2016年, 第36卷, 第3期　
刊出日期：2016-06-25

  

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采矿
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  深海粗颗粒矿石浮游速度的试验研究

  唐达生, 肖红, 宋跃文, 龚德文, 夏建新, 李满红

  矿冶工程. 2016, 36(3): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.001

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  以单颗粒沉降运动为研究基础, 采用高速摄影技术对锰结核、富钴结壳、多金属硫化物及模拟结核粗颗粒矿石进行了浮游速度试验研究, 得到了粗颗粒矿石单颗粒和群体颗粒浮游速度计算公式, 计算结果与试验实测数据吻合较好, 对垂直管道水力输送系统参数设计和正常运行有一定参考价值。
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  宝山尾矿库扬尘治理措施

  杨自然, 王广平, 王铁刚, 田学达

  矿冶工程. 2016, 36(3): 6-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.002

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  根据宝山尾矿库的尾砂粒度、坝高、干滩长度、风向、降雨量、尾砂排放方式等实际情况, 采用强化尾矿排放管理、降低干滩长度、提高库内水位以及干滩喷淋等方法进行尾矿库扬尘治理, 取得了较好的效果。
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  基于AHP的离子型稀土资源采选综合回收影响因素分析

  王炯辉, 赵彬, 陈道贵, 张成学

  矿冶工程. 2016, 36(3): 9-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.003

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  针对南方离子型稀土原地浸矿开采工艺流程, 从稀土离子浸出、母液集液与母液处理回收3个环节入手, 建立了稀土资源采选综合回收影响因素评价体系, 列出了8个准则层因素, 细化出27个指标层因素。采用层次分析法进行了定量化分析, 得出主要影响因素为隔水底板岩体节理裂隙特征、浸矿注液顺序、底板与地下(潜)水相对位置关系、地下(潜)水补给径流和排泄、集液方式、集液底板工程与渗透性能。有针对性地提出了对策, 包括加强生产勘探、注重基础试验研究及优化开采方法与工艺技术等。
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  梧桐沟铁矿复杂地质地段巷道支护工程实践

  黄成林, 陈清运, 唐洪湘

  矿冶工程. 2016, 36(3): 14-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.004

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  为解决梧桐沟铁矿在复杂工程地质条件下的巷道支护问题, 开展了详细工程地质调查研究, 根据岩体地质力学分类法(RMR)将矿区围岩分为4类, 并指出影响该矿围岩稳定性的主要因素是岩体质量指标、非连续面条件和地下水。针对该矿围岩类型, 分别提出了4种支护方案。现场实施结果表明, 巷道能保持稳定, 坑内涌水量减少近20%, 改善了井下作业环境条件, 取得了较好的效果。
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  基于应力集中系数的巷道断面优化及支护研究

  朱梦博, 王李管, 张炬

  矿冶工程. 2016, 36(3): 17-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.005

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  为突破传统“应力集中程度”的定性概念, 提出了表征巷道断面应力集中程度的线系数K₁和面系数K₂。以舞阳铁矿典型巷道为例, 建立了数值计算模型, 用有限元法对不同矢跨比下的巷道断面模型进行了应力分析, 并计算了对应的线系数K₁和面系数K₂, 同时研究了最优支护方案。结果表明: 应力集中系数K₁、K₂能够较好地反映一定围岩条件和应力场环境下巷道断面的应力集中程度, 可为巷道断面优化及支护问题提供依据。舞阳铁矿最优巷道断面为矢跨比1/3型, 支护层最优厚度为200 mm, 优化结果与实际情况一致。
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  岩体可爆性分级的PSM-CM方法

  赵国彦, 龚梦龙, 梁伟章, 洪昌寿

  矿冶工程. 2016, 36(3): 21-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.006

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  针对岩体可爆性分级中尚未解决的模糊性与随机性问题, 结合乘积标度法(PSM)和云模型(CM)理论, 提出了一种岩体可爆性分级的PSM-CM方法。选用岩石容重、抗拉强度、冲击动载强度和完整性系数作为分级指标, 依据分级标准, 计算各指标隶属于不同等级的云模型参数, 通过正向高斯云发生器, 求得实测样本指标值各等级确定度, 再结合基于乘积标度法得到的各指标权重, 计算样本综合确定度, 根据最大综合确定度隶属等级确定岩体可爆性级别。该方法能解决可爆性分级中诸多因素的不确定性问题, 还可对同一等级的岩体可爆性大小进行排序。将该方法应用于贵州某磷矿山岩体可爆性分级中, 结果表明, 该方法具有较高的准确性和可靠性, 可在工程实际中推广应用。
选矿
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  基于MATLAB/Simulink的立磨机批次磨矿的建模与仿真研究

