2017年, 第37卷, 第3期　
刊出日期：2017-06-25

  

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  2017年第3期目次

  《矿冶工程》编辑部

  矿冶工程. 2017, 37(3): 0-0.

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采矿
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  基于熵权-理想点的采矿方法优选及采场稳定性研究

  刘志祥, 刘强, 肖思友, 兰明, 王卫华

  矿冶工程. 2017, 37(3): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.001

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  为解决盛大铁矿开采技术难题, 在实现矿山高效安全经济开采的前提下, 提出一种熵权-理想点综合评判指标体系模型, 对矿山初选的5种采矿方案进行计算。首先利用熵权理论确定影响采矿方法的各评价指标的熵权系数, 然后结合逼近理想解的排序法原理建立熵权-理想点综合评价指标体系模型, 从而计算出各方案基于评判指标的贴近度。结果显示, 5种初选方案的贴近度分别为70.3%, 44.2%, 64.8%, 61.1%, 46.3%, 第一种方案即分段接力退采分段充填采矿法为最优。同时对采场进行数值模拟, 对运用优选出的采矿方法时采场的应力、位移以及塑性区进行计算, 并将计算结果与现场实测数据进行对比, 得出采场岩体在充填后, 应力位移增加较缓慢。并在盛大铁矿矿区-175~-162.5 m分段进行工业试验, 取得显著经济效益, 具有重要工程实际意义。
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  离子型稀土原地浸矿开采技术适用性评价与分类

  赵彬, 佘宗华, 康虔, 王新民

  矿冶工程. 2017, 37(3): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.002

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  针对当前离子型稀土矿原地浸矿开采资源综合回收利用率低、环境污染严重等问题, 从离子型稀土矿床地质条件、水文地质条件及工程地质条件3方面入手, 制订了原地浸矿技术适用性对照表, 采用极好、很好、好、一般、差、不适用等标度词评价原地浸矿开采技术适用性, 并将原地浸矿划分为天然底板明沟集液法、人造底板暗沟网集液法、天然底板明沟+辅助巷道法3种采矿方法, 指导离子型稀土矿山科学规划、有序开采。
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  基于有限元分析的大包庄矿地表移动带圈定

  刘艳章, 吴恩桥, 冯毓松, 张奎, 刘永涛, 潘世华, 陈小强

  矿冶工程. 2017, 37(3): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.003

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  选取大包庄矿开采范围内所有地质剖面, 建立二维有限元数值模型, 计算一期、二期工程矿体开挖后不充填和全充填2种工况下的地表变形, 通过地表变形值与标准值对比, 圈定2种工况下的地表移动带, 并对数值模拟法与工程类比法圈定的移动带进行了对比分析。结果表明: 采空区不充填时数值模拟法与工程类比法圈定的范围较接近, 开挖矿体较薄时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围内；开挖矿体较厚时, 数值模拟法计算的地表移动范围在工程类比法确定的移动范围外。采空区全充填时数值模法与工程类比法圈定的移动带范围差异较大, 充填体限制了围岩变形, 减小了地表移动范围。数值模拟法充分考虑了矿山复杂地质条件和开采技术条件, 其圈定的移动带能更好地反映实际地表变形。
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  明渠输沙水槽的设计计算

  韩文亮, 马妍, 徐明月, 赵文耀, 张美娟, 阮子渊

  矿冶工程. 2017, 37(3): 16-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.004

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  对明槽输沙水槽进行了设计计算。按矿浆特性进行了分析研究, 结果表明, 对于细颗粒组成的不易沉降的稳定矿浆, 明槽输沙在雷诺数较大时可近似采用谢才公式计算；对于含粗颗粒沉降较快的矿浆, 不能简单采用谢才公式计算, 应首先计算明槽挟沙能力。
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  下伏溶洞嵌岩桩极限承载力试验研究

