2018年, 第38卷, 第5期　
刊出日期：2018-10-25
  

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  • 2018年第5期目次
    《矿冶工程》编辑部
    矿冶工程. 2018, 38(5): 0-0.
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    • 采矿
  • 深海集矿作业车行走控制系统的研究
    朱浩, 龚德文, 何成, 彭赛峰
    矿冶工程. 2018, 38(5): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.001
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    针对深海稀软底质上采集多金属结核的集矿作业车行走控制问题,采用了上位机-下位机控制模式。采用NI控制器、采集板卡和实时操作系统,基于LabVIEW进行控制系统的软件开发,综合利用惯导、多普勒计程仪(DVL)以及声学定位技术等进行作业车姿态测量和轨迹跟踪,采用分层控制策略实现对集矿作业车水下行走的智能控制。通过实验室水池实验,检验了集矿作业车控制系统的运行性能,为后续海上试验奠定了基础。
  • 基于边坡岩土体劣化破坏的临界滑移面研究
    张奎, 刘艳章, 盛建龙, 潘世华, 吴恩桥, 刘永涛
    矿冶工程. 2018, 38(5): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.002
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    基于边坡岩土体劣化破坏机理,提出了一种边坡临界滑移面的确定方法。该方法通过有限元数值模拟对边坡岩土体进行多次弹塑性计算与应力分析,将每次计算得到的塑性破坏区内的岩土体强度用劣化后的强度进行替换,逐次劣化,直至塑性破坏区在坡体内贯通,模拟滑移面的渐进发展过程,最终确定边坡的劣化滑移面,并以该滑移面为临界滑移面计算边坡的安全系数。选取匀质和非匀质两类边坡算例,运用该方法确定边坡的临界滑移面,并将其与传统的强度折减法进行比较;同时采用矢量分析法分别计算两种滑移面的安全系数。分析结果表明,劣化滑移面由最初的塑性区逐渐扩展形成,劣化滑移面的确定方法适用于确定匀质和非匀质两类边坡的临界滑移面,其适用条件比传统的强度折减法更广;与强度折减法确定的滑移面相比,劣化滑移面更接近边坡实际的临界滑移面。
  • 废石-尾砂高浓度充填料浆流变参数的确定
    张修香, 乔登攀
    矿冶工程. 2018, 38(5): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.003
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    以金川矿区废石与尾砂作为骨料,通过级配分析选用最优配合比制备了高浓度料浆。采用法国RheoCAD500型流变仪进行了流变实验,获取了流变曲线。对曲线的变化过程及现有的流变模型进行分析,结果表明,料浆的流变特性是多种模型复合的综合体现,现有的流变模型不能直接用于废石-尾砂高浓度料浆流变参数的回归。故进一步对流变曲线的变化机理及过程进行分析,确定了废石-尾砂高浓度料浆流变曲线的分析方法及流变模型,最终获取相应的流变参数。研究结果可为矿山应用废石-尾砂高浓度料浆提供可靠依据。
  • 大采高仰斜综采工作面矿压显现规律研究
    邢东升, 王李管, 刘晓明
    矿冶工程. 2018, 38(5): 16-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.004
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    针对某矿701仰斜大采高工作面在高强度采动影响下引起的围岩控制难题,采用数值模拟、现场观测相结合的方法对其采场矿压显现规律进行了分析。结果表明,701工作面初次来压步距约为30 m,周期来压步距约为10 m;倾斜方向工作面两端先于工作面中部发生来压现象。通过工作面煤壁前方支承压力曲线分布可知,最大应力集中系数随工作面推进距离增加而增大。根据现场实测发现,工作面中部支架的工作阻力远高于工作面两端头,初次来压时,作用于工作面中部支架的最大载荷为40 MPa,周期来压期间为30 MPa左右。在两巷中实测顶底板及两帮移近量发现,采煤面推进至距离观测站10 m时,两帮最大移近量为416 mm,顶底板移近量为408 mm。
  • 平原地区钻井水溶矿区地表形变D-In SAR监测研究
