2016年, 第36卷, 第4期　
刊出日期：2016-08-25

  

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采矿
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  含结构面岩体三轴压缩试验数值模拟研究

  贺建清, 李者, 刘毅, 高文华

  矿冶工程. 2016, 36(4): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.001

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  基于现行岩体力学试验方法, 建立三轴压缩试验数值模型并辨识模型的可行性。以风滩水电站为背景, 对含结构面的岩体进行三轴压缩试验数值模拟, 研究了岩体等效弹性模量各向异性的尺寸效应以及岩体结构面倾角、间距等因素对岩体等效弹性模量的影响。采用此法模拟岩体三轴压缩试验0求解岩体等效弹性模量, 克服了承压板变形试验求解岩体等效弹性模量的理论缺陷, 避免了现场岩体三轴试验周期长、代价昂贵等不足, 为求解含结构面岩体的宏观力学参数开辟了一条新的途径。
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  垂直提升管道中粗颗粒滑移速度试验研究

  宋跃文, 朱小军, 唐达生

  矿冶工程. 2016, 36(4): 5-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.002

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  为了研究粗颗粒在深海采矿管道系统中的滑移速度, 采用粒子图像测速法对粒径为10 mm, 30 mm, 50 mm的锰结核、富钴结壳、多金属硫化物和模拟结核颗粒在垂直提升管道中的滑移速度进行了研究。试验结果表明, 粗颗粒矿石在提升管道中的滑移速度随颗粒形状系数、颗粒粒径和颗粒密度增加而增加, 随水流速度增加而减小。得到了粗颗粒矿石滑移速度计算公式, 计算结果与试验实测数据吻合较好, 对提升管道水力输送系统机理研究有一定参考价值。
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  矿体块段模型品位估值快速搜索算法研究

  荆永滨, 孙光中

  矿冶工程. 2016, 36(4): 8-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.003

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  为提高矿体块段模型品位估值时邻近组合样数据搜索的计算效率, 加快搜索速度, 通过构建包含整个组合样数据空间范围的三维网格, 利用三维网格将组合样划分至网格单元块中, 计算总索引值和单元块内组合样累计数;然后确定覆盖搜索椭球体的移动网格, 并计算移动网格单元块相对于包含椭球体中心的单元块的偏移量。在对块段模型单元块进行品位估值时, 依据移动网格的偏移量数组、总索引值和组合样累计数, 快速确定估值单元块的邻近组合样, 进而通过八分象限、邻近数据个数和每个钻孔数据个数等约束条件限制, 得到最终用于克里格或距离幂次反比法估值的组合样数据。该方法通过数据分区和预处理提高了邻近组合样的搜索速度, 适用于精确模拟矿体边界的大数据量块段模型品位估值。

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  降雨入渗对花岗岩残积土高路堤边坡稳定性的影响

  邓喜, 何忠明, 付宏渊, 曾铃

  矿冶工程. 2016, 36(4): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.004

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  为研究降雨入渗对花岗岩残积土高路堤边坡内部水位线分布、负孔隙水压力消散、稳定性的影响, 采用Geo-studio软件中的seep模块模拟短时间特大暴雨、长时间小强度降雨两种工况下边坡的入渗规律, 并结合花岗岩残积土遇水软化的特性以及饱和-非饱和理论对现有的饱和-非饱和抗剪强度理论、土体重度进行修正, 最后将渗流计算的孔隙水压力导入到FLAC^3D中对路堤稳定性进行数值模拟, 结果表明:花岗岩残积土高路堤边坡内部水位线随降雨历时增加由坡脚逐渐上升;相同降雨量下, 长时间小强度降雨对边坡内部水位线上升的影响明显大于短时间特大暴雨工况;综合考虑负孔隙水压力的消散、软化效应、土体重度变化等因素的影响, 短时间特大暴雨对边坡稳定性影响较小, 长时间小强度降雨对花岗岩残积土高路堤边坡稳定性影响较大。
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  弱胶结软岩地层相邻大断面巷道合理间距研究