  雷勇, 尹君凡, 陈秋南, 杨威

  矿冶工程. 2017, 37(3): 19-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.005

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  基于相似理论设计并完成了下伏溶洞嵌岩桩承载力破坏模型试验, 研究了顶板厚度对下伏溶洞嵌岩桩极限承载力的影响。结果表明: 下伏溶洞嵌岩桩在加载过程中呈脆性破坏, 荷载位移曲线有明显陡降点；下伏溶洞的存在会明显降低嵌岩桩极限承载力, 且主要发生冲切破坏, 冲切破坏体近似圆锥台；桩端荷载分担比随溶洞顶板厚度增大而增大；采用S型生长曲线能较好地拟合不同溶洞顶板厚度时桩端极限承载力变化规律。顶板厚度为1～4倍桩径时, 桩端承载力随溶洞顶板厚度增加呈线性增长, 顶板厚度为5倍桩径时桩端承载力基本趋于稳定值。最后结合规范给出了不同溶洞顶板厚度时的安全系数。
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  散装乳化炸药乳化基质固定式地面站生产工艺控制系统安全性研究

  王少波

  矿冶工程. 2017, 37(3): 23-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.006

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  对目前广泛应用于散装乳化炸药地面站的生产工艺控制系统安全性进行了分析, 分别对PLC-计算机组态自动控制系统安全联锁保护装置、视频监视系统、门禁系统进行了验证, 结果表明, 散装乳化炸药乳化基质固定式地面站生产工艺合理、设备运行稳定, 主要安全性能指标符合工艺安全设计标准, 实现了整个包装线的联锁控制, 全线数字化自动控制率达到了100%, 无故障运行时间超过2 000 h。
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  高压旋喷桩加固滨海地区软土地基沉降分析

  冒千如, 李永红, 余芒, 陈立章

  矿冶工程. 2017, 37(3): 27-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.007

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  为了分析高压旋喷桩加固后的软土地基沉降规律, 以天津滨海地区某软土地基加固工程为例, 基于两相多孔介质弹塑性本构模型对高压旋喷桩加固处理的软土地基沉降进行了数值分析。结果表明, 软基加固前地表沉降形式呈“锅底”型, 与实际观测情况相符, 沉降量随时间呈对数函数增长；高压旋喷桩加固软基效果明显, 可以有效减少软基地区的地表沉降；加固处理后的地面实际监测得到的沉降量小于数值模拟所得预测值, 加固效果良好, 高压旋喷桩可作为既有建筑物地基加固的首选方法。
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  断层防水矿柱合理留设数值模拟分析与评价

  赵恰, 王军, 杨柱

  矿冶工程. 2017, 37(3): 31-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.008

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  根据某磁铁矿床Ⅰ^#矿体的水文地质特征和采矿方法, 基于流-固耦合原理, 利用Phase2软件建立了数值模型, 分析研究了防水矿柱厚度对局部地下水渗流场的影响以及断层、围岩变形和破坏特征, 并结合经验公式法得出了Ⅰ^#矿体合理的断层防水矿柱厚度。结果表明, 对于Ⅰ^#矿体数值模拟建议留设的防水矿柱厚度为15～20 m, 经验公式计算的防水矿柱留设厚度为16.59 m, 综合考虑, Ⅰ^#矿体在目前地下水位条件下的断层防水矿柱厚度为17 m。
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  特大型岩溶地段隧道爆破施工技术

  沙策, 王少辉, 梅松华, 蒋冲, 田涛, 光明, 李因富

  矿冶工程. 2017, 37(3): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.009

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  以那丘隧道3种特殊岩溶断面为例, 从炮孔布置、装药结构和起爆网络等3个方面提出了爆破设计方案, 同时对钻孔、装药填塞、超欠挖控制等施工要点进行了阐述。现场施工效果证明了针对特殊岩溶断面所提出的爆破设计方案和施工方法合理, 可为类似特大岩溶隧道爆破施工提供依据和指导。
选矿
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  鲕状赤铁矿的微波介电特性研究

