2019年, 第39卷, 第4期　
刊出日期：2019-08-25

  

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  2019年第4期目次

  《矿冶工程》编辑部

  矿冶工程. 2019, 39(4): 0-0.

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采矿
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  岩爆等级预测的PCA-OPF模型

  赵国彦, 刘雷磊, 王剑波, 刘焕新, 赵杰, 范壮

  矿冶工程. 2019, 39(4): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.001

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  为了高效准确预测岩爆烈度,将主成分分析(PCA)和最优路径森林(OPF)算法相结合,选取岩石单轴抗压强度、应力系数、脆性系数、弹性能量指数以及完整性系数这5个指标建立了岩爆预测的PCA-OPF分析模型。通过SPSS软件对国内外50组岩爆工程实例数据做主成分分析,依据方差累计贡献率得出3个主要影响因素,作为输入因子对OPF模型进行训练、评估、测试。试验结果的平均预测准确率可以达到91.25%,对比于其它数学模型,PCA-OPF模型预测准确率更高且更稳定,表明PCA-OPF模型在岩爆等级预测中有较好的实用性,可作为一种新的岩爆等级预测方法。
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  U形弯管内大颗粒固液两相流的输送特性研究

  吕彤, 胡琼, 肖红, 李秋华

  矿冶工程. 2019, 39(4): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.002

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  应用计算流体力学及离散元耦合计算方法,对U形弯管中大颗粒固液两相流的输送特性进行了研究。采用Fluent与EDEM耦合计算,对不同输送工况下U形管中的大颗粒输送进行了仿真分析,得到了颗粒及流场在U形弯管中的分布、运动特性,同时结合试验进行了验证分析。结果表明,颗粒进入U形管后由于惯性作用主要沿着管道壁面运动。低速输送工况下,颗粒容易堆积在U形管与提升管的过渡位置,随着输送速度提高,颗粒在U形管中的浓度降低。由于与管道壁面的碰撞、摩擦,颗粒开始沿着壁面滚动运动。弯管内的二次流也会对颗粒的运动和分布产生一定影响。
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  基于组合赋权与有限区间云模型的巷道冒顶预测研究

  张润来, 罗周全

  矿冶工程. 2019, 39(4): 11-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.003

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  针对巷道冒顶风险等级预测过程中风险分级的不确定性和模糊性的特点,提出了一种基于组合赋权与有限区间云模型的风险分级方法。在对巷道冒顶发生机制进行系统分析的前提下,选取包括稳定岩层距巷道顶板表面的距离、地下水渗水量、围岩应力强度比、松动圈厚度、顶板稳定岩层岩石单轴抗压强度等5个主要影响因素作为评价指标。通过组合赋权的方式将主观赋权(AHP)和客观赋权(投影寻踪法)得到的权重相结合获取各指标综合权值。对传统正态云模型进行修正,提出有限区间云模型各特征参数计算方法,并生成云滴图,使含有不确定性特点的指标值与分级变量之间产生映射。结果表明,该评价模型适用于冒顶灾害的预测,具有较高的实用性。
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  基于双指标响应值法对充填材料理想配比值域研究

  牛鹏, 王洪江, 陈志强

  矿冶工程. 2019, 39(4): 15-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.004

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  针对现场尾砂充填材料配比实验决策目标多、实验条件差等问题,采用全面法实验方案,以料浆质量浓度、砂灰比为实验因素,以料浆流动性、胶结体单轴抗压强度为响应值进行配比实验,建立双指标理想配比值域,以提高现场的实践指导性。借助等高线图研究了配料的流动性;采用方差法分析了影响因素对强度的主次效应;通过一维应力波理论计算了充填体抗爆强度;借助非线性回归分析得出满足抗爆振动强度要求的配比数学模型。结果表明:砂灰比越小,浓度越小,流动性越好;充填料浆浓度对强度影响效应更显著;抗爆破振动强度为0.75 MPa。并基于塌落度、单轴抗压强度双指标,提出理想配比值域,为现场充填材料配比提供动态方案。
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  原地浸矿过程中注液边界的应力路径变化规律

  王钰霖, 胡世丽, 洪本根, 刘剑, 姚康, 王观石

  矿冶工程. 2019, 39(4): 20-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.005

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  以福建屏南某离子型稀土矿山注液分界线所在区域为研究对象,通过原地浸矿过程中这一区域不同深度处土压力强度实测数据,运用p-q空间应力图,描述了此位置不同深度处的应力路径,并阐述了由原地浸矿引起的边坡变形和矿山内部液位变化对该区域不同深度处应力路径的影响。结果表明:处于液位以上的矿体,其应力路径主要受边坡变形的影响,当边坡破坏形式为推移式破坏或者牵引式破坏时,空间应力图相应表现出平均主应力p和广义剪应力q增大或者p减小、q增大;处于液位以下的矿体,其应力路径主要受液位高度的影响,随着液位高度增大或者减小,空间应力图相应表现出p减小、q不变或者p增大、q不变。
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  设坝垃圾填埋场沿底部衬里滑动的稳定性分析