  陈佃浩, 李廷春, 吕学安, 马旭强, 张仕林, 吕连勋

  矿冶工程. 2016, 36(4): 16-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.005

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  基于相邻巷道开挖扰动和爆破振动对已有巷道影响的理论分析, 推导了相邻大断面巷道合理间距的确定公式。以麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距设计为依托, 利用数值方法计算变间距多个模型的开挖扰动影响, 以确定其巷道间距。研究结果表明, 麦垛山马头门硐室与主变电所巷道间距的理论计算值应不低于36.6 m;数值分析发现当巷道间距为40 m时, 马头门硐室与主变电所巷道中间围岩的应力场已接近原岩应力, 巷道围岩位移场与塑性区基本趋于对称稳定, 马头门硐室支护荷载与未受影响前基本一致。利用上述研究成果, 综合现场施工状况, 最终确定其间距为40 m。工程施工后硐室与巷道稳定, 验证了在软岩地层中该巷道间距设计的科学合理性。
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  基于贫化率控制的乌龙泉矿生产台阶矿石起采厚度研究

  潘世华, 刘艳章, 柯丽华, 陈小强, 邹晓甜, 张群, 张丙涛

  矿冶工程. 2016, 36(4): 21-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.006

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  推导计算了3种爆破条件下矿石贫化率与台阶矿石起采厚度的关系式, 根据矿石贫化率控制要求反算出最小台阶起采厚度, 以台阶起采厚度作为爆破方案选择的依据, 确保爆破后矿石贫化率达到要求。分析表明:控制贫化率一定时, 最小台阶起采厚度随矿体倾角、采掘带宽度和剥离表土厚度增大而减小, 随废石混入厚度增大而增大。当前乌龙泉矿生产中最小台阶起采厚度变化范围为4.91~10.13 m, 根据台阶起采厚度选择最优的爆破方案可有效地控制贫化率, 保证作业效率。
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  基于非关联流动法则的盾构隧道掌子面稳定性上限分析

  姚聪, 杨小礼

  矿冶工程. 2016, 36(4): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.007

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  采用非线性破坏准则并结合非关联流动法则, 基于构建的对数螺旋破坏机制, 对深埋盾构隧道掌子面的稳定性进行了极限分析, 并推导了支护力的上限解。利用数值优化方法, 计算得到了特定参数下支护力的最优解。结果表明:剪胀系数和非线性系数对支护力和破坏机制有较大影响, 建议在实际工程中考虑岩土材料的非线性和非关联特性。
选矿
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  低品位氧化铅锌矿浮铅研究

  韩朗, 庹必阳, 姚艳丽, 杨峻杰, 谢飞

  矿冶工程. 2016, 36(4): 30-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.008

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  某低品位氧化铅锌矿含铅3.42%、含锌2.93%, 矿石中有用矿物嵌布粒度细且回收难度较大。为了合理开发利用此矿石, 进行了硫化-黄药浮铅闭路工艺流程试验。在六偏磷酸钠用量500 g/t、碳酸钠用量1 000 g/t、硫酸锌用量1 000 g/t、硫化钠用量2 000 g/t、2^#油用量100 g/t、戊基黄药用量500 g/t的粗选条件下进行闭路试验, 最终获得氧化铅精矿铅品位为33.12%、回收率为68.89%, 实现了铅的有效回收。
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  湖北某地高硫铝土矿浮选脱硫试验研究

  马智敏, 陈兴华, 熊道陵, 严育红

  矿冶工程. 2016, 36(4): 33-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.009

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  针对湖北某地典型的高硫铝土矿进行了浮选脱硫试验研究, 采用单因素试验方案, 重点考察了磨矿细度、矿浆pH值、捕收剂用量、抑制剂用量、活化剂用量及起泡剂用量对浮选脱硫的影响, 得到了浮选脱硫的最佳条件。在最佳条件下, 采用两粗两精两扫工艺流程可将原矿中的硫含量由3.56%降到0.25%, 达到了氧化铝工业生产要求;同时获得了S品位24.05%、产率10.94%的合格硫精矿。
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  某铁尾矿再回收铁矿物试验研究