  黄礼龙, 张国旺, 宋晓岚, 肖骁, 赵湘, 石立, 龙渊

  矿冶工程. 2016, 36(3): 26-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.007

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  以总体平衡模型为基础, 使用动态系统模拟仿真软件MATLAB/Simulink对立磨机批次磨矿过程进行了建模与仿真。基于马钢集团东山选厂铁粗精矿实验室立磨机批次磨矿试验结果计算了碎裂分布函数b_ij和碎裂速率函数S_i。使用该模型对立磨机批次磨矿和连续磨矿分别进行了仿真运算, 两种情况的仿真结果与实测数据吻合良好, 为该模型应用到立磨机与旋流器组成的闭路磨矿分级系统的建模与仿真研究奠定了基础。
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  线圈磁系在磁浮选分选腔内的磁场特性分析

  黄光耀, 顾翔宇, 曹玉川, 刘思为, 邓庆湘, 杨柳毅

  矿冶工程. 2016, 36(3): 31-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.008

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  为了研究通电线圈磁系在磁浮选柱内部的磁场特性和分选性能, 建立了仿真模型, 运用ANSYS有限元软件研究了组合线圈在磁浮选柱内的磁场特性。施加激磁电流时, 线圈磁系在分选腔内产生了倒立的陀螺型磁场氛围。通过高斯计和磁场梯度仪对磁浮选柱分选腔内的轴向磁场强度和梯度进行了测量, 测量结果与仿真结果一致。对不同粒径磁性矿物和连生体进行了受力分析, 发现磁场力对矿粒动力学影响较大。人工混合矿试验结果表明, 与不施加外加磁场相比, 在精矿品位相近的条件下, 磁浮选回收率增加了10%。
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  某低品位铅锌河道尾砂浮选工艺研究

  邱亚群,, 盘樱, 胡芳, 尤翔宇, 向仁军, 刘苗华, 李二平

  矿冶工程. 2016, 36(3): 36-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.009

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  为了综合回收某河道堆存尾砂中的铅、锌、硫、砷等有用组分, 采用混合浮选-混合精矿分离浮选工艺, 最终得到铅锌精矿铅、锌品位分别为2.37%和6.67%, 回收率分别为24.73%和57.76%, 硫砷精矿硫、砷品位分别为21.56%和7.23%, 回收率分别为38.78%和37.39%。
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  提高德兴铜矿伴生钼选矿回收率的研究

  简胜, 杨玉珠, 张晶, 杨林

  矿冶工程. 2016, 36(3): 39-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.010

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  德兴铜矿的矿石属斑岩铜矿, 为了提高钼回收率, 分别对德兴铜矿2个选厂的矿样进行了浮选药剂试验研究。采用一种改性油类捕收剂(KYB-1)与两种非极性烃油类捕收剂(XKYB-5与XKYB-10)组合处理泗州选厂矿样, 在铜回收率略有上升的情况下, 钼回收率提高了44个百分点。采用新型捕收剂组合对大山选厂原矿样进行了验证, 钼回收率也得到了提高。
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  陕西某低品位粘土钒矿选矿富集工艺研究

  毛益林, 陈晓青, 杨进忠, 王秀芬

  矿冶工程. 2016, 36(3): 44-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.011

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  对陕西某低品位粘土钒矿进行了选矿工艺研究, 采用“两段加药擦洗-磁选”工艺, 配合使用新型抑制剂, 可获得产率22.04%、精矿V₂O₅品位2.71%、回收率79.31%的钒精矿。该工艺抛除了大部分低品位尾矿, 达到了湿法提钒前提高原料钒品位的目的。
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  ZCLA选矿机在攀枝花钒钛磁铁矿预选抛尾中的应用

  王建平

  矿冶工程. 2016, 36(3): 47-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.012

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  采用ZCLA选矿机对攀枝花钒钛磁铁矿进行了预选抛尾试验研究。给矿TFe品位29.51%、TiO₂品位10.85%时, 经ZCLA预选抛尾, 精矿TFe品位可提高2.90个百分点, 抛尾产率12.99%, 尾矿TFe 品位10.08%、TiO₂品位4.62%, mFe含量仅0.64%, 尾矿可作为废石直接排入尾矿库。该工艺为攀枝花低品位钒钛磁铁矿及表外矿的预选抛尾提供了新途径。
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  锌浸渣中银铁分离富集试验研究