    贺跃光, 张琪, 邢学敏
    矿冶工程. 2018, 38(5): 20-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.005
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    针对某平原地区钻井水溶矿山地处农业高产示范基地、矿体开采深度小、开采厚度大、地表形变监测要求准确及时的特点,采用合成孔径雷达差分干涉测量(D-In SAR)技术计算地表形变值,并估算数据质量。将获取的地表形变图与数据质量估算结果导入Arc GIS,计算地表形变值,分析矿区形变趋势,以及形变值与监测精度的相关性规律。结果表明,D-In SAR监测对平原地区钻井水溶矿区具有较强适用性:Goldstein滤波是去除平原地区钻井水溶开采矿山地表形变D-In SAR监测相位噪声的有效方法;钻井水溶矿区地表形变趋势与开采推进进度一致,地表沉降呈正态分布规律,盆地近似碗状;监测精度与形变大小具有负相关性,地表形变越小,干涉相干性系数越大,监测精度越高。
  • 深井厚松散层薄基岩工作面矿压显现规律数值模拟研究
    张友明, 张洋, 高林生
    矿冶工程. 2018, 38(5): 25-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.006
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    针对某矿深井厚松散层薄基岩影响区域21406工作面及21203工作面的地质条件以及回采过程中出现的安全问题,采用数值模拟方法,研究了不同推进距离条件下回采工作面通过薄基岩过程中上覆岩层覆岩活动规律、顶板垂直应力分布规律及工作面液压支架受力特征。结果表明,工作面开采过渡区时,厚度越大的基岩,其支架工作阻力越小,工作面顶板下沉量也越小。
  • 动载下岩石边坡稳定性研究
    邓雄武, 余洋, 李绍波
    矿冶工程. 2018, 38(5): 29-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.007
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    采用拟动力法分析了岩石边坡在动载力作用下的极限承载力。采用Hoek-Brown强度准则描述岩体的抗剪特性,并得到等效的Mohr-Coulomb强度参数。基于离散法构建破坏模型,在此基础上,通过极限分析上限法推导并计算得到了极限承载力的上限解。分析表明,岩石本身强度参数对其稳定性影响比较明显;而水平动载加速度系数的影响明显大于竖直动载加速度系数的影响。初始时间差和岩体放大系数对极限承载力有显著影响。因此,在存在坡顶荷载的边坡稳定性设计中,应考虑因边坡地形等因素导致的动载作用放大的影响。
  • 深海固体浮力材料的研制及性能探讨
    熊利, 许晓武, 金星
    矿冶工程. 2018, 38(5): 33-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.008
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    选用改性环氧树脂作为基质原料,以自制改性固化剂调制成胶液,添加混合空心玻璃微珠,采用真空灌注的方法制备了深海用固体浮力材料。研究了胶液粘度、空心玻璃微珠粒径及成型工艺等因素对固体浮力材料密度、抗压强度、吸水率及耐静水压性能的影响,结果表明,低粘度改性环氧树脂胶液与空心玻璃微珠有很好的浸润性能,固化后力学性能优良,所制备的固体浮力材料能为深海4 000 m水下作业、深海探矿及科研考察提供浮力。
    • 选矿
  • 镍钼矿中氧化镍和氟磷灰石浮选分离研究及应用
    刘建东, 孙伟, 刘润清, 史文革, 胡鄂明, 李会娟, 李乾
    矿冶工程. 2018, 38(5): 36-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.009
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    为了提高镍钼矿中镍矿物浮选回收率,对其进行了浮选分离试验研究。分子动力学模拟结果表明,十六烷基吡啶在氧化镍表面的吸附能为-443.04 kJ/mol,小于在氟磷灰石表面的吸附能(-420.16 kJ/mol),可作为氧化镍和氟磷灰石浮选分离的捕收剂。酒石酸与Ca2+形成络合物,络合物附着于氟磷灰石表面,影响捕收剂与氟磷灰石接触,可以作为浮选抑制剂。该镍钼矿石镍含量4.52%,经浮选可以得到镍回收率89.06%、尾矿中镍含量低至0.71%的良好指标。