  袁致涛, 马玉新, 李庚辉, 李丽匣, 阎赞

  矿冶工程. 2016, 36(4): 37-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.010

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  对某TFe品位为18.57%的铁尾矿进行了再回收试验研究。通过预富集、弱磁选可获得铁品位66.09%、回收率26.08%的弱磁选精矿;对弱磁选尾矿进行强磁选-阴离子反浮选可获得铁品位54.29%、回收率37.29%的反浮选精矿。对反浮选产品进行分析可知, 铁闪石无选择性分配是造成反浮选作业选别效率低的主要原因。
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  新型抑制剂HXM-2在铜硫分离中的应用研究

  何小民, 徐其红, 杨政国, 杨远坤, 肖良, 邱镜煌, 杨勇樟

  矿冶工程. 2016, 36(4): 41-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.011

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  在某铜硫分离中, 为减少石灰用量, 改善浮选指标, 对多种联合抑制剂进行了研究, 结果表明, 联合抑制剂HXM-2+石灰抑制效果最佳, 用量为100+1 500 g/t时, 铜精矿铜品位为18.37%, 回收率为89.86%, 与单一石灰2 000 g/t相比, 铜精矿品位提高2.72个百分点, 回收率提高0.88个百分点。工业应用表明, 使用该联合抑制剂后, 铜精矿品位提高0.4个百分点, 回收率提高1.01个百分点。
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  广西某低品位复杂铜锌多金属矿选矿试验

  阙绍娟

  矿冶工程. 2016, 36(4): 45-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.012

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  针对广西某低品位复杂铜锌多金属矿进行了选矿试验研究, 在磨矿细度-74 μm粒级占85%的情况下, 通过一粗三扫四精优先选铜、选铜尾矿一粗两扫三精选锌、选锌尾矿一粗两扫两精选硫砷、硫砷混合精矿一粗两扫两精再分离、中矿顺序返回的闭路试验流程, 获得铜精矿铜品位16.29%、铜回收率51.48%, 锌精矿锌品位45.61%、锌回收率72.15%, 硫精矿硫品位36.35%、砷品位0.67%、硫回收率46.09%, 砷精矿砷品位31.54%、砷回收率75.10%, 综合回收了矿石中的有价元素。
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  从某铅锌矿尾矿中回收微细粒级黄铁矿试验研究

  孙肇淑

  矿冶工程. 2016, 36(4): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.013

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  某高硫铅锌矿采用高碱优先浮选法, 优先浮选铅锌, 再从铅锌尾矿中回收硫。在铅锌尾矿浓缩过程中产生大量微细粒级尾矿, 这部分尾矿-10 μm粒级产率为71.5%, 硫品位为16.5%, 并且硫主要以黄铁矿形式存在。为有效回收黄铁矿资源, 对该微细粒级尾矿进行了试验研究, 经过一次粗选两次精选一次扫选的开路试验流程, 获得硫品位47.22%、回收率67.51%的硫精矿。
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  提高吉林某铜锌硫化矿选矿指标的试验研究

  郭玉武

  矿冶工程. 2016, 36(4): 53-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.014

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  为提高吉林某铜锌硫化矿选矿指标, 进行了选矿试验研究。采用“铜锌优先浮选-铜粗精矿再磨-铜中矿部分集中返回”的工艺流程, 配合使用高效铜捕收剂YK-0和强力锌组合抑制剂ZnSO₄+YK-5, 获得了Cu品位28.65%、回收率93.49%的铜精矿和Zn品位48.82%、回收率84.60%的锌精矿。根据试验结果对现场流程进行改造, 与改造前相比, 铜精矿Cu品位提高6.59个百分点, 含Zn降低5.64个百分点;锌精矿Zn回收率提高15.19个百分点, 经济效益显著。
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  助滤剂对人工磁铁矿助滤性能的影响