  雷鹰, 李雨, 陈雯, 廖振鸿

  矿冶工程. 2017, 37(3): 38-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.010

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  采用微波谐振腔微扰法, 在1 051~1 052 MHz和2 339~2 345 MHz微波频率和室温条件下, 研究了鲕状赤铁矿与还原剂、脱磷剂混合颗粒样品在微波场中的介电特性, 考察了样品粒度、还原剂种类、配碳系数、脱磷剂种类与用量对介电常数、损耗因子和损耗正切的影响规律。结果表明, 采用较高微波频率, 样品粒度0.42~5 mm, 以焦炭为还原剂, 采用较大的配碳系数, 并以9%的Na₂CO₃作为脱磷剂有利于样品获得较好的微波加热效率, 在此条件下样品介电常数、损耗因子和损耗正切的变化范围分别为4.29~5.79、0.47~0.87、0.062~0.65。可为鲕状赤铁矿的微波还原脱磷研究提供理论依据。
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  新型起泡剂FG25在硫化铜矿和铅锌矿浮选中的应用研究

  李了艳, 钟宏, 方若晨

  矿冶工程. 2017, 37(3): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.011

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  对自主研发的新型起泡剂FG25进行了起泡性能研究, 结果表明, 当FG25浓度大于0.02 g/L时, 其起泡能力明显优于松醇油和MIBC, 而泡沫的稳定性介于松醇油和MIBC之间, 是一种性能优良的浮选起泡剂。FG25和松醇油作起泡剂的浮选对比实验结果表明, 对于某硫化铜矿, FG25与松醇油相比可使铜回收率提高1.60个百分点, 品位提高5.71个百分点；对于某铅锌矿, FG25与松醇油相比可使铅回收率提高0.65个百分点, 锌回收率提高0.40个百分点。
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  云南某高硫锡中矿浮选脱硫试验研究

  刘鸣, 葛英勇, 赵和平, 孟雨, 刘智

  矿冶工程. 2017, 37(3): 47-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.012

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  针对云南某锡中矿含硫量高的问题, 采用TS和丁基黄药作组合捕收剂对重选中矿进行了反浮选脱硫试验研究。比较了H₂SO₄与实验室合成的FS的活化效果, 确定以FS为活化剂。采用一粗一精一扫反浮选流程, 在最佳药剂制度条件下, 最终获得锡精矿锡品位27.07%、锡回收率95.25%、硫品位0.98%, 硫精矿硫品位37.36%、回收率98.26%, 实现了锡和硫的有效分离。
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  破碎方式对贫磁铁矿预选效率和磨矿特性的影响

  曹钊, 屈奇奇, 曹永丹, 张金山

  矿冶工程. 2017, 37(3): 50-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.013

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  对贫磁铁矿进行高压辊磨破碎和传统颚式破碎, 对比研究了不同破碎工艺对破碎产物预选分离指标和磨矿特性的影响。结果表明, 与传统颚式破碎相比, 高压辊磨的破碎比(F₈₀/P₈₀)高31.52%, 产物中-0.074 mm粒级含量高8.46个百分点；干式抛尾精矿全铁品位高2.66个百分点, 全铁回收率和磁性铁回收率分别高4.54和4.47个百分点。在-0.074 mm粒级占85%的磨矿细度下, 高压辊磨产物与传统破碎产物的相对可磨度为1.24, 高压辊磨产物在磨矿过程中细粒级的生成速率比传统破碎快；高压辊磨破碎产物表面产生的微裂纹比传统破碎多, 这是高压辊磨能提高破碎产物预选分离指标和可磨性的主要因素。
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  螺旋分级机数学模型研究

  杨超, 张覃, 李龙江, 李显波, 黄宋魏, 刘正西

  矿冶工程. 2017, 37(3): 54-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.014

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  利用多元回归分析和人工神经网络构建螺旋分级机数学模型, 预测校对分离粒度和分级精度, 并对2个模型的预测效果进行了比较。使用LM算法和遗传算法优化人工神经网络模型, 模型预测结果表明: 采用人工神经网络构建螺旋分级机数学模型比多元回归分析模型表现出更高的拟合度和更低的拟合误差。
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  湖南某多金属矿锡钨选矿试验研究

  赵杰, 刘方, 王中明

  矿冶工程. 2017, 37(3): 58-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.015

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  在工艺矿物学研究的基础上, 对含Sn 0.41%、WO₃ 0.28%的湖南某多金属矿进行了锡钨选矿试验研究。结果表明: 采用混合浮选工艺, 选用由北京矿冶研究总院研制的BK412和BK411作为捕收剂, 可获得Sn品位19.63%、Sn回收率60.38%, WO₃品位11.48%、WO₃回收率64.30%的浮选精矿, 实现了锡和钨的综合回收。
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  油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理