  刘安荣, 王在谦, 姚华龙, 王振杰, 聂登攀, 朱明燕

  矿冶工程. 2016, 36(3): 51-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.013

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  对云南者海某挥发窑二次锌渣进行了银铁分离试验研究。采用磁选脱除绝大部分含铁矿物, 磁选尾矿经过滤、清洗以降低矿浆中Zn²⁺浓度后, 进行浮选富银试验, 经一粗三精一扫闭路浮选, 可获得银品位2 159.67 g/t、回收率77.84%的精矿指标。该工艺为此类废渣的有效开发利用提供了高效、经济途径。
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  西藏某矽卡岩型白钨矿浮选工艺研究

  蒋素芳

  矿冶工程. 2016, 36(3): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.014

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  对西藏某矽卡岩型白钨矿进行了浮选工艺研究。采用两段浮选工艺: 一段粗选获得高品位钨粗精矿, 二段粗选进一步保证钨回收率, 两段粗选获得钨粗精矿合并, 采用彼得罗夫法进行钨加温精选获得高品位钨精矿。全流程闭路试验获得了含WO₃ 64.32%、WO₃回收率为79.04%的钨精矿。
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  内蒙古正南房铜矿选矿流程研究

  潘小彬, 戴子林

  矿冶工程. 2016, 36(3): 60-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.015

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  对内蒙古正南房铜矿选矿旧流程进行了技术改造, 将第二段磨矿改为精选1尾矿分级后再磨, 既可防止矿石过磨, 又可使精选1尾矿充分单体解离, 减少了磨矿处理量, 大幅度降低了生产成本, 同时大大降低了操作难度, 提高了各项生产技术指标, 为企业和社会创造了较大经济效益。
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  氟氯磷灰石固溶体晶体性质的密度泛函理论研究

  崔伟勇, 邱跃琴, 张覃, 李龙江, 叶军建, 王杰

  矿冶工程. 2016, 36(3): 62-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.016

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  基于密度泛函理论(DFT)研究了氟磷灰石、氯磷灰石及不同Cl含量的氟氯磷灰石固溶体晶体结构和电子性质。结果表明, 随着Cl含量增加, 体系能量趋于增大, 同时晶体结构中a, b值呈增大趋势, c值却逐渐变小。态密度分析显示, Cl取代F后, Cl 3s态较F 2s态向右移动, 且在价带顶部Cl 3p态更靠近费米能级, 同时峰费米能级附近Ca₂ 3d态也更活跃。电荷分析显示Cl取代F后, 主要电荷转移发生在通道原子F、Cl以及金属Ca; Mulliken键布居显示Ca₂—Cl较Ca₂—F键布居值更大且键长更长, 其中在氯磷灰石中Ca₂—Cl键长达到了0.2608 nm。
冶金
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  含银固体废弃物催化黄铜矿微生物浸出研究

  王军, 陶浪, 甘晓文, 赵红波, 李旖旎, 覃文庆, 邱冠周

  矿冶工程. 2016, 36(3): 66-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.017

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  以含银固体废弃物为催化剂, 采用氧化亚铁钩端螺旋菌浸出黄铜矿, 分析了浸出液中铜离子浓度、体系氧化还原电位及浸出渣的物相变化。结果表明, 未添加含银固体废弃物体系中, 黄铜矿中铜浸出率仅为30%, 而添加含银固体废弃物的体系中, 铜浸出率均高于30%, 最高达到80%。浸出前期, 含银固体废弃物使铜浸出速率显著提升, 而中期则是通过调控体系电位促使铜进一步浸出。浸渣X射线衍射结果表明, 浸出过程中有大量的元素硫与黄钾铁矾生成, 但这并未阻碍添加含银固体废弃物体系中黄铜矿的浸出。
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  钒钛磁铁矿弱磁富集-酸浸提钒研究

  朱晓波, 李望, 管学茂

  矿冶工程. 2016, 36(3): 70-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.018

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  针对陕西某地钒钛磁铁矿, 进行了弱磁富集-酸浸提钒研究。结果表明: 原矿经磁场强度为50 kA/m弱磁分选后, 磁铁矿得到富集, V₂O₅品位从0.24%提高至1.09%。磁选精矿在硫酸浓度5 mol/L、反应温度100 ℃、反应时间60 min和液固比5∶1的条件下浸出, 钒浸出率可达80.45%。
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  焙烧法制备铁酸锌试验研究

