2017年, 第37卷, 第2期　
刊出日期：2017-04-25

  

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  2017年第2期目次

  《矿冶工程》编辑部

  矿冶工程. 2017, 37(2): 0-0.

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采矿
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  引入外参数的声发射系统在地应力测量中的应用

  马春德, 胡顺喜, 王业顺, 付伟, 周亚楠

  矿冶工程. 2017, 37(2): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.001

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  为解决AE法测量地应力时存在的测试精度低、可靠性差、Kaiser效应点不易判别的问题,采用先进的MTS 815材料试验机作为加载设备、PCI-2声发射仪作为声发射信号采集设备,并通过外参数引入技术改造,实现了加载设备和声发射仪二者数据采集的实时同步化,解决了声发射信号特征点与应力值间准确对应关系问题,提高了测试的准确性和精度。在此基础上,分析研究了分级多次循环加载方式下岩石试件声发射信号激发特征与规律,找到了准确获取地应力特征点的方法和波形处理技术,大大提高了测试的可靠性。利用该系统对甘肃白银集团小厂坝铅锌矿深部矿区进行了3个中段15个测点的地应力测试,获得了该矿区原岩应力场分布及变化规律,可为后续安全生产设计提供可靠基础数据。
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  粗细物料配比对浆体流变特性影响研究

  龙海潮, 夏建新, 曹斌

  矿冶工程. 2017, 37(2): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.002

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  为分析不同粗细颗粒配比条件下浆体流变特性的变化规律,在特定浓度条件下,当粗细颗粒质量比分别为8∶2、6∶4、4∶6、2∶8、0∶10时,测量了不同粗细颗粒配比浆体的流变曲线并得到其流变参数。结果表明:在固体颗粒浓度一定的条件下,浆体相对粘度随粗细颗粒配比减小出现由大变小、再由小变大的趋势;粗细颗粒对浆体流变特性的作用机制不同,粗颗粒通过相互碰撞和摩擦作用使粘度改变,而细颗粒通过吸附水间接增加浓度和形成絮网结构使粘度改变。
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  真三轴冲击试验中加载杆变截面段应力波的传播特性分析

  王浩宇, 陈震, 许金余, 王鹏, 方新宇

  矿冶工程. 2017, 37(2): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.003

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  利用有限元软件LS-DYNA模拟了应力波在真三轴动静组合加载试验系统“圆-方”变截面段中的传播过程,分析了不同形式和不同等级脉冲作用下杆中应力波的传播特性和衰减规律。结果表明:应力波经过变截面段后发生衰减,其中半正弦波能很好地保持波形,而梯形波会发生振荡,变截面段能吸收其中的高频振荡部分;若为细长杆,对于不同脉冲波形及不同横截面形式,均可忽略杆的横向惯性效应以及波的弥散效应,若杆横截面显著变化,横向惯性效应不可忽视,横截面上的应力分布会不均匀,波形弥散也会加重,并且随着脉冲增强,变截面段的横截面应力分布均匀性变差;应力波经变截面段后的衰减约为6.55%,圆杆段和方杆段中应力波峰值随脉冲等级增加而呈线性增长,应力波上升沿时间随传播距离和脉冲等级增加而逐渐增大。
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  基于BP-遗传算法的排土场边坡几何参数优化

  张晓龙, 胡军, 赵天毅

  矿冶工程. 2017, 37(2): 16-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.004

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  在保证矿山安全生产的前提下,为发挥排土场最大经济效益,提出了基于BP-遗传算法的排土场边坡几何参数优化方法。以弓长岭大阳沟排土场为例,借助极限平衡法获取研究所需数据,利用BP神经网络建立边坡坡角、单段台阶高度及相应的安全系数间的非线性关系,并以此关系式为边界约束条件,建立了优化边坡几何参数的数学模型,利用遗传算法和传统优化算法进行寻优。结果表明,与传统优化算法相比,BP-遗传算法的优化结果更加精确、可靠,有效避免了传统优化算法在寻优时易陷入局部最优解的问题。提供了一种简单、精确、可靠的排土场边坡几何参数优化方法,具有较好的应用前景。
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  自然崩落法放矿的地表沉陷预计研究