  黄阳, 王维清, 郑奎, 王俞, 冯启明, 杨群

  矿冶工程. 2017, 37(3): 61-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.016

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  采用单矿物浮选试验、Zeta电位测量、红外光谱、荧光探针以及溶液化学分析, 研究了油酸钠作用下红柱石和石英的浮选行为及作用机理。结果表明, 在油酸钠作用下红柱石在pH值6～7范围内具有较好的可浮性, 石英可浮性较差；Fe³⁺能够显著提高红柱石和石英的可浮性。红柱石和石英浮选行为差异的主要原因在于红柱石表面的Al³⁺可化学吸附油酸根, 石英难以吸附油酸根离子, 因此以油酸钠作捕收剂可实现红柱石和石英的浮选分离。Fe³⁺主要以氢氧化物沉淀形式吸附于红柱石和石英表面促进油酸根在矿物表面的吸附。
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  干磨干选技术在西部缺水地区的成功应用

  张志荣

  矿冶工程. 2017, 37(3): 66-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.017

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  概述了干磨干选技术在我国西部缺水地区的生产应用情况。该技术在西部粗粒超贫磁铁矿选矿中的成功应用, 为该技术推广应用起到了很好的示范作用, 也为干式粉状物料选铁或除铁提供了新途径和新思路。
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  某高砷硫精矿砷硫分离技术研究

  叶小璐, 袁经中

  矿冶工程. 2017, 37(3): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.018

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  对某被药剂污染过的高砷硫精矿进行了砷硫分离研究。采用脱药-浮选-磁选联合工艺, 选用砷矿物的高效抑制剂HB, 较好解决了硫砷分离的难题, 获得了硫精矿硫品位47.43%、含砷0.67%、硫回收率75.31%, 高铁硫精矿硫品位33.67%、硫回收率18.96%, 砷精矿砷品位37.86%、砷回收率89.42%的技术指标, 实现了高砷硫精矿资源化利用。
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  某铜金矿床中伴生极低品位铅资源的综合回收工艺

  宋宝旭, 付华, 冉金城, 胡真, 符德贵

  矿冶工程. 2017, 37(3): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.019

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  为综合回收某铜金硫化矿中伴生的极低品位铅资源, 采用铜铅混选-铜铅分离工艺流程, 配合特效浮选药剂, 在原矿铜、金品位分别为0.41%和1.58 g/t情况下, 获得了铜品位17.46%、金品位36.95 g/t的含金铜精矿, 铜、金回收率分别为85.17%和47.94%。与此同时, 在原矿铅品位仅为0.19%的情况下, 获得了铅品位64.05%、铅总回收率64.18%的合格铅精矿, 实现了铜金矿床中伴生极低品位铅资源的综合回收利用。
冶金
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  铁硫氧化菌群共同脱除高硫铝土矿中的硫

  李寿朋, 霍强, 王瑞, 郭玉婷, 王国华, 刘新星, 邱冠周

  矿冶工程. 2017, 37(3): 76-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.020

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  自高硫铝土矿区选育得到2组铁硫氧化菌群, 用于高硫铝土矿脱硫, 利用正交实验优化铁硫氧化菌群的脱硫条件, 考察了矿石驯化对提高菌群脱硫效率的影响。SEM、XRD分析结果表明: 铁硫氧化菌群可将高硫铝土矿中的含硫矿物氧化, 自矿区酸性矿坑水中富集的菌群氧化能力高于从湿润矿石表面富集的菌群。脱硫过程中生成的沉淀物黄钾铁矾类物质是制约脱硫效率的主要因素。矿石驯化对提高脱硫率有正面作用, 矿石驯化15次后, 12天脱硫率上涨14.31%, 但脱硫率与矿石驯化次数不存在线性关系。
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  机械活化对CRT锥玻璃中金属铅碱性浸出的影响