  田建利, 李文风, 常庆伟, 杨备, 刘旭

  矿冶工程. 2016, 36(4): 57-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.015

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  介绍了助滤剂CYG-3应用于人工磁铁精矿矿浆的过滤情况, 通过药剂用量、过滤时间、矿浆浓度、滤饼厚度、药剂作用时间以及水质环境等条件试验, 研究滤饼水分变化规律。结果表明, CYG-3能显著降低人工磁铁精矿滤饼水分, 可将滤饼水分由18.86%降至15.63%, 为人工磁铁精矿脱水开辟了一条新途径。
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  镜铁山周边某微细粒磁铁矿选矿工艺研究

  王永刚, 杨云虎

  矿冶工程. 2016, 36(4): 61-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.016

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  对酒钢镜铁山周边某微细粒磁铁矿进行了选矿工艺研究。采用Na₂CO₃+NaOH调整矿浆pH值为11, 以六偏磷酸钠分散矿浆, 添加腐植酸钠进行选择性絮凝磁选, 可获得铁精矿品位63.31%、回收率79.45%, 精矿品位比常规磁选提高了1.77个百分点, 回收率提高了3.36个百分点。
冶金
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  TOC分析仪测定矿物表面药剂吸附量研究

  王贤晨, 李龙江, 李先海, 叶军建, 邱跃琴, 张覃

  矿冶工程. 2016, 36(4): 64-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.017

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  使用TOC分析仪快速测定有机药剂在矿物表面的吸附量, 并以分析纯试剂油酸钠和自制混合脂肪酸类捕收剂GJBW为研究对象, 对该测定方法进行了可靠性分析。试验结果表明, TOC分析仪法能够准确测定油酸钠、GJBW在矿物表面的吸附量, 相比于传统溶剂萃取-分光光度计法, 具有操作简便、测定快速、无毒无污染等优势, 适合测定实验室单一有机药剂体系(包括组成成分复杂的复配有机药剂)在矿物表面的吸附量。
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  水热碱溶法从粉煤灰中浸出镓的研究

  徐梦, 辛志峰, 李婷, 白林山, 董永平, 储向峰

  矿冶工程. 2016, 36(4): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.018

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  采用水热碱溶法从焙烧处理后的粉煤灰中浸出镓, 研究了反应温度、钙硅比、碱液浓度、液固比、反应时间等因素对镓浸出效果的影响。综合镓的浸出率以及反应成本等因素, 确立了浸出镓的最优条件为:反应温度180 ℃、钙硅比1∶1、碱液浓度200 g/L、液固比20∶1、反应时间3.0 h。在最优条件下, 粉煤灰中镓浸出率可达87.84%。
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  焙烧歧化-铁屑还原浸出低品位锰矿工艺研究

  舒琳, 刘海燕, 邹琴

  矿冶工程. 2016, 36(4): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.019

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  采用焙烧歧化-铁屑还原法对低品位锰矿进行还原浸出, 探究了一种焙烧过程不添加还原剂、反应全过程无有害气体产生的高效浸出锰的方法, 考察了焙烧温度、酸矿比、铁矿比、液固比、反应温度、反应时间对锰浸出率的影响。结果表明, 在焙烧温度700 ℃、酸矿比1.05∶1、铁矿比0.14∶1、液固比6∶1、浸出温度50 ℃下浸出2 h, 锰浸出率达到92.63%。
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  4种添加剂对黑曲霉脱除高磷铁矿中磷的影响

  向杰, 肖春桥, 刘婷婷, 池汝安

  矿冶工程. 2016, 36(4): 76-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.020

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  考察了赤霉素、α-萘乙酸、芸香叶苷及酵母浸粉4种添加剂对黑曲霉在液体培养条件下的产酸及脱除高磷铁矿中磷的影响。结果表明, 4种添加剂均能有效促进培养液pH值的降低, 提高黑曲霉的脱磷率。当赤霉素、α-萘乙酸、芸香叶苷及酵母浸粉的浓度分别为1.0、1.0、10~20、1 000 mg/L时, 培养液的pH值最低, 所得脱磷率最高分别为41.79%、40.83%、45.75%、50.12%。分析了4种添加剂提高黑曲霉脱磷的机理, 发现4种添加剂对黑曲霉生长及其产酸的促进作用是其提高黑曲霉脱磷效果的主要原因。
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  从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究