  • 某碳酸盐型萤石矿浮选试验研究
    王东, 林东, 聂光华
    矿冶工程. 2018, 38(5): 40-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.010
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    某碳酸盐型萤石矿中方解石含量高,方解石与萤石分离较为困难。以皂化油酸为捕收剂、硫酸铝和水玻璃组合为调整剂、PG为选择性抑制剂,进行了浮选试验研究,确定了磨矿细度-0.075 mm粒级占85%、矿浆pH值6~6.5、硫酸铝用量1 200 g/t、水玻璃用量600 g/t、皂化油酸用量600 g/t、PG用量1 300 g/t等主要粗选试验条件,闭路试验获得品位97.24%、回收率70.66%的萤石精矿,很好地实现了萤石和方解石的分离。
  • 高泥氧化锌矿脱泥/不脱泥浮选对矿浆流变性能的影响
    王琛, 刘润清, 孙伟, 曹学锋, 郭衍哲
    矿冶工程. 2018, 38(5): 44-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.011
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    研究了某高泥氧化锌矿不脱泥浮选和脱泥浮选时的最佳矿浆浓度,2种方式的最佳矿浆浓度分别为17.77%和24.40%。基于现有悬浮液流变学理论进行了公式推导和试验数据拟合,得出矿浆浓度与矿浆粘度间存在3次多项式的关系。在不脱泥浮选和脱泥浮选中,各自最佳浮选指标下的矿浆浓度和表观粘度都不同,但还原粘度均在17~18之间。还原粘度已将矿浆的诸多因素包含在内,是比矿浆浓度更根本的衡量指标,可作为衡量矿浆分散程度的量化标准。该研究对含泥矿物浮选有一定指导意义。
  • 某选矿厂处理粗粒磁铁矿精矿经济分析
    张志荣, 王小林, 张学录, 田开慧
    矿冶工程. 2018, 38(5): 48-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.012
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    肃北县酒钢某磁铁矿选矿厂长期处于停产状态,为充分利用其现有资产,对途经该厂的酒钢外购粗粒磁铁精矿进行再磨再选,并进行了技术经济分析。通过分析表明,利用该选厂对粗精矿进行精选加工,精选后精矿中SiO2含量降低约5个百分点,粒度更有利于后续的烧结作业,技术上可行,经济上有利。
  • #br# 高品位铁精粉制备工艺研究
    李锐, 刘杰, 王珏, 宛彦鑫, 夏一航
    矿冶工程. 2018, 38(5): 51-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.013
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    以美国某磁铁矿为原料,分别采用磁悬浮精选和反浮选工艺对磁选精矿进行了提铁降硅研究。结果表明,采用两种工艺都可以将TFe品位提高到70%以上、SiO2含量降到1.5%以下,达到高品位铁精粉的要求。但磁悬浮精选工艺可以得到较高的产率和TFe回收率,并且运行成本低、无污染物排放,是更高效环保的选矿方法。
  • 某铁锌矿选矿工艺技术研究
    廖乾
    矿冶工程. 2018, 38(5): 54-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.014
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    对含铁37.32%、含锌1.55%的某铁锌矿进行了选矿工艺研究。采用先磁选后浮选工艺,实现了铁和锌的高效回收,可获得铁品位65.72%、含硫0.068%、含磷0.028%、铁回收率86.10%的铁精矿和锌品位52.90%、锌回收率88.85%的锌精矿。
  • 层次分析法在钨矿选矿工艺决策中的应用
    高倩, 徐晓萍
    矿冶工程. 2018, 38(5): 58-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.015
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    以钨矿选矿工艺决策为例,应用层次分析法构建了层级结构模型。将层次结构分为目标层、准则层和方案层,从产品回收率、产品品位、工艺成本、流程结构4个方面,定量计算了全重选、全浮选、重选-浮选3种工艺的综合排序向量。结果表明,3种工艺的优劣排序为:重选-浮选>全浮选>全重选,即重选-浮选流程具有明显优势。实践证明层次分析法应用于钨矿选矿工艺决策是可行的。