  邢东升, 刘晓明, 朱忠华, 王李管

  矿冶工程. 2017, 37(2): 20-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.005

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  利用自然崩落法放出矿柱与开采工作面的相似性,建立自然崩落法放矿的地表沉陷预计物理模型,将物理模型与放矿计划相结合,把计划周期内放出矿柱视为开采沉陷预计中的条带状工作面,将多漏斗放矿下的地表沉陷预计转化为条带状工作面开采的地表沉陷预计,使用概率积分法进行地表沉陷预计。设计地表沉陷预计数据结构和预计流程,并在数字矿山软件平台上用C⁺⁺编程语言予以实现。实践表明:该方法方便地实现了自然崩落法多漏斗放矿下的地表沉陷预计。
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  马鞍山2^#矿体无底柱分段崩落法结构参数优化研究

  杨宫印, 陈玉明, 王小勇

  矿冶工程. 2017, 37(2): 24-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.006

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  根据无底柱分段崩落法大间距采场结构参数理论,进行了三维单体放矿实验。根据数理统计方法,绘制了矿石放出体形态;利用Matlab拟合了放出体各轴向偏心率回归方程,得出了放出体主要形态参数。以马鞍山2^#铁矿为例,在分段高度为12.5 m的情况下,确定最佳进路间距为14.5 m、最佳崩矿步距为4.5 m。
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  复杂地质条件下两种采矿方法共同开采时地表变形规律研究

  王明旭, 许梦国, 程爱平, 王平, 裴明松

  矿冶工程. 2017, 37(2): 28-31. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.007

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  采用相似模拟实验、数值模拟和现场测试相结合的方法对程潮铁矿无底柱分段崩落法和充填法共同开采时的地表变形情况进行了研究,同时利用地压在线监测系统进行应力测试,确保保安矿柱回收的顺利进行。结果表明,地表最大沉降值为54 mm,基本保证地表的稳定性;垂直矿体走向方向地表的垂直位移值与开采中心的距离正相关,水平位移值则以开采中心呈现中心反对称。随距开采中心距离增大,矿区地表垂直位移和水平位移绝对值逐渐减小。该研究可为程潮铁矿井下矿体共同开采提供参考。
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  斜井穿越流砂层支护结构承载特性分析

  李向阳

  矿冶工程. 2017, 37(2): 32-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.008

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  采用数值模拟及现场实测相结合的方法,对斜井穿越流砂层支护结构承载特性进行了分析,结果表明,混凝土强度与结构厚度对支护结构的极限承载力影响明显,底拱半径次之;存在合理的边墙高度可使结构极限承载力达到最大;配筋率达到一定值后对整体承载影响不明显。支护结构极限承载力与混凝土强度、结构厚度呈线性关系,与底拱半径呈二次关系,与边墙高度呈三次关系。研究结果不仅对斜井的安全施工具有指导意义,而且可为斜井支护结构的设计提供依据。
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  岩体爆破综合实验研究系统及其应用

  何理, 钟冬望, 李琳娜, 司剑峰, 黄小武

  矿冶工程. 2017, 37(2): 36-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.009

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  为定量分析研究毫秒延时爆破破岩过程特征物理量分布演化机制,进一步优选爆破参数、完善毫秒延时破岩机理,进行了室内毫秒延时台阶爆破相似模型实验。应用高速摄影机和超动态应变仪建立综合实验研究系统,对毫秒延时爆破进行动态实时监测,得到台阶自由面处裂纹扩展规律和延时时间对边坡表面应力峰值及内部应力场叠加的影响程度。结果表明,确保后序药包起爆时已形成新自由面的最小临界延时为9 ms;设计延时为15 ms或25 ms时,可降低对边坡表面应变峰值影响程度;为促进相邻炮孔爆炸应力波充分叠加、增强岩体破碎效果,孔间延时最大临界值为15 ms。综合考虑坡体应力状态及台阶爆破效果双重因素,实验条件下最优孔间延时为15 ms。
选矿
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  难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)磁化焙烧成套技术开发与应用研究