  庄莉莉, 张承龙, 王景伟, 白建峰, 苑文仪, 李英顺

  矿冶工程. 2017, 37(3): 81-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.021

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  为提高CRT含铅玻璃中铅的浸出率, 研究了不同样品在氢氧化钠溶液体系中铅的浸出率变化, 考察了二氧化硅、还原性铁粉等不同添加剂在机械活化过程中的作用。研究结果表明, 添加二氧化硅等物质, 并不能改变CRT玻璃的非晶状态, 但能起到分散作用, 降低样品粒径, 提高铅浸出率；还原性铁粉在机械活化中能起分散作用和降低键能的作用, 且在浸出过程中有微量置换作用, 从而大幅度提高铅浸出率；水是良好的分散剂, 湿磨过程中, 粉末会与不锈钢球磨罐中的铁发生反应, 使铅浸出率显著提高。不添加任何物质机械活化的样品金属铅浸出率仅为40.86%, 添加15%铁粉机械活化或湿磨处理后的样品, 在4 mol/L的氢氧化钠溶液中反应3 h, 铅浸出率可达85%以上。
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  钒钛磁铁精矿含碳球团直接还原工艺分析

  洪陆阔, 武兵强, 李鸣铎, 高建军, 齐渊洪, 孙彩娇

  矿冶工程. 2017, 37(3): 86-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.022

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  采用煤基直接还原技术研究了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺, 考察了还原工艺条件及硼砂添加量对球团金属化率的影响, 并通过对不同温度下所得还原产物进行XRD分析, 得出了钒钛磁铁矿直接还原过程的相变历程。研究结果表明, 适当提高还原温度、配碳比和反应时间均有利于提高球团金属化率。在自然碱度下, 还原温度1 300 ℃、还原时间30 min、C/O=1.4时, 金属化率达到96%。向含碳球团中添加适量硼砂, 可以促进钒钛磁铁矿的还原。XRD分析结果表明, 铁氧化物主要经历Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe的还原过程, 而钛氧化物主要经历Fe₂TiO₅→Fe₂TiO₄→FeTiO₃→Ti₂O₃、TiO₂、Ti₃O₅、TiO的还原过程。
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  红土铜矿硫酸化浸出工艺研究

  李晓晖, 艾仙斌, 胡淼, 计少石, 何力, 丁建南

  矿冶工程. 2017, 37(3): 90-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.023

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  开发了红土铜矿先硫酸化预处理后浸出的两步工艺, 考察了浓硫酸加入量、加水量和硫酸化时间对红土铜矿硫酸化的影响, 以及液固比和浸出时间对浸出的影响。结果表明: -0.15 mm粒级红土铜矿, 在加水量50%(v/w)、浓硫酸用量276 kg/t、硫酸化时间1.5 h下预处理, 然后以水为溶剂, 在液固比6∶1、反应温度60 ℃下浸出3 h, 铜浸出率达到87%。与常温硫酸搅拌浸出相比, 硫酸化浸出法铜浸出率约提高了14个百分点。
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  太平洋中部深海粘土中稀土钇的酸浸研究

  刘志强, 吴宇坤, 张魁芳, 朱云, 朱克超, 李伟, 朱薇

  矿冶工程. 2017, 37(3): 94-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.024

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  对深海粘土中稀土元素钇的酸浸过程进行了探讨, 考察了酸种类、酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度等因素对深海粘土中稀土元素钇浸出的影响。结果表明: 盐酸与硝酸浸出效果相近, 均明显优于硫酸；最佳浸出条件为: 盐酸浓度2 mol/L、液固比4∶1、温度60 ℃、浸出时间60 min, 此时钇浸出率可达94.53%。
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  基于二次回归正交设计及均匀设计的柞水菱铁尾矿最佳回收工艺参数