  • 某铷矿中含铷黑云母的选矿试验研究
    陈杜娟, 郭海宁, 王志丰
    矿冶工程. 2018, 38(5): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.016
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    甘肃某铷矿资源中铷主要赋存于黑云母矿物中,针对该矿石中黑云母粒径范围宽、粗细悬殊、分布分散的特点,采用粗磨、高梯度磁选、磁选尾矿再磨脱泥后浮选的工艺流程回收矿石中含铷黑云母矿物,闭路试验获得了Rb2O品位0.84%、Rb2O回收率49.77%的黑云母精矿,为该矿石的开发利用提供了技术依据。
  • 一种混合铁矿石磁-赤矿分选、焙烧磁选新技术研究
    张丛香, 刘双安, 钟刚
    矿冶工程. 2018, 38(5): 65-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.017
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    针对某磁铁矿、赤铁矿混合矿(TFe品位33.26%,其中磁铁矿占64%,赤铁矿占20%)开展了分磨分选、焙烧磁选工艺研究。采用一段弱磁、强磁选别,获得强磁性矿物和弱磁性矿物;强磁性矿物再磨后采用单一磁选法处理,获得了TFe品位65.66%、回收率59.87%的磁选精矿;弱磁性矿物再磨后采用焙烧-磁选法处理,获得了TFe品位65.44%、回收率26.11%的焙烧磁选精矿。该工艺取消了浮选作业,简化了流程结构,降低了选矿成本。
  • 梅山混合铁矿石磁选梯级回收工艺优化与实践
    张祖刚, 曾霄祥
    矿冶工程. 2018, 38(5): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.018
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    针对梅山铁矿原磁选回收工艺流程存在的问题,研究了水平磁场和垂直磁场脉动高梯度强磁机对磁性矿物的吸附作用力,分析了2种磁场脉动高梯度强磁机的优缺点和适用范围,结合梅山混合矿矿石性质差异,优化了磁选高效梯级回收工艺。新工艺实施后,弱磁-强磁回收系统尾矿品位下降了1.28个百分点,精矿产率上升了1.47个百分点,金属回收率提高了1.68个百分点,减少了选矿湿尾排放量,降低了尾矿输送成本,缓解了尾矿库堆积压力。
  • 柿竹园多金属尾矿中铷资源综合回收技术研究
    魏大为, 周清波
    矿冶工程. 2018, 38(5): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.019
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    针对柿竹园复杂多金属矿浮选尾矿中的铷资源,通过泥砂分选工艺,获得了产率3.22%、Rb2O品位0.435%、Rb2O回收率19.84%的精矿产品,产品质量达到冶金要求。该研究成果可为国内类似矿山企业的铷资源综合回收提供参考。
  • 杨家坝矿业公司尾矿浓密机改造实践
    高正发, 高中会, 何军利
    矿冶工程. 2018, 38(5): 76-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.020
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    为满足杨家坝矿业公司的扩产计划,在对尾矿进行沉降试验的基础上,对原尾矿浓缩输送系统进行了改造方案设计及对比分析,结果表明,通过拆除原有Φ53 m普通浓密机、新建Φ28 m高压浓密机,可以满足公司生产规模扩大到年处理原矿石200万吨后尾矿浆高浓度输送至尾矿库储存的生产需求。改造实践证实,原有浓缩系统的问题基本得到了解决,新建高压浓缩系统大大提高了尾矿浓缩效率,节约了输送能耗和水资源,经济效益显著。
    • 冶金
  • 天然氧化锰矿烟气脱硫机理研究
    李建国, 李运姣, 曹新龙, 叶万奇, 章贤臻, 唐三川
    矿冶工程. 2018, 38(5): 79-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.021