  刘小银, 余永富, 洪志刚, 彭泽友, 李家林, 赵强

  矿冶工程. 2017, 37(2): 40-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.010

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  针对难选弱磁性菱铁矿、褐铁矿采用常规选矿方法不能有效分选的难题,进行了基础理论研究、成套技术与装置研发以及系统工程技术集成等,开发了高效处理难选弱磁性铁矿石的闪速磁化焙烧成套技术与装备,并在湖北黄梅建成了首个60万吨/年的产业化工程项目并稳定生产。原矿品位32.52%的菱(褐)铁混合矿,经闪速磁化焙烧处理后,工业生产可获得铁精矿品位57.52%、SiO₂含量4.76%、铁回收率90.24%的先进技术指标;原矿焙烧热耗31.22 kgce/t,产品铁精矿制造成本234.36元/吨,低于其它焙烧方法。该技术的推广应用前景十分广阔。
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  某金矿石选矿试验研究

  范明阳, 王晓丽, 代淑娟, 宿少玲, 胡志刚

  矿冶工程. 2017, 37(2): 46-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.011

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  对某金矿进行了选矿试验研究。原矿磨矿细度为-0.074 mm粒级占97.52%,采用碳酸钠、水玻璃、硫酸铜为调整剂,2^#油为起泡剂,丁铵黑药为捕收剂,通过一次粗选、两次扫选和两次精选闭路试验,获得了精矿金品位27.50 g/t、尾矿金品位0.15 g/t、精矿产率9.20%、金回收率94.89%的选别指标。
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  复配阴离子捕收剂在高磷鲕状赤铁矿反浮选中的应用

  闵程, 胡向梅, 张汉泉

  矿冶工程. 2017, 37(2): 49-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.012

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  对鄂西某高磷鲕状赤铁矿进行了反浮选试验研究。采用复配阴离子捕收剂915BM,通过条件试验,确定最佳浮选工艺条件为:矿浆温度25 ℃,粗选pH值为11、淀粉用量1 000 g/t、氧化钙用量500 g/t、915BM用量600 g/t,精选915BM用量200 g/t。一粗二精一扫闭路试验得到的精矿铁品位55.90%、回收率80.73%,磷含量降到0.23%。对浮选精矿、尾矿和中矿进行分析,结果表明,磷在+0.044 mm粒级中分布率相对较高,要进一步降低产品中磷含量,必须增加磨矿细度。
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  某硫化铜钼矿石的浮选试验研究

  王振, 徐龙华, 肖军辉, 王进明, 傅开彬

  矿冶工程. 2017, 37(2): 54-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.013

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  针对西藏某铜钼矿石进行了浮选工艺试验研究。采用铜钼混合浮选-铜钼混合精矿再磨后铜钼分离的选别工艺流程及适宜的药剂制度,小型闭路试验获得了钼精矿品位45.34%、钼回收率74.82%,铜精矿品位31.75%、铜回收率96.39%,其中铜精矿含金18.05 g/t、含银347.70 g/t、金回收率49.41%、银回收率68.91%。
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  贵州某硅-钙质胶磷矿双反浮选试验研究

  赵辉, 刘志红

  矿冶工程. 2017, 37(2): 57-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.014

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  针对贵州某硅-钙质胶磷矿,采用双反浮选工艺进行了试验研究。结果表明,在磨矿细度-74 μm粒级占82.50%,粗选捕收剂YW-01用量1.4 kg/t、调整剂硫酸用量14 kg/t,精选捕收剂SEA用量0.5 kg/t条件下,通过一粗一精一扫闭路浮选,可得到P₂O₅品位30.54%、回收率88.59%、MgO含量0.81%、SiO₂含量12.28%的磷精矿。
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  粉煤灰干湿联合磁选提铁试验研究