  袁深根, 贺建清, 胡伟, 高文华

  矿冶工程. 2019, 39(4): 25-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.006

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  考虑填埋场底部衬里极限破坏界面转移和垃圾坝的作用,将填埋场分为垃圾坝、被动楔体、两个中间楔体和主动楔体5个部分,分别对每个部分进行极限平衡分析,并建立了平衡方程,求解填埋场沿底部复合衬里界面滑动的安全系数。结合工程实例分析了垃圾坝、垃圾土及填埋场底部衬里界面剪切强度对填埋场稳定性的影响,分析结果表明,垃圾土粘聚力c_sw、内摩擦角φ_sw增加,填埋场安全系数F_s呈线性小幅增长,φ_sw对F_s的影响略大于c_sw。随着坝底界面粘聚力c_d和摩擦角δ_d增加,F_s逐渐增大,且与c_d近似呈线性关系,δ_d对F_s的影响大于c_d。增加垃圾坝坝高H₂、减小坝背倾角η,F_s增大。填埋场底部衬里界面粘聚力c_b和摩擦角δ_b增加,F_s增大,并与c_b近似呈线性关系。高法向应力界面的强度指标对Fs的影响程度远大于低法向应力界面的强度指标,δ_b对F_s的影响尤为显著。
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  浆料气力提升系统性能研究

  李策, 胡东, 王舒, 杨陈浩

  矿冶工程. 2019, 39(4): 31-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.007

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  为进一步研究气力提升装置各项参数对排水量、排沙量的影响规律,以河沙为实验颗粒,研究了气流量、浸入率、供沙量对装置提升性能的影响。结果表明,气流量和浸入率对提升能力有重要影响,气流量存在一个最优值和一个临界值,达到最优值后继续增加气流量提升效果变化不明显;小于临界值时水和河沙都不能被提升。浸入率较高时,排沙量在气流量较小时就可以达到最大值,高浸入率下排水量下降的趋势要比低浸入率时晚。本文研究成果对海底采矿、河道清淤、石油开采等具有一定指导意义和设计建议。
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  基于钻孔和截割的新型硬岩快速掘进工艺探讨

  彭文

  矿冶工程. 2019, 39(4): 35-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.008

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  为了解决硐室工程领域硬岩快速掘进的问题,在“钻孔+液压冲击”的基础上,提出了“钻孔+振动+截割”的新型硬岩快速掘进工艺。在此基础上,分别对孔边距不变和总钻孔数不变情况下的关键钻孔直径进行了综合分析和对比,结果表明,钻孔直径140 mm时的截割头截割效率高,但总的节拍时间和效率并不明显占优。综合考虑液压凿岩机的价格、质量及对钻臂结构强度尺寸的影响,钻孔直径应在90~115 mm之间。
选矿
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  从含碲金矿中综合回收金、银、碲的试验研究

  杨玮, 王刚, 曹欢, 王倩

  矿冶工程. 2019, 39(4): 39-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.009

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  对河南某含碲金矿石进行了尼尔森重选单因素试验和重选尾矿再浮选试验。在磨矿细度-0.074 mm粒级占60%、给矿浓度25%、离心力强度50g、给矿速度900 g/min条件下获得重选精矿,在磨矿细度-0.074 mm粒级占70%、矿浆pH值为8、捕收剂异戊基黄药用量120 g/t条件下对重选尾矿进行一粗一扫浮选,重选和浮选的合并精矿金、银、碲品位分别为32.88 g/t、39.94 g/t和94.35 g/t,金、银、碲总回收率达到了89.97%、86.48%和81.29%,实现了金、银、碲的有效回收。
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  湖南某萤石矿洗矿泥选矿工艺研究

  王长涛, 刘润清, 林上勇, 高建德, 孙伟, 宋鑫

  矿冶工程. 2019, 39(4): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.010

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  针对湖南某萤石矿矿泥含量较多、洗矿泥直接作为尾矿排出而影响CaF₂资源回收率的问题,研究了一种洗矿泥选矿工艺,通过旋流器分级、粗粒再磨以及一粗一扫四精的浮选工艺,得到了CaF₂品位90.43%、回收率58.74%的萤石精矿。通过洗矿泥选矿工艺,不仅能回收矿泥中的有用矿物,提高萤石回收率,而且能减少尾矿排放量,提高综合效益。
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  贫赤铁矿石粗粒湿式强磁预选抛废试验