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    采用2种不同品位的软锰矿在流化床反应器中对模拟工业烟气进行脱硫。通过X射线衍射、扫描电镜、比表面积及孔径分布测试等技术手段,对2种锰矿脱硫前后的样品进行分析表征,观察锰矿的表面形貌及微观结构变化,并研究了2种锰矿的脱硫效果。结果表明:低品位锰矿中MnO2呈无定形结构,表面粗糙、多孔,比表面积大,具有更好的脱硫性能,反应初期脱硫率可达99%,穿漏硫容达186.60 mg/g;高品位锰矿表面相对较为平整,比表面积小,脱硫过程中矿物表面逐渐致密,比表面积及孔径逐渐变小,穿漏硫容为62.87 mg/g。
  • 氨浸-草酸盐沉淀法回收废弃线路板中金属铜的工艺研究
    缪畅, 张志欣, 王脂胭, 方锐, 肖围
    矿冶工程. 2018, 38(5): 84-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.022
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    采用氨浸-草酸盐沉淀法回收废弃线路板中的金属铜,考察了氨水浓度、NH4Cl溶液浓度、液固比、反应温度和时间对铜浸出率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:氨水浓度10%、NH4Cl溶液浓度1.5 mol/L、液固比10∶1、反应温度60 ℃、反应时间3 h,在此工艺条件下,铜浸出率高达99.25%。在铜的富集过程中,调节溶液pH值至1.5,60 ℃下反应30 min,铜沉淀率达到了98.15%。
  • 高岭土在La-Al和Y-Al二元体系中的吸附特性
    胡振宇, 余秉哲, 冯健, 周芳, 池汝安
    矿冶工程. 2018, 38(5): 87-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.023
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    为了解风化壳淋积型稀土矿的成矿过程和浸出回收机制,以典型的粘土矿物高岭土为研究对象,以镧为轻稀土代表、钇为重稀土代表,采用静态吸附实验,考察了高岭土在稀土-铝二元溶液体系中的吸附特性。实验结果表明,稀土-铝二元溶液体系中,高岭土对Al3+的吸附量均高于对RE3+吸附量;Al3+能抑制RE3+在高岭土上的吸附,Al3+浓度越高影响越大;随着摩尔浓度比(RE3+∶Al3+)的增加,钇-铝二元溶液体系中Al3+吸附量的减少量远高于镧-铝二元溶液体系Al3+吸附量的减少量,说明Al3+与Y3+之间竞争吸附作用强于Al3+与La3+之间的竞争吸附。
  • 湘西石煤中钒的氧化浸出动力学
    华骏, 颜文斌, 陈益超, 高峰, 赵丹妮
    矿冶工程. 2018, 38(5): 92-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.024
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    在石煤提钒酸浸过程中加入助浸剂硝酸钠,研究了石煤氧化浸出机理。单因素和正交试验结果表明,在浸出温度95 ℃、固液比1∶2、硫酸用量27%、浸出时间11 h、搅拌速度600 r/min、硝酸钠用量1%时,钒浸出率为93.04%。直接酸浸和氧化酸浸动力学研究表明,直接酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为70.41 kJ/mol;氧化酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为47.43 kJ/mol。氧化酸浸可以降低活化能,有利于石煤中钒的浸出。
  • 粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究
    杨艳茹, 麻永林, 王军
    矿冶工程. 2018, 38(5): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.025
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    以粉煤灰和煤矸石为主要原料,采用添加造孔剂法烧制出粉煤灰多孔陶粒,研究了原料中粉煤灰与煤矸石的配比、烧结温度对多孔陶粒的烧结外观、气孔率、抗压碎强度、晶相组成和微观结构的影响。实验结果表明,随着煤矸石添加量和烧结温度升高,气孔率下降,抗压碎强度增大;当成孔剂添加量30%、粉煤灰与煤矸石质量比46.2∶19.8、烧结温度1 120 ℃、保温时间30 min时,所得多孔陶粒晶相组成稳定,抗压碎强度较高,内部孔隙发达,且多为三维贯通的通孔结构。
  • 黄铁矿-微生物体系还原浸出低品位氧化锰矿工艺过程研究