  陈铁军, 庄骏, 展礼仁, 王俊, 冯杨

  矿冶工程. 2017, 37(2): 60-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.015

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  为了给酒钢电厂粉煤灰中铁的回收工艺提供指导,对粉煤灰进行了提铁试验研究。采用干式磁选预富集-湿式中磁粗选-磨矿-弱磁精选工艺,最终获得铁品位54.90%、铁回收率55.73%的铁精矿,为酒钢粉煤灰利用提供了理论依据。
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  抑砷浮铜工艺过程强化回收银的试验研究

  王成行, 胡真, 邱显扬, 宋宝旭

  矿冶工程. 2017, 37(2): 64-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.016

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  对云南某含银低铜高砷高硫多金属硫化矿进行了浮选试验研究。结果表明,在中碱性pH环境下,以GSF₃₁为毒砂抑制剂、GSB₃₂为铜和银矿物的选择性捕收剂,采用铜砷等可浮-抑砷浮铜工艺流程,在原矿铜、砷、银品位分别为0.35%、1.50%和10.74 g/t的条件下,获得了铜品位20.19%、总回收率64.15%的铜精矿,其中砷含量0.42%、银品位308.72 g/t、银选矿富集比28.75,铜精矿中砷含量不超标。
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  某高铁菱锰矿选矿试验研究

  杨永斌, 吕鹏, 李骞, 徐斌, 姜涛, 赵世印, 纪方舟

  矿冶工程. 2017, 37(2): 68-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.017

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  对某高铁菱锰矿进行了选矿试验研究。原矿中菱锰矿矿物粒度细,多呈鲕状结构产出,与大量菱铁矿形成连续的类质同象系列,完全解离困难。采用湿式弱磁选-高梯度强磁选流程,在0.11 T(弱磁)/1.65 T(强磁)条件下,可获得Fe品位29.22%、Mn品位11.13%的精矿。
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  铁矾渣直接还原-浮选回收银工艺研究

  曹晓恩, 徐洪军, 洪陆阔, 武兵强, 石鑫越, 周和敏, 齐渊洪

  矿冶工程. 2017, 37(2): 71-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.018

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  采用直接还原-浮选新工艺流程回收铁矾渣中的银。结果表明,银矿物被包裹在铅铁矾矿物中难以充分解离,直接浮选效果不理想;通过直接还原反应可以破坏铅铁矾矿物的化学结构从而使包裹银暴露易于硫化,同时降低锌含量,避免Zn²⁺对浮选的不利影响。直接还原-洗矿-浮选闭路流程得到银品位2 125 g/t、回收率80.35%的银精矿,浮选效果良好。
冶金
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  无烟煤转底炉直接还原铜渣回收铁、锌研究

  曹志成, 孙体昌, 薛逊, 刘占华

  矿冶工程. 2017, 37(2): 74-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.019

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  以无烟煤作还原剂,经过配料、圆盘造球、转底炉直接还原和磨矿-磁选工艺流程,从国内某铜渣中回收铁、锌,先后进行了基础实验和中试研究。所得最佳还原条件为:铜渣∶无烟煤∶石灰石∶工业纯碱=100∶21.5∶10∶1,还原温度1 280 ℃,还原时间38 min;转底炉排出的金属化球团的磨选条件为:一段磨矿细度-0.074 mm粒级占75.88%,磁场强度143.31 kA/m,二段磨矿细度-0.074 mm粒级占62.89%,磁场强度95.54 kA/m。基于上述条件经过转底炉直接还原流程,金属化球团磁选得到金属铁粉TFe品位92.38%,铁回收率88.39%;布袋收尘系统所得粉尘中氧化锌含量为74.25%。机理研究表明,铜渣中的硅酸铁和磁铁矿经过转底炉还原后转变为金属铁,易于通过磨矿-磁选的方法回收。
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  红土镍矿酸浸废水中铁镁分离与回收利用