  李佩昱, 高鹏, 徐冬林, 李艳军, 余建文

  矿冶工程. 2019, 39(4): 47-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.011

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  为实现鞍千极贫赤铁矿石的开发利用,对该铁矿石进行了粗粒湿式强磁预选试验研究,考察了磁场强度、立环转速、脉冲冲次等主要影响因素对预选指标的影响。结果表明,在给料TFe品位21.36%、细度-3 mm、磁场强度1.0 T、立环转速2.0 r/min及脉冲冲次200次/min的优化条件下,可得到预选精矿TFe品位34.18%、铁回收率89.20%、抛尾率43.28%、尾矿TFe品位5.33%的优异技术指标,为我国大量极贫赤铁矿石的高效预选提供了借鉴。
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  内蒙古某复杂多金属硫化矿选矿技术研究

  简胜, 孙伟, 胡岳华

  矿冶工程. 2019, 39(4): 50-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.012

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  对内蒙古某铜铅锌多金属硫化矿石进行了浮选试验研究。采用"铜铅混合浮选-铜铅分离-尾矿再选锌"的工艺流程,在磨矿细度-0.074 mm粒级占80%条件下,优化药剂制度,获得了铜精矿铜品位20.14%、铜回收率40.27%,铅精矿铅品位62.46%、铅回收率93.56%,锌精矿锌品位48.84%、锌回收率89.27%的选别指标,银总回收率达到了88.01%。
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  仅一段磨矿的钨矿分级工艺探索

  胡开文

  矿冶工程. 2019, 39(4): 54-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.013

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  为解决传统钨矿选矿厂磨矿分级系统存在的反富集现象,在生产线上应用高频细筛对原使用螺旋分级机的磨矿分级流程进行了改造,对比分析了改造前后分级产品的性质,结果表明,应用0.3 mm筛网的高频细筛能解决“反富集”问题并减少WO₃在细泥中的分布;但要达到浮选给矿的粒度和WO₃金属分布率指标,高频细筛筛网应控制在0.15～0.20 mm。通过分析以及模拟设计,采用螺旋分级机和高频细筛组合分级、顺序返回的分级工艺具有一定的可行性,且具有诸多现实意义。
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  柿竹园黑钨选别新工艺中的离心机抛尾探索研究

  魏大为

  矿冶工程. 2019, 39(4): 59-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.014

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  针对湖南柿竹园钨、钼、铋、萤石复杂多金属矿采用高梯度强磁选分离黑、白钨矿-黑、白钨矿分别浮选的工艺流程,采用离心机对高梯度强磁选精矿进行重选预先抛尾,提高黑钨矿入选品位,减少黑钨矿浮选给矿量,得到的粗精矿再用浮选回收黑钨矿。试验结果表明,对WO₃品位0.64%的高梯度磁选精矿进行重选抛尾-浮选,获得了WO₃品位54.23%、回收率84.75%的黑钨精矿。通过预选抛尾,减少了浮选投资,同时较大幅度降低了水耗、电耗和药耗,取得了较好的技术经济指标。
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  粤北某极低品位伴生稀有金属矿产资源综合利用研究

  邹坚坚, 胡真, 汪泰, 李沛伦, 王成行

  矿冶工程. 2019, 39(4): 63-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.015

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  针对粤北某极低品位伴生稀有金属矿石,采用由“分级-粗粒跳汰-细粒摇床”重选预富集工艺、“钨硫枱浮分组-分类磨矿-异步浮选分离”钨硫分离工艺和“加温脱药-钼优先浮选-铋银重选-铜银浮选”硫化矿相互分离工艺3部分组成的工艺流程,生产实践结果显示,在原矿钨、铜、钼、铋、银品位分别为0.417%、0.111%、0.017%、0.072%和9.909 g/t时,获得了钨、铜、钼、铋、硫品位分别为61.96%、21.69%、51.89%、25.18%和44.51%,回收率分别为80.21%、72.28%、64.01%、56.40%和60.41%的合格产品,银在铜、铋精矿中品位分别为353.31 g/t和3 391.49 g/t,总回收率为68.27%,充分回收了铜、钼、铋、硫、钨等有价金属元素,实现了极低品位伴生稀有金属矿产资源的高效综合利用。
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  云南某低品位磁铁矿选矿试验研究