  刘明宝, 杨超普, 阎赞, 印万忠

  矿冶工程. 2017, 37(3): 97-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.025

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  在条件试验基础上, 分别采用二次回归正交设计及均匀设计对柞水菱铁尾矿进行了深度还原-磁选试验研究, 研究了配碳量、碳酸钠用量、还原温度、保温时间、磨矿时间和磁场强度对铁精矿品位的影响, 以磁选铁精矿品位为响应值, 利用逐步回归法建立了二次多项式模型。二次回归正交设计试验结果表明, 在配碳量21.12%、碳酸钠含量11.55%、焙烧温度1 280 ℃、保温时间130 min、磨矿时间55 s、磁场强度238 mT时, 可获得品位为90.13%、回收率为81.77%的最终选别指标；均匀设计试验结果显示, 在配碳量21.43%、碳酸钠含量14.79%、焙烧温度1 277 ℃、保温时间127 min、磨矿时间51 s、磁场强度260 mT时, 可获得品位88.75%、回收率83.62%的最终选别指标。由2种试验方法所建立模型而获得的最佳工艺参数可靠, 具有实际应用价值。
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  苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐的合成与应用

  马昕, 陈前林, 余明, 章新, 刘韵琦

  矿冶工程. 2017, 37(3): 101-104. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.026

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  以P204(双2-乙基己基-磷酸酯)、苯甲酸为原料, 经酰化反应, 合成了目标化合物苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐, 较佳合成条件为: 以三乙胺为缚酸剂, n(P204)∶n(苯甲酸)=1∶1.1, 反应温度为0 ℃。该合成方法产率较高, 成本低廉, 反应条件温和, 操作简便。利用苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐作为流动载体制得的乳状液膜体系直接萃取高酸度(pH=-0.18)且成分复杂的磷矿浸出液中的低浓度稀土离子, 其萃取率比P204的萃取率提高了20个百分点, 显示出良好的萃取性能。
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  从仲钨酸铵结晶母液中回收钨与氨的工艺研究

  李义兵, 罗鲲, 肖超, 孟征兵

  矿冶工程. 2017, 37(3): 105-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.027

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  以氢氧化钙或氧化钙为钙源和苛化源, 采用一步法回收仲钨酸铵结晶母液中的钨和氨。化学平衡原理分析和验证实验表明, 一步法回收钨和氨技术可行。当Ca²⁺/NH₄⁺计量摩尔比大于0.5时, 钨沉淀效果较好, 残留液中钨含量低于10 mg/L, 溶液中NH₄⁺残留浓度小于200 mg/L。
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  新疆某低品位铍矿微波预处理浸出工艺研究

  王俊, 王清良, 胡鄂明

  矿冶工程. 2017, 37(3): 108-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.028

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  针对氧化铍含量为0.515%的某低品位铍矿, 采用微波加热对矿石进行预处理, 研究了微波预处理及振荡浸出工艺。结果表明: 在微波预处理温度230 ℃、处理时间4 h, 铍矿石和浓硫酸质量比1∶1.4、振荡浸出时间4 h条件下, 铍浸出率达到96.7%。该工艺为低品位铍矿资源的开发利用提供了新思路。
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  硫酸溶出分离废渣中钒和镁的试验研究

  冯刚, 徐本军, 黄彩娟, 魏炎斌

  矿冶工程. 2017, 37(3): 111-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.029

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  采用硫酸直接溶出含钒、镁废渣, 考察了硫酸用量、废渣粒度、溶出温度、液固比和溶出时间因素对渣中钒、镁溶出分离效果的影响。实验结果表明: 在硫酸用量配比0.9∶1、原矿-0.074 mm粒级占86.31%、溶出温度70 ℃、液固比3∶1、溶出时间30 min时, 钒回收率达到95.88%, 镁溶出率达到94.72%, 分离效果很好。
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  焙烧预氧化-硫代硫酸盐浸出某难处理金精矿

  邓文, 伍荣霞, 刘志成, 王明飞, 卢华生

  矿冶工程. 2017, 37(3): 114-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.030

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  对贵州某复杂难处理金精矿进行了焙烧预氧化-硫代硫酸盐浸出研究。通过试验确定了最佳氧化焙烧工艺参数和浸出条件。650 ℃下焙烧1 h, 焙砂再磨至-0.038 mm粒级占88.92%, 在硫酸铜用量0.01 mol/L、硫酸铵用量0.1 mol/L、硫代硫酸钠用量0.2 mol/L条件下常温常压浸出6 h, 金浸出率可达92.10%；同时对硫代硫酸盐浸出过程中的消耗规律进行了考察。
材料
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  低温预处理对正极材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂结构与电化学性能的影响