  易师, 费志勇, 刘荣丽, 邹龙

  矿冶工程. 2016, 36(4): 80-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.021

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  采用有机协同萃取剂将氧氯化锆母液中的锆萃取到有机相中得到含锆萃取物, 锆萃取物经洗涤、反萃、氨沉和灼烧得到核能级氧化锆产品。试验结果表明:当料液中游离酸酸度为5 mol/L, 有机相组成为20%TOPO+10%Cynex272+70%磺化煤油, 萃取相比为2〖DK〗∶1时, 锆铪分离效果较好, 锆萃取率达到98.68%;有机相洗涤试验中铪反洗率为97.33%, 锆损耗率仅1.25%;盐酸酸度为0.5 mol/L时, 锆反萃效果较佳, 达到98.90%。最终制得的氧化锆产品纯度达到99.90%, 铪含量仅为0.0030%。
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  高镁锂比盐湖卤水镁锂分离工艺

  张丽芬, 张大义, 欧阳红勇, 汪全义, 宁顺明, 万洪强

  矿冶工程. 2016, 36(4): 83-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.022

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  以酸化提硼后卤水为原料, 采用饱和氯化钾溶液作为沉镁剂, 使用三步结晶法进行了沉淀镁并富集锂的研究。结果表明, 通过3段蒸发结晶析出光卤石, 可以有效地实现镁锂分离:添加95%理论用量的氯化钾可以把原卤水中的镁锂质量比由10.1∶1降低到0.39∶1, 锂在滤液中总回收率为77.90%, 并使锂浓度从10 g/L富集到49.30 g/L。
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  邢钢烧结原料基础特性及优化配矿试验研究

  赵凯, 李杰, 张玉柱, 刘卫星, 龙跃, 刘玉江

  矿冶工程. 2016, 36(4): 88-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.023

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  采用微型烧结试验装置, 对邢钢烧结厂常用的7种铁矿粉的基础特性进行了系统研究。结果表明:7种铁矿粉的同化性能、流动性性能、粘结性强度、铁酸钙生成特性、吸水性有较大差异。杂料的同化性最好, 同化温度为1 200 ℃;混合矿的流动性最好, 流动性指数为1.69;低硅酸精粉的粘结相强度最高, 为4 548 N;杂料的吸水性最高, 为36.32%。基于邢钢现场原料条件, 进行了烧结优化配矿试验研究, 通过降低混合矿中澳矿配比、提高本地碱精粉配比, 混合料的基础特性有一定改善, 其中同化温度提高了20 ℃, 流动性指数降低到1.27, 粘结相强度提高了281 N, 最大吸水率降低了1个百分点。烧结杯试验结果表明:垂直烧结速度有所改善, 成品率提高了4.5个百分点, 成品烧结矿转鼓强度提高了2个百分点, 低温还原粉化指数提高了3个百分点, 还原性能、荷重软化性能均有所改善。研究结果为邢钢提高本地矿配比、优化配矿、改善烧结矿质量提供了理论依据。
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  固固转化法高效制备氯化稀土的工艺研究

  高媛, 李婷婷, 刘瑞金, 赵志强, 刘建军, 桑晓云, 张文斌

  矿冶工程. 2016, 36(4): 93-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.024

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  采用固固转化法, 使用碳酸氢铵溶液对硫酸稀土焙烧矿进行直接转型, 得到氯化稀土。重点考察了碳酸氢铵用量、焙烧矿粒度、反应固液比、转化时间等因素对稀土收率的影响, 确定了最优工艺条件:硫酸稀土焙烧矿粒度为0.18 mm, 碳酸氢铵加入量为焙烧矿质量的60%, 固液比1∶6, 转化时间7 h, 酸溶时间1 h, 此条件下稀土收率可达到93%以上, 同时工艺用水量减少了50%, 生产效率更高, 为节能减排开辟了新途径。
材料
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  新型Al-Cu-Li合金时效过程中组织和性能的变化研究

