以12.5 mA/g的充放电电流密度, 在2~4.8 V之间进行电性能测试, 初始放电比容量高达253.7 mAh/g, 首次效率为68.4%。
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  水热法合成纳米LiFePO₄/石墨烯复合材料的组织结构及其光学特性

  苏玉长, 龚瑾瑜, 汤洪波, 张翔宇, 谭江, 李权, 席运泽

  矿冶工程. 2015, 35(5): 117-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.031

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  采用溶剂热法制备了纳米磷酸铁锂及磷酸铁锂/石墨烯复合材料, 研究了不同溶剂及石墨烯含量对纳米磷酸铁锂组织结构及其光学性能的影响。结果表明, 以体积比为19∶1的乙二醇水溶液作溶剂所制备的纳米磷酸铁锂结晶良好, 颗粒细小且粒径分布均匀。透射光谱分析表明, 石墨烯的复合降低了近红光的透过率。磷酸铁锂的光学带隙与纳米材料的晶粒大小及石墨烯含量有关。
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  掺Sr制备高压实型NCM523正极材料

  龚诚, 周友元, 黄承焕, 胡柳泉, 习小明

  矿冶工程. 2015, 35(5): 121-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.032

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  以Li₂CO₃和Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂为原料, 采用高温固相烧结法, 合成高压实型NCM523正极材料。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压实密度及充放电测试等方法, 对材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征, 研究了掺杂Sr元素对三元正极材料性能的影响。实验结果表明, 掺Sr后, 三元正极材料的一次颗粒和晶胞体积增大; 掺杂样品的压实密度达到3.70 g/cm3, 比未掺杂样品提高7.2%左右。掺Sr量为0.10%的样品, 1C下比容量达到154 mAh/g, 体积比能量密度比未掺杂样品高8%, 100周循环后, 所合成的高压实型NCM523材料的容量保持率达到94.2%。
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  无添加剂纳米晶聚晶金刚石块体合成及表征

  张金强, 邹芹, 柯雨蛟, 王晓磊, 王良, 唐虎, 李建敏, 赵玉成, 王明智

  矿冶工程. 2015, 35(5): 125-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.033

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  以圆葱碳(OLC₁₁, 1 100 ℃及1 Pa条件下退火处理纳米金刚石所得)为原料, 在500～1 400 ℃/4～6 GPa/5～30 min条件下烧结合成无添加剂纳米晶聚晶金刚石(NPCD)块体。XRD、HRTEM、FESEM、维氏硬度等分析表明, 高温高压烧结后, OLC₁₁转变为金刚石, 同时金刚石颗粒长大连接形成D-D型NPCD块体。NPCD主要由金刚石组成, 还含有石墨和少量无定形碳。NPCD内存在大量纳米孪晶。烧结温度对NPCD的晶粒尺寸、密度、维氏硬度影响较大, 烧结压力的影响较小。1 200 ℃/5.5 GPa/15 min合成的NPCD平均晶粒尺寸、密度和维氏硬度指标较好, 分别为10.7 nm、2.70 g/cm3和32 GPa。烧结过程中, 高温高压使得OLC₁₁石墨层由内而外破裂形成金刚石颗粒, 相邻OLC₁₁通过悬键连接形成金刚石大颗粒, 再通过D-D键键合形成NPCD块体。
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  高抗折特种炭材料的研制

  王双, 夏金童, 赵海霞, 赵庆才, 赵敬利, 李允柱, 刘奉来

  矿冶工程. 2015, 35(5): 129-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.034

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  采用酸性氧化剂活化过的超细煅烧石油焦粉为骨料、煤沥青为粘结剂制得原料粉, 在不同压力和保压时间下模压成型, 然后按一定工艺制度焙烧, 所得样品抗折强度均达到高抗折炭材料的标准。在模压200 MPa、保压20 min时, 抗折强度达到53 MPa, 抗压强度达到108 MPa。
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  钢制车轮轮辐冲压翻边工艺参数的有限元模拟

  吴峰, 李会, 刘海全, 何琼, 许晓嫦

  矿冶工程. 2015, 35(5): 132-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.035

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  使用ANSYS分析软件, 建立了车轮轮辐冲压系统的仿真模型, 对翻边工序进行了有限元模拟并分析了成型后轮辐等效应力分布, 探究了冲压翻边高度、坯料屈服强度以及坯料厚度对轮辐成型的影响。模拟结果表明, 最佳工艺参数为:坯料屈服强度490 MPa, 翻边高度16 mm, 板厚4.2 mm, 在此工艺条件下, 轮辐零件圆孔翻边开裂现象得到有效控制, 开裂率下降到0.01%。
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  钴酸锂湿法铝氧化物包覆工艺研究

  李林, 胡柳泉, 周友元, 周耀, 李厦, 匡远泉

  矿冶工程. 2015, 35(5): 136-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.036

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  研究了LiCoO2湿法铝氧化物包覆工艺及包覆处理对LiCoO₂性能的影响。结果表明:以Al(NO₃)₃·9H₂O为铝源, 氨水为溶液pH值缓冲剂, 在pH值3.4和7.2的条件下, 均可在LiCoO₂表面得到铝氧化物包覆层。包覆后的LiCoO₂在4.35 V高电压条件下循环120周后, 容量保持率为91%左右, 而未作处理的LiCoO₂在同等条件下的容量保持率仅77.4%, 说明通过此包覆工艺处理后LiCoO₂在高电压条件下的循环稳定性得到了明显提高。不同pH值条件下所得滤液中钴浓度测定结果表明, 酸性条件会造成LiCoO₂的大量溶损, 虽然LiCoO₂在酸性条件下包覆后循环稳定性能得到了提高, 但其放电容量会降低。
企业经济与管理
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  湖南省铅锌冶炼行业铅、砷、镉气相产/排污系数测算

  陈灿, 刘湛, 李二平

  矿冶工程. 2015, 35(5): 139-142. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.037

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  对湖南省铅锌冶炼行业废气中铅、砷、镉的产/排污系数进行了研究和测算。结合实测数据以及物料衡算, 基本掌握了铅锌冶炼行业铅、砷、镉污染源的分布、污染物排放强度、污染末端治理措施及技术水平、污染排放规律, 完成对湖南省污染源的现状及发展变化趋势的分析, 为全国铅锌冶炼行业工业废气量以及废气中铅、砷、镉等重金属污染物普查及核算提供技术依据。根据此次测算结果, 提出了淘汰、整合和并购的建议。