  李普良, 薛龙龙, 韩强, 李运姣, 徐春瑞

  矿冶工程. 2017, 37(3): 118-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.031

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  以水热法制备的Li-Ni-Co-Mn-O锂化前驱体为原料, 采用两段煅烧法合成了具有α-NaFeO₂型结构的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料, 通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能测试对不同低温预处理温度制备的正极材料进行了表征。研究结果表明: 低温预处理温度为500 ℃时, 制备的正极材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂具有最优的电化学性能, 在3.0～4.3 V电压范围内, 0.1C下初始容量为169.4 mAh/g, 0.5C倍率下50次循环后放电比容量为145.3 mAh/g, 容量保持率高达95.5%。
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  锥辊辊系与平辊辊系下大型锥形筒体轧制辊系优化研究

  孙建亮, 王实, 杜兴明, 毕雪峰

  矿冶工程. 2017, 37(3): 122-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.032

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  针对大型锥形筒体轧制成形轧机辊系配置问题, 研究了锥辊辊系与平辊辊系2种配置条件下筒节的轧制成形过程。基于有限元DEFORM软件建立了锥辊与平辊2种辊系配置下2.25Cr1Mo0.25V钢大型锥形筒体的轧制过程模型, 并对模型的可靠性进行了评估；仿真分析了2种辊系配置下辊系参数对轧制过程的影响。结果表明, 2种辊系配置下, 外辊尺寸对锥形筒体塑性变形和温度场分布的影响比芯辊尺寸的影响更明显；2种辊系配置都存在最佳的外辊等效半径和芯辊等效半径使得大型锥形筒体轧制变形最为均匀, 外辊最优等效半径为990 mm, 芯辊最优等效半径为700 mm；锥辊辊系配置下筒体等效塑性应变效率更高、温度分布更均匀, 锥辊辊系轧制效果优于平辊辊系。
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  β-海泡石提纯与胺基改性及其用作CO₂固体吸附剂的研究

  郑承辉, 欧阳静, 侯凯, 许向阳, 张毅, 杨华明

  矿冶工程. 2017, 37(3): 129-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.033

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  采用浸渍法将四乙烯五胺(TEPA)负载至提纯并酸改性的β-海泡石纤维上, 制备出固体胺吸附剂。通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附等手段对材料进行表征, 用热重法测试样品CO₂吸附能力。通过简单的提纯工艺可实现海泡石原矿的高效提纯, 盐酸处理β-海泡石使其比表面积提升至237.90 m²/g。负载50%TEPA的改性海泡石在75 ℃、干燥CO₂和N₂混合气氛下的最大CO₂吸附容量达1.82 mmol/g, 典型样品对CO₂的吸附符合分数阶动力学模型。
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  掺杂Fe³⁺的A-TiO₂可见光照射下催化降解甲醛研究

  张一兵, 张素霞, 冯永青, 谢丽丽, 李素云

  矿冶工程. 2017, 37(3): 133-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.034

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  采用水热法制备了掺Fe³⁺的A-TiO₂粉末, 研究了其在可见光照射下催化降解甲醛的效果。结果表明, 在3.7 mg/L的甲醛溶液中, 加入自制的掺杂0.4% Fe³⁺的A-TiO₂粉末(用量为0.108 g/L), 35 ℃下可见光(95 W白炽灯)照射2 h, 甲醛降解率达到55.62%。
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  机械合金化对Laves相TaCr₂固相合成的影响