  徐明, 杨金林, 马少健, 白立记, 肖汉新

  矿冶工程. 2016, 36(3): 74-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.019

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  以分析纯的ZnO和Fe₂O₃为原料, 采用预处理-焙烧工艺制备铁酸锌, 研究了研磨时间、球径配比、原料配比、焙烧温度、焙烧时间等工艺参数的影响。结果表明, 焙烧法制备铁酸锌的优化条件为: 反应物摩尔比1∶1, 装入Φ16.8 mm、25.55 g钢球6个, Φ8.15 mm、3.97 g钢球3个, Φ7.95 mm、3.665 g钢球4个, 转速200 r/min, 球磨预处理0.5 h; 焙烧温度720 ℃, 焙烧时间1 h。此条件下可获得结晶度好、纯度高的铁酸锌产品。
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  从某烟灰中选择性浸出锌的试验研究

  杨蘖, 黄自力, 刘玉飞, 孙建军, 焦成鹏

  矿冶工程. 2016, 36(3): 78-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.020

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  以冶炼烟灰为原料选择性浸出锌, 考察了液固比、pH值、浸出温度和浸出时间对锌和砷浸出率的影响。试验结果表明: 在液固比2∶1、浸出pH值4.0、浸出时间90 min、浸出温度25 ℃条件下, 锌浸出率可达93.92%, 砷浸出率仅4.12%。
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  改性白云石铷铯浸出试验研究

  梁春江, 徐本军, 黄彩娟, 何文斌, 冯刚

  矿冶工程. 2016, 36(3): 81-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.021

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  常压下用水从改性白云石中浸出铷和铯, 考察了温度、浸出时间、液固比、浸出液循环使用次数对铷铯浸出率的影响。试验结果表明: 改性白云石加入水中, 在浸出温度40 ℃、浸出时间120 min、液固比3∶1、浸出液循环次数为3次时, 铷和铯浸出率分别为95.13%和96.00%, 浸出效果较好。
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  从铬、钒渣中提取有价金属

  王贞, 袁守谦, 张忠元, 宋春林, 马栓, 任宇君

  矿冶工程. 2016, 36(3): 84-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.022

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  以煤为还原剂, 对铬盐生产中产生的废渣进行还原, 按铬渣∶大河煤∶石英砂配比为25∶5.5∶2.5冶炼铬盐废渣时, 冶炼情况良好, 可以回收85%左右的铬。高温碳还原法可有效处理无钙焙烧工艺产生的铬盐废渣。
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  从低品位锡钨混合粗精矿中提取钨

  何鲁华, 沈裕军, 彭俊, 刘强, 周小舟

  矿冶工程. 2016, 36(3): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.023

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  采用碳酸钠氧压浸出工艺处理低品位锡钨混合粗精矿, 研究了碳酸钠用量、添加剂A用量、氧分压、浸出液固比、浸出时间、浸出温度及搅拌速度等因素对钨浸出率的影响。结果表明, 最佳工艺参数为: 碳酸钠加入量为化学反应理论量1.5倍, 添加剂A用量为原矿质量的15%, 液固比为5∶1, 氧分压0.5 MPa, 温度180 ℃, 时间2 h, 搅拌速度700 r/min, 此时钨浸出率可达99%以上。
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  锌粉置换硫代硫酸盐浸金液中金试验研究

  王杰, 张覃, 李先海, 沈智慧, 叶军建

  矿冶工程. 2016, 36(3): 91-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.024

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  以10 μg/L金标准液与硫代硫酸钠、氨水合成浸金液, 采用锌粉置换法回收所合成浸金液中的金。结果表明: 锌粉用量增加, 金置换率提高; 选取锌粉用量为0.4 g/L, 随反应时间增加, 金置换率下降; 浸金液中铜离子和单质S、SO₄^2-、SO₃^2-等多硫化物对置换反应不利; 游离硫代硫酸盐对置换影响较小; 添加铅盐对置换反应有利。SEM-EDS分析表明, 经5%乙酸铅溶液浸泡后的锌粉表面有铅生成, 生成的铅与锌形成电偶加速置换反应, 同时, 锌粉表面变蓬松, 增大了锌粉与Au(S₂O₃)₂^3-的接触面积, 有利于置换反应的进行。
材料
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  表面包覆对富锂锰基材料循环稳定性影响研究

  殷春梅, 郭忻, 周春仙, 夏朝阳, 廖达前, 习小明, 肖可颂, 陈晓青

  矿冶工程. 2016, 36(3): 94-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.025

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  采用TiO₂和Al₂O₃对富锂锰基材料Li[Li_0.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54]O₂进行表面包覆改性, 研究了表面包覆对富锂锰基材料循环过程中放电容量和电压的影响。结果表明, Al₂O₃包覆富锂锰基材料的放电电压下降较缓慢, 而TiO₂包覆富锂锰基材料的放电容量下降较缓慢; 表面包覆后富锂锰基材料循环稳定性的变化与材料微观结构形貌相关性较小。
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  多晶铁纤维表面原位氧化及其微波吸收性能