  牟文宁, 崔富晖, 黄志鹏, 沈洪涛, 罗绍华, 翟玉春

  矿冶工程. 2017, 37(2): 79-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.020

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  以红土镍矿酸浸产生的废水为原料,采用氧化-中和水解法沉淀铁,氢氧化钙沉淀法沉镁制备无机填料,为红土镍矿酸浸废水中有价金属的回收利用提供依据。研究了沉铁过程中温度和反应终点pH值对沉铁率及镁损失率的影响,获得适宜的沉铁条件为:温度40 ℃、pH=4.0,此时沉铁率可达99.86%,镁损失率约为2%。同时研究了沉镁过程中反应时间、反应温度、搅拌速度、镁钙摩尔比对镁沉淀率和钙利用率的影响,结果表明:温度50 ℃、搅拌速度300 r/min、反应时间2 h、镁钙摩尔比1∶1.2时,沉镁率可达99.53%,钙利用率为96.46%。采用XRD和SEM分析了沉镁产物的组成和结构,表明其为[Mg(OH)₂-CaSO₄·2H₂O]混合物,可用作无机填料。
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  铁铝复合材料对水中三价砷的去除效果研究

  孟成奇, 魏建宏, 罗琳, 张嘉超, 周耀渝, 彭清辉

  矿冶工程. 2017, 37(2): 84-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.021

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  合成了铁铝复合材料吸附剂,并比较了其与酸改活性炭、陶粒、类水滑石3种吸附材料对含砷废水中As(Ⅲ)的去除效果。结果表明,铁铝复合材料对水中三价砷的吸附效果好于其它3种吸附材料,吸附率大于89%。铁铝复合材料对水中As(Ⅲ)的吸附符合Langmuir等温模型和Freundlich等温模型,吸附作用力既涉及离子交换和静电吸引,又涉及表面配位作用。
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  低钛高炉渣脱硫能力研究

  董晓旭, 张淑会, 兰臣臣, 吕庆

  矿冶工程. 2017, 37(2): 88-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.022

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  针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。
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  硫酸浸取法提取一水硬铝石中氧化铝工艺研究

  宋凯, 陈廷益, 马垒

  矿冶工程. 2017, 37(2): 91-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.023

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  以低品位的一水硬铝石型铝土矿为原料,对硫酸浸取法提取铝土矿中氧化铝的工艺进行了研究。通过单因素实验和正交实验研究了硫酸浸取法提取铝土矿中氧化铝过程中硫酸浓度、反应时间、反应温度和液固比对氧化铝溶出率的影响。结果表明,在硫酸浓度90%、反应温度180 ℃、液固比8∶1、加热时间120 min的条件下,氧化铝相对溶出率达到90.23%以上。该工艺在常压下进行,对铝土矿的开发利用具有重要意义。
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  黑铜泥氢氧化钠氧压碱浸脱砷研究

  贺山明, 王晓明, 徐志峰, 程琍琍

  矿冶工程. 2017, 37(2): 94-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.024

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  在氢氧化钠溶液中釆用通氧加压强化浸出工艺对黑铜泥进行脱砷,实验结果表明:在NaOH浓度为50 g/L、浸出温度140 ℃、氧分压0.6 MPa、液固比8 mL/g、浸出时间1.5 h、搅拌速度600 r/min的较优工艺条件下,黑铜泥中砷浸出率为96.74%,铜、锑、铋浸出率分别仅为1.19%、2.23%、1.08%,实现了砷的选择性脱除。碱浸液采用冷却结晶回收砷酸钠,结晶母液补加适量氢氧化钠返回浸出。渣中锑、铋、银等有价金属得到高度富集。
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  铜冶炼烟尘回收铟技术进展