  姚敬, 鲁世强, 肖璇

  矿冶工程. 2017, 37(3): 136-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.035

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  对Cr-33.3%Ta(原子分数)混合粉末进行高能球磨, 采用X射线衍射仪分析了机械合金化对Laves相TaCr₂固相合成反应的影响。结果表明, 机械合金化过程对TaCr₂的固相合成反应产生显著活化效果, Cr-33.3%Ta混合粉球磨30 h后, 再高温固相合成3 h时, 使Laves相TaCr₂固相合成反应充分进行的温度门槛值为1 000 ℃, 而未机械活化的原始样品的合成温度门槛值为1 350 ℃；在1 000 ℃×3 h高温合成时, 使Laves相TaCr₂合成反应充分进行的机械合金化时间为25 h；球磨30 h的Cr-33.3%Ta混合粉在1 000 ℃合成时, 固相合成反应充分进行的最短时间为1 h；为了避免或减少机械合金化粉末在发生Laves相TaCr2固相合成反应之前发生非平衡过饱和固溶体的脱溶, 应尽量采用到温进炉的方式。
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  氟化镍添加剂对铝电解用炭间糊性能的影响

  姚桢, 刘卫, 周军

  矿冶工程. 2017, 37(3): 140-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.036

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  通过添加不同含量的氟化镍(NiF₂)对改质沥青-煤焦油复合粘结剂进行改性, 并采用改性复合粘结剂与电煅无烟煤、沥青焦、熟碎制备铝电解用炭间糊, 研究NiF₂添加量对炭间糊常规性能、膨胀/收缩过程、质量损失过程以及微观结构的影响。结果表明, 随着NiF₂添加量增加, 炭间糊的致密程度和导电性能逐渐提高, 耐压强度和膨胀/收缩率均呈先增大后减小的变化趋势, 挥发分在8.86%~9.53%范围内波动；体积膨胀显著增加, 焦化温度提前, 残炭值提高；NiF₂添加剂的反应产物以复杂混合物形式分布于粘结焦层片结构。当NiF₂添加量为4%时, 炭间糊的综合性能达到最佳。
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  焊接速度及焊后时效处理对Al-Cu-Mg-Ag合金电子束焊接接头性能的影响

  李俊霖, 刘志义, 泊松, 王建, 应普友

  矿冶工程. 2017, 37(3): 144-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.037

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  通过拉伸测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)和金相显微镜(OM)等手段, 研究了焊接速度以及焊后时效处理对Al-Cu-Mg-Ag合金电子束焊接接头性能的影响。结果表明: 随焊接速度提高, 焊接接头强度呈先上升后下降的趋势, 并在焊接速度1 200 mm/min时获得最大值358 MPa；焊后时效处理可以提升焊接接头抗拉强度, 其中焊接速度为1 200 mm/min时的焊接接头抗拉强度最大, 可达412 MPa, 为母材强度的77.6%。焊后时效合金性能的提高主要得益于θ'和X相的析出, 而焊缝熔合区晶界处Cu元素的偏析抑制了Ω相的析出。
企业经济与管理
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  乌龙泉矿生产能力规划及决策分析

  柯丽华, 胡谱, 叶义成, 张胜, 谭铭

  矿冶工程. 2017, 37(3): 148-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.038

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  针对乌龙泉矿生产现状和生产能力的决策需求, 采用回归分析方法对该矿近10年的生产成本和产量统计数据进行拟合分析, 确定矿山成本-产量函数表达式, 进而基于资源价值最大化原则建立乌龙泉矿生产能力规划模型, 探寻该矿0~+43 m开采范围内矿产资源开采量的变化规律, 客观地反映了该矿矿体赋存条件差异和开采技术条件差异对生产能力决策的影响, 减少了模型参数确定的主观随意性。结合矿山现有设备配置及使用情况, 遵循设备投资投入最小原则, 确定该矿0~+43 m开采范围内的生产能力方案为: 第1阶段(第1~15年)生产能力为240×10⁴ t/a；第2阶段(第16~30年)生产能力为350×10⁴ t/a。
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  能源替代视角下碳排放测算模型构建及减碳机理研究——以煤炭矿区为例

  张震, 李跃, 焦习燕

  矿冶工程. 2017, 37(3): 152-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2017.03.039

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  根据煤炭矿区碳排放的特殊性, 分析建立了煤炭矿区碳排放测算模型；通过分析煤炭矿区能源种类及特征, 建立煤炭矿区能源替代体系, 构建能源替代视角下煤炭矿区碳排放测算模型。并分析了能源替代对煤炭矿区碳减排的作用机理。