    张旭, 冯雅丽, 张小伟
    矿冶工程. 2018, 38(5): 100-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.026
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    利用黄铁矿和微生物组合浸出低品位氧化锰矿,研究了pH值、矿浆浓度和接菌浓度对低品位氧化锰矿中锰元素浸出的影响。结果表明,在pH＝1.6、矿浆浓度15%和接菌浓度20%的条件下,锰浸出率达到92.3%。嗜酸氧化亚铁硫杆菌与溶液中的Fe3+能够促进黄铁矿发生氧化还原反应,进而强化氧化锰矿中锰元素的浸出。
  • 从废旧锂电池处理废渣中硫酸浸出锂的动力学研究
    李强, 陈若葵, 谭群英, 唐红辉, 乔延超, 陈欢
    矿冶工程. 2018, 38(5): 103-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.027
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    采用硫酸浸出含锂废渣中的锂,考察了温度、液固比、硫酸浓度和搅拌速率对浸出过程的影响。结果表明,在液固比5∶1、硫酸浓度10%、搅拌速率400 r/min、反应温度70 ℃、反应120 min时,锂浸出率达到94.63%。通过正交实验和动力学推导,确认含锂废渣中硫酸浸出锂的动力学模型为收缩核模型,浸出表观活化能为10.39 kJ/mol,浸出过程中速度控制步骤是固膜扩散。
  • 高砷锑烟尘浸出毒性研究
    周亚明, 刘智勇, 刘志宏
    矿冶工程. 2018, 38(5): 107-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.028
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    为了评价高砷锑烟尘对环境的影响,模拟酸雨、淡水、盐碱地等自然环境,采用去离子水、硫酸-硝酸混合溶液、醋酸缓冲溶液、NaOH溶液(pH=10、pH=11、pH=13)6种浸出剂测定了As、Sb的浸出毒性。结果表明,浸出温度20 ℃时,在去离子水、硫酸-硝酸、醋酸和NaOH体系中As最低浓度分别为1.66、1.62、0.82和1.59 g/L,最高浓度分别为2.13、2.11、1.13和2.77 g/L;Sb最低浓度分别为2.65、2.36、0.41和0.53 g/L,最高浓度分别为2.96、2.68、0.72和2.98 g/L。随着浸出温度升高,浸出液中As、Sb浓度更大。
  • 刚果(金)复杂铜钴合金两段浸出工艺研究
    黄亚祥, 吴理觉, 付海阔
    矿冶工程. 2018, 38(5): 111-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.029
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    采用一段直接酸浸出-二段氧化酸浸工艺从复杂铜钴合金中浸出钴、铜、铁,考察了浸出工艺条件对铜、钴、铁浸出率的影响。结果表明,一段最佳浸出工艺条件为:液固比10∶1,温度85 ℃,硫酸初始浓度1.8 mol/L,搅拌转速 300 r/min,浸出时间2 h;二段最佳浸出工艺条件为:液固比10∶1,温度90 ℃,硫酸初始浓度4.0 mol/L,搅拌转速350 r/min,氯酸钠用量20%,浸出时间6 h。在此条件下,钴、铜、铁的总浸出率达96.99%、99.56%和98.16%。
  • 微波活化预焙烧对辉钼矿焙砂脱硫影响研究
    王苗, 杨双平, 庞锦琨, 何凯
    矿冶工程. 2018, 38(5): 115-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.030
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    对辉钼矿进行微波活化预处理,研究了微波功率、微波作用时间及物料质量对辉钼矿活化预焙烧后脱硫效果的影响,并与常规氧化焙烧进行了对比。研究结果表明,辉钼矿吸波性能良好,在微波功率0.64 kW、物料质量30 g、微波作用时间6 min条件下,微波预焙烧后所得钼焙砂的硫含量比常规处理方式显著降低了65.47%(相对量)。
  • 氨水二次分离-碘量法测定铜锡钛合金中的铜含量
    庞文林
    矿冶工程. 2018, 38(5): 119-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.031