  刘大方, 史谊峰, 舒波, 杨坤彬, 向成喜, 华宏全, 范兴祥

  矿冶工程. 2017, 37(2): 98-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.025

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  综合评述了国内外铜冶炼烟尘回收铟的技术进展,介绍并评述了电炉熔炼-碱溶法、常压酸浸-萃取法、高压酸浸-萃取法、离子浮选法、常压氧化酸浸-萃取法、硫酸化焙烧-萃取法、氯化挥发-溶解法等从铜冶炼烟尘回收铟的技术,并对铜冶炼烟尘回收铟的技术进行了展望。
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  降低铜电解过程中阴极铜含银量的扩大实验研究

  宋丹娜, 王雪婷, 白艳英, 周奇, 朱凯

  矿冶工程. 2017, 37(2): 104-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.026

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  考察了铜电解精炼过程中银的走向,并通过调整添加剂配方以降低阴极铜中Ag含量。结果显示,铜电解过程中0.84%的Ag进入阴极铜中,按20 g/t_Cu加入添加剂A,产出的阴极铜物理外观质量良好,银含量降至10 g/t以下,达到A级铜国家标准。
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  基于转底炉工艺的冶金含铁尘泥造球试验研究

  毛瑞, 王飞, 杜屏, 任立群

  矿冶工程. 2017, 37(2): 107-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.027

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  基于转底炉工艺,分析了不同种类含铁尘泥的成球性能,并在此基础上开展了含铁尘泥造球试验,分别考察了膨润土、有机粘结剂C以及复合粘结剂对含铁尘泥球团性能的影响规律,结果表明,随着膨润土使用量逐渐增大,含铁尘泥生球的抗压强度、落下强度和爆裂温度逐渐提高;有机粘结剂C对生球的抗压强度影响不大,但能显著提高生球的水分和落下强度,当有机粘结剂C用量由0.50%提高至0.75%时,生球的水分由18.8%增至20.7%,落下强度由13次提高至40次,爆裂温度显著降低;单独使用膨润土或有机粘结剂C均不能达到较好的成球效果,而使用膨润土与有机粘结剂C组成的复合粘结剂可显著提高含铁尘泥球团的各项指标,且复合粘结剂的使用成本较低,生球全铁品位也有较大幅度提升。
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  高硫铝土矿焙烧脱硫试验研究

  刘喜军, 陈延信, 赵 博, 李骏

  矿冶工程. 2017, 37(2): 112-115. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.028

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  为研究高硫铝土矿焙烧脱硫特性,采用拟悬浮态焙烧装置对高硫铝土矿进行了焙烧脱硫试验,探讨了焙烧时间和焙烧温度对全硫脱硫率和硫化物脱硫率的影响。结果表明,拟悬浮态焙烧可以实现快速脱硫,脱硫率可达80%左右,通过提高早期焙烧温度可以缩短焙烧时间。焙烧温度650 ℃、焙烧时间120 s,焙烧铝土矿中S含量低于0.45%,脱硫率80.56%,可以满足我国氧化铝的生产要求。
材料
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  掺杂Al和Zr对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料晶体结构和电化学性能的影响

  张英杰, 彭程万里, 周友元

  矿冶工程. 2017, 37(2): 116-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.029

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  采用高温固相法掺入Al和Zr元素合成锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂,运用X射线衍射仪和扫描电镜对掺杂改性后的正极材料晶体结构和微观形貌进行表征,对电性能进行评估,探讨离子掺杂对材料结构以及电化学性能的影响。结果表明:2种元素均能很好地融入到晶格中,呈现出良好的六方晶系层状结构;在对容量影响不大的情况下,通过掺杂有效提升了材料的可逆容量,晶体稳定性得到加强,材料循环性能得以改善。在对应烧结成品中Zr占过渡金属的摩尔比为2%时,首次放电比容量为202.7 mAh/g,首次充放电效率为90.3%,1C循环50周后容量保持率为91.42%;而对应烧结成品中Al占过渡金属的摩尔比为2%时,首次放电比容量为202.2 mAh/g,首次充放电效率为90.2%,1C循环50周后容量保持率为89.78%。相比之下,掺杂Zr元素比掺杂Al元素更有优势,表现出良好的电化学性能。
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  C/SiC复合材料表面抗氧化涂层的制备与性能表征