  贺君, 胡照文, 邓联文, 黄生祥, 刘胜, 贺龙辉, 许德锟

  矿冶工程. 2016, 36(3): 98-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.026

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  利用气氛退火炉对多晶铁纤维进行表面原位氧化改性, 获得了表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维复合结构。采用扫描电镜、X射线衍射仪观察和表征多晶铁纤维表面氧化前后的形貌和物相, 用微波矢量网络分析仪测试样品在8～18 GHz波段的电磁参数。分别以表面氧化改性前后的多晶铁纤维为吸收剂, 制备厚度为1 mm的吸波涂层, 采用弓形法测试涂层在8～18 GHz波段的反射损耗值。结果表明: 多晶铁纤维经表面原位氧化改性后在表面形成较均匀的铁氧化物, 从而能有效降低其复介电常数, 而复磁导率实部与虚部仍保持较高值。表面包覆铁氧化物的多晶铁纤维以20%填充量制得的吸波涂层, 在8～18 GHz频段的反射损耗优于-10 dB的吸收带宽可达4.5 GHz, 峰值达-25.38 dB。
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  绢云母表面氧化钛和氧化硅复合负载及其光催化性能初探

  张军, 许向阳, 韩帅, 张劲翼, 余汉平, 李伊娜

  矿冶工程. 2016, 36(3): 102-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.027

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  以四氯化钛为钛源, 在绢云母表面水解、沉积二氧化钛, 制备了绢云母@二氧化钛结构, 在此基础上以水玻璃为硅源制备了绢云母@二氧化钛/二氧化硅复合体系, 探讨了合成影响因素以及复合材料的光催化性能。X射线衍射、红外光谱等测试表明: 绢云母与四氯化钛固液比为2∶10时, 二氧化钛包覆效果最优; 二氧化硅对绢云母@二氧化钛包覆作用较好。以罗丹明B为污染物测试材料光催化性能, 结果表明, 绢云母@二氧化钛体系的光催化性能优于未经处理的市售纳米二氧化钛, 而绢云母@二氧化钛/二氧化硅复合体系则可进一步提高降解效果。
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  TiO₂可见光催化H₂O₂降解特丁津的降解过程

  杨声海, 蒋涛, 唐建军, 陈益清

  矿冶工程. 2016, 36(3): 107-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.028

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  以混晶TiO₂(P25)为光催化剂, 研究了可见光下TiO₂催化H₂O₂降解内分泌干扰物特丁津的降解过程。结果表明, H₂O₂是影响特丁津降解率的主要因素, 实际操作中控制H₂O₂与特丁津的初始摩尔浓度比为43较为适宜; 反应300 min特丁津的降解率达86%, H₂O₂基本分解完全, 但总有机碳(TOC)去除率仅20%, 反应体系生成了多种中间产物。液相色谱-质谱(LC-MS)分析表明, 特丁津的降解由脱氯开始, 并脱乙基及脱特丁基, 氮以氨基形式存在于降解产物4,6-二氨基-2-羟基-1, 3, 5-三嗪中; 通过对反应体系的荧光光谱分析显示, 特丁津的降解涉及·OH自由基等活性物种的产生和参与。
企业经济与管理
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  工程机械产业集群核心企业生态位测评研究

  刘异玲, 吴蔚玲, 李松青

  矿冶工程. 2016, 36(3): 112-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.029

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  为明确我国工程机械产业集群核心企业的状况,从而为我国工程机械行业的发展提供适时建议,从企业生态位的研究视角出发, 以我国工程机械产业集群为研究对象, 选取湖南长沙、江苏徐州、江苏常州、福建厦门、山东济南、广西柳州6大工程机械产业集群的8家核心企业为样本进行研究。通过因子分析建立由10个类别23个要素构成的企业生态位要素体系, 利用突变级数法得到核心企业的生态位指标。研究结果表明, 8家核心企业中发展较好的依次是徐工机械、中联重科、山推股份; 在影响企业生态位的因子中, 企业发展能力因子起到了重要作用, 而企业规模因子影响程度较弱。
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  论矿业环境行政公益诉讼制度的构建

  李娜

  矿冶工程. 2016, 36(3): 117-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.03.030

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  从矿业环境行政公益诉讼制度的概念和特征出发, 指出当前我国矿业环境行政公益诉讼制度存在的问题, 从立法、实践、具体制度设计3个层面构建矿业环境行政公益诉讼制度。