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    为测定铜锡钛合金中的铜含量,采用盐酸-硝酸-过氧化氢溶解该合金,在氯化铵存在时,以铁盐作载体,用氨水沉淀分离锡和钛等元素,经二次沉淀分离消除沉淀对铜的吸附作用;蒸发除铵、醋酸酸化,在pH=3.5~4.0时铜被碘化钾定量还原,释放出当量之碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定。加入标准溶液后铜回收率在97.05%~102.60%之间,标准偏差在0.5%以内,此方法准确可靠,干扰少,重现性好,可用于实际样品的分析检测,对实际分析工作有指导作用。
  • 土壤改良介质对矿区先锋植物富集重金属能力的影响
    刘炯
    矿冶工程. 2018, 38(5): 122-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.032
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    为了探讨土壤改良介质对矿区先锋植物富集重金属能力的影响,选取郴州市柿竹园尾砂坝、高斯贝尔尾砂坝两处矿区土壤,采用沸石、40%沸石+60%草炭、80%沸石+20%食用菌下脚料3种介质以1∶15混合尾砂坝土壤形成改良土壤;利用改良土壤对多种先锋植物(小飞蓬、花叶水葱、苦菜)盆栽培育4个月,然后测定植物根、茎叶以及改良土壤中Cu、Zn、Pb的含量。结果表明,两处尾砂坝土壤中重金属含量关系为Zn>Pb>Cu,其中高斯贝尔尾砂坝土壤的Cu、Pb含量更高。柿竹园尾砂坝土壤中Zn含量约为Cu含量的6~25倍、Pb含量的3~10倍,而高斯贝尔尾砂坝中Zn含量约为Cu含量的6~8倍、Pb含量的1~3倍。土壤改良介质对植物富集Cu、Zn、Pb的能力均有影响,对于不同重金属污染的土壤,可采取多种植物混合种植,实现重金属污染土壤的修复。
    • 材料
  • 增强体结构对铜基复合材料力学性能的影响
    武世文, 黎炳前, 朱学宏, 张福勤
    矿冶工程. 2018, 38(5): 126-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.033
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    采用碳纤维无纬布/网胎毡针刺整体毡作为预制体,经过化学气相渗透和真空无压熔渗法制备出了碳纤维增强铜基复合材料。采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的微观组织形貌,并探讨了增强体结构对复合材料的物理性能和力学性能的影响。研究结果表明,通过在1 220 ℃下真空熔渗0.5 h后,含钛锡青铜可以渗入碳纤维多孔预制体中,从而制备出致密的碳纤维增强铜基复合材料;相比于布毡比1∶1的复合材料,布毡比3∶1的复合材料硬度提升了17%,在垂直无纬布方向和平行无纬布方向的压缩强度分别提升了37%和44%,抗弯强度提升了47%。
  • 富锂锰基材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的改性与电化学性能研究
    文浩然, 习小明, 廖达前, 庞胜利, 周友元
    矿冶工程. 2018, 38(5): 131-134. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.034
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    为改善富锂材料的电化学性能,使用Li3VO4对富锂锰基材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2进行湿法包覆。对样品进行表征和电化学性能测试,结果表明,包覆工艺不会破坏富锂层状材料的结构;包覆物明显改善样品的电化学性能,其中3%包覆量的样品综合性能最好,首次放电比容量为243.2 mAh/g,库伦效率70.9%;在1C下循环50次后,容量保持率为87.2%。
  • 基于干扰观测器的轧机扭振抑制策略研究
    魏立新, 李园园, 范锐, 孙浩
    矿冶工程. 2018, 38(5): 135-140. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.035
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    考虑异步电机转子偏心,建立机电耦合模型,将转子偏心视为系统内扰,状态观测器与干扰观测器相结合,利用稳定裕度调整观测器参数,实现系统内环的干扰观测及补偿。同时考虑到系统复杂、参数不易测量的特点,采用神经网络速度控制器,在线更新权重系数,实现速度在线控制。通过仿真实验,验证了所提出的控制结构在轧机扭振抑制方面的有效性。