  马正青, 曾波伟

  矿冶工程. 2017, 37(2): 121-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.030

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  为了提高航空发动机用C/SiC复合材料抗氧化性能,采用溶胶-凝胶法合成了Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈粉末,利用等离子喷涂技术在C/SiC复合材料表面制备了Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层;利用X射线衍射仪、扫描电镜等测试手段分析涂层的物相组成和涂层表面及截面的微观形貌;测试了涂层在1 000 ℃大气条件下的抗氧化性能。结果表明:1 000 ℃下氧化5 h,无涂层C/SiC复合材料基体失重率为30.8%,具有Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层的C/SiC复合材料基体失重率为16.0%,表明Si/莫来石/Ba_0.25Sr_0.75Al₂Si₂O₈复合涂层能有效提高C/SiC复合材料的高温抗氧化性能。
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  氧化铝陶瓷预应力磨削试验研究

  姚远, 张高峰

  矿冶工程. 2017, 37(2): 125-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.031

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  基于工程陶瓷二维预压应力磨削方法,进行了氧化铝陶瓷在不同二维预压应力条件下的磨削试验,探究氧化铝陶瓷材料的去除机理和加工损伤。结果表明,相同的磨削深度下,随着二维预压应力值增加,磨削力增大,陶瓷工件磨削表面质量提高,磨削表面的粗糙度降低,亚表面损伤层厚度减小。预压应力使裂纹扩展所需能量增大,从而减少裂纹,提高磨削表面质量。
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  前驱体比表面积对LiNi_0.82Co_0.15Mn_0.03O₂材料性能的影响研究

  张海艳, 苏玉长, 周勤俭

  矿冶工程. 2017, 37(2): 129-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.032

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  采用均相共沉淀法合成不同比表面积(BET)的Ni_0.82Co_0.15Mn_0.03(OH)₂前驱体,通过XRD、SEM分析,电池交流阻抗谱(EIS)、循环伏安(CV)和充放电性能测试等手段对其烧结嵌锂正极材料LiNi_0.82Co_0.15Mn_0.03O₂进行检测,研究前驱体BET值对合成LiNi_0.82Co_0.15Mn_0.03O₂正极材料微观结构、形貌特征、电化学性能的影响。结果表明,较低BET 的Ni_0.82Co_0.15Mn_0.03(OH)₂前驱体制备的正极材料结晶度较高,电化学性能更优异。
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  接地镀锌钢放热焊接头组织性能研究

  胡加瑞, 李文波, 刘纯, 龙毅, 谢亿

  矿冶工程. 2017, 37(2): 133-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.033

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  对不同焊粉制成的镀锌钢放热焊接头进行了宏观检查、抗拉试验、成分分析及电导率试验,并结合行业规范对试验结果进行了分析。结果表明,焊剂的成分、粒度、微观形貌直接影响接头的组织性能。Cu含量大于85%、Al含量不大于3.6%、粒度在200~300 μm的焊剂可以满足镀锌钢地网接头质量要求,可以保证输变电工程安全运行。
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  抗电磁辐射碳纤维复合吸波材料优化设计与制备

  周亮, 姚玲玲, 贺君, 刘胜, 贺龙辉, 张学军, 邓联文

  矿冶工程. 2017, 37(2): 136-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.02.034

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  基于Maxwell-Garnett模型,计算出短切碳纤维/基体复合材料的等效介电常数;利用传输线理论并采用遗传算法进行短切碳纤维/基体复合吸波材料的优化设计。结果表明:碳纤维长度为1.02 mm,碳纤维体积分数为30.80%,材料厚度为2.46 mm时,复合吸波材料在2~18 GHz的带宽(小于-10 dB)可达7.11 GHz;基于优化参数制备的短切碳纤维/环氧树脂胶复合吸波材料的实验测量结果与优化设计计算结果基本相符;短切碳纤维复合材料能实现介电损耗与电磁波干涉相消的协同作用,在8~18 GHz频段具有良好的吸波性能和应用前景。