  汪啸虎, 刘志义, 柏松, 刘梦

  矿冶工程. 2016, 36(4): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.025

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  :通过拉伸试验和透射电镜(TEM)等分析测试手段, 研究了一种新型Al-Cu-Li合金在固溶+预拉伸+人工时效过程中组织和性能的变化。结果表明, 143 ℃下时效65 h后合金的强度达到峰值, 抗拉强度为559 MPa, 屈服强度为472 MPa, 延伸率为6.7%, 塑性损失较为严重;透射电镜(TEM)观察分析表明, 合金中的主要析出相是T1相, δ'相析出较少。2%预拉伸引入的适量密度位错为T1相提供了形核位置, 既提高了T1相的形核率, 又使T1相的分布均匀弥散。T1相的数量密度和尺寸随着时效的进行而增大。峰时效状态下, T1相长大较为明显, 尺寸达到200 nm, 尺寸均匀性减弱。结合显微组织和拉伸性能比较分析, 合金时效35 h后可得到良好的组织和力学性能匹配。
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  热重分析仪研究中间相沥青纤维的炭化

  余芬, 陈雷, 费又庆

  矿冶工程. 2016, 36(4): 100-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.026

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  采用热重分析方法对不同氧化条件下制备的沥青预氧化纤维的炭化失重过程进行了跟踪研究, 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重质谱联用(TG-MS)、扫描电镜以及纤维强伸仪分析了氧化纤维的官能团和炭化过程形成的气相产物的分布, 以及炭纤维产品的微观结构和力学性能。结果表明:不同氧化条件下制备的预氧化纤维的炭化DTG曲线在起始失重温度、最大失重速率以及碳收率等方面具有明显的差异。随着氧化程度提高和纤维内部交联加深, 失重曲线上的炭化反应向高温推移, 碳收率下降, 得到的碳纤维芯部微晶熔融得以控制, 并且力学性能改善。但氧化过度时碳纤维的力学性能会明显下降。利用TG研究沥青纤维的炭化过程对氧化工艺的制定以及结构、性能预测具有一定的指导意义。
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  LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂正极材料的微波合成机理及其表征

  苏玉长, 李权, 席运泽, 张翔宇, 谭江, 喻秋山, 热比古丽·图尔逊

  矿冶工程. 2016, 36(4): 104-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.027

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  以前驱体Ni_0.815Co_0.15Al_0.035(OH)_2.035和LiOH·H₂O为原料, 采用微波法合成了LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂锂离子电池正极材料。通过XRD、SEM和充放电测试等方法对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征, 结果表明:在微波中以1 300 W的输出功率合成的正极材料具有最大的c/a和I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎值以及最小的R值, 以0.2C充放电、在2.8~4.3 V之间首次放电比容量为185.2 mAh/g, 首次充放电效率为84%, 循环30次后容量保持率为92.3%, 表现出较好的电化学性能。微波对材料升温曲线影响较大, 氢氧化锂的强吸波能力能够增大混合物的升温速率, 缩短反应时间。
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  B-Mg共掺杂LiCoO₂正极材料的性能研究

  曹景超, 肖可颂, 姜锋, 习小明, 何杜

  矿冶工程. 2016, 36(4): 109-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.028

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  采用Co₃O₄为钴源, Li₂CO₃为锂源, Mg(OH)₂和H₃BO₃分别为镁源和硼源, 按照化学计量比称取各原料并混合均匀后在高温条件下合成LiCo_1-2yMg_yB_yO₂正极材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和恒电流间歇滴定(GITT)分别表征了样品的形貌、结构和锂离子扩散系数。将材料组装成CR2016型扣式电池, 采用LAND测试仪进行电化学性能测试, 结果表明, 当掺杂的摩尔总量为2.0%时, 材料在3.0～4.5 V范围内以0.2C充放电首次放电比容量达到190 mAh/g, 循环100次后容量保持率为88.6%。
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  放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

  李红英, 欧阳勋, 赵守鑫

  矿冶工程. 2016, 36(4): 113-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.029

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  以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料, 通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al), 研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布, 放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点, 可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大, 复合材料致密度较低, 但是其细晶强化和Orowan强化效果显著, 包含源缺陷和源裂纹较少, 因此, 复合材料硬度和屈服强度相应提高。