  • 微胶囊包覆改性次磷酸铝阻燃剂的制备与表征
    赵永真, 袁文聪, 尤瑶瑶, 魏珊珊, 陈宪宏, 杨金
    矿冶工程. 2018, 38(5): 141-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.036
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    用聚(三聚氰胺-对苯二醛)(PMT)微胶囊对次磷酸铝(AHP)进行包覆,制备了改性次磷酸铝(MAHP)阻燃剂。用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)对材料进行了表征,结果表明: MAHP红外光谱图中存在AHP和PMT的特征峰,说明AHP被PMT成功包覆;AHP的XRD特征衍射峰位置与MAHP的几乎一致,证明MAHP为PMT改性AHP的复合物;AHP粒子被PMT包覆;与AHP相比,MAHP的最大热失重温度从351 ℃提高到358 ℃,分解完全的温度从430 ℃升高到500 ℃左右, 最大热失重速率温度明显提高,增强了热稳定性和阻燃效果。
  • 微米银粉表面碘化改性工艺参数对其形貌的影响
    周健, 汤洪波
    矿冶工程. 2018, 38(5): 144-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.037
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    以I2作氧化剂与微米级银颗粒反应,产生AgI,利用其光敏性使AgI分解成纳米银颗粒,最终在微米银颗粒表面负载Ag/AgI纳米团簇,考察了碘银摩尔比、银粉添加方式及后处理曝光方式对微米级银颗粒表面形貌的影响。结果表明,银粉的形貌与碘银摩尔比正相关;Ag/AgI纳米团簇的形貌与尺寸可通过银粉添加方式及后处理曝光方式进行微调。当碘银摩尔比为2∶100时,经直接添加银粉和再分散曝光法制备的银粉表面纳米团簇的粒径小且分布窄。
  • Al和Mg共掺杂LiFePO4/C正极材料的电化学性能研究
    肖资龙, 张经济, 张志杰, 王红强, 李庆余, 刘国壮
    矿冶工程. 2018, 38(5): 148-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.038
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    采用高温固相法合成了LiFePO4/C和Al、Mg共掺杂的LiFe0.95Al0.03Mg0.02PO4/C复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量仪(EDS)、恒流充放电测试、循环伏安法(CV)等手段对材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。XRD结果表明,Al、Mg共掺杂后的样品并没有破坏LiFePO4的橄榄石结构,同时还增强了LiFePO4结构的稳定性、提高了电子导电性和Li+扩散速度;通过SEM和EDS观测到LiFePO4呈球形颗粒,并在复合样品中检测到有Al和Mg元素存在。分别以0.5C、1C、3C和5C倍率充放电,LiFe0.95Al0.03Mg0.02PO4/C的放电比容量分别为145.1、142.6、133.2和124.9 mAh/g;1C倍率下循环30次后仍保持99.2％的初始容量,显示出良好的循环寿命。
  • 人造石墨-水分散体系的悬浮稳定性研究
    谭嘉朕, 陈石林, 周娩红, 卢梦泽
    矿冶工程. 2018, 38(5): 152-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2018.05.039
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    为研究分散剂对人造石墨-水分散体系的悬浮稳定性和流变性的影响及其作用机理,以吸光度、粘度表征体系悬浮稳定性和体系流变性。通过Zeta电位、扫描电镜、红外光谱等方法研究了分散剂的影响机理。研究结果表明:无机分散剂三氧化二铝和硅酸铝可有效提高人造石墨的悬浮稳定性,改善其流变性;有机分散剂海藻酸钠有利于提高其悬浮稳定性,聚乙烯呲咯烷酮能明显改善体系流变性。
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