  李煊生, 罗良飞

  矿冶工程. 2019, 39(4): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.016

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  对云南某原矿TFe品位22.35%、磁性铁含量15.58%的贫磁铁矿进行了选矿试验研究。经过不同粒度预选试验和多流程对比试验,开发出了适合该矿的选矿工艺流程,采用粗粒预选-磨矿-弱磁选-重选-再磨-弱磁选流程,取得了精矿产率23.89%、TFe品位65.70%、回收率70.28%的指标。
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  新型过滤洗涤一体技术在电解锰废渣脱水洗涤中的应用研究

  刘谊兵, 赵钺, 杨高天, 张星本

  矿冶工程. 2019, 39(4): 72-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.017

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  通过工艺更新、设备升级,开发了一种新型过滤洗涤一体技术,现场取代两段或多段联合洗涤脱水工艺及设施,实现了锰渣脱水、洗涤、过滤无短路一体化。结果表明,采用新型过滤洗涤一体技术,不仅大幅缩短工艺流程,还可减少锰渣中有害物质对环境的污染,提升有价资源的回收率,为企业创造价值。
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  尾矿膏体形成机理浅析

  曾建红

  矿冶工程. 2019, 39(4): 75-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.018

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  针对某矿山铁尾矿物料特性,分析了尾矿膏体形成机理。结果表明,尾矿膏体的形成与尾矿性质、絮凝工艺、沉降高度、耙架搅拌等因素有关;该矿山尾矿可以采用单一浓缩方式直接制取尾矿膏体,也可以通过添加合适的固结材料来使其形成尾矿膏体。
冶金
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  含镁三元系锰电解液理化性能研究

  李重洋, 钱振, 时启龙, 何利民, 熊雪良

  矿冶工程. 2019, 39(4): 79-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.019

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  研究了MgSO₄-MnSO₄-(NH₄)₂SO₄三元系锰电解液的理化性能。选取电解锰合格液作为研究对象,研究了温度、溶液成分对锰电解液密度、电导率和缓冲能力的影响。结果表明,锰电解液密度随溶液温度降低、硫酸铵浓度和镁离子浓度升高而增加;镁离子对电解液密度影响较大,镁离子浓度从0增至30 g/L,40 ℃下锰电解液密度从1.133 g/mL增至1.263 g/mL。电导率随溶液温度、硫酸铵浓度升高而增加,随镁离子浓度升高而降低;硫酸铵浓度从70 g/L增至100 g/L时,溶液电导率增幅超过27%;镁离子浓度从0增至30 g/L时,溶液电导率降幅将近14%。硫酸铵能显著增加锰电解液的缓冲能力,镁离子浓度对缓冲容量影响不大,但是镁离子浓度超过25 g/L后会降低锰电解液对pH值的调节能力。
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  预处理强化赤铁矿熔剂性球团制备性能的研究

  杨永斌, 张健, 钟强, 李骞, 姜涛

  矿冶工程. 2019, 39(4): 83-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.020

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  为了解决赤铁矿球团制备性能较差的问题,研究了原料预处理改善Minas赤铁精矿熔剂性球团制备性能的效果。研究结果表明,Minas赤铁矿颗粒表面光滑平整、粒度细且均匀、缺乏合理的粗细搭配且微细粒级含量少等特点是其造球性能偏弱的主要原因。原料预处理不仅强化了Minas赤铁精矿的造球性能,而且显著改善了球团焙烧性能:球磨12 min和高压辊磨2次可使生球落下强度从3.9次/0.5 m分别提高到6.0次/0.5 m和6.4次/0.5 m;高压辊磨预处理时,1 220 ℃下焙烧12 min球团强度可达到2 500 N/球以上,而球磨和高压辊磨联合预处理时则达到了更高的3 227 N/球。
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  基于MnO-SiO₂-CaO渣型的辉锑矿挥发熔炼工艺

  任国兴, 潘炳, 杨润德, 肖松文

  矿冶工程. 2019, 39(4): 89-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.021

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  提出以硫化锰矿作造渣剂、采用MnO-SiO₂-CaO渣型的辉锑矿挥发熔炼新工艺。试验确定的最佳工艺条件为:硫化锰矿、氧化钙和焦炭用量分别为锑精矿质量的20.01%、6.66%和4.98%,熔炼温度1 250~1 300 ℃,氧气流量0.7 L/min,熔炼时间50 min;此条件下锑锍产率5.09%,渣中Sb含量0.33%,Sb挥发率99.75%,炉渣主要由MnO、FeO、SiO₂、CaO组成,含量分别为19.11%、11.20%、34.78%和14.23%。在试验条件范围内,Mn在渣/锍两相间分配比值明显高于Fe,达到1.0。以MnS作造渣剂,采用MnO-SiO₂-CaO渣型进行辉锑矿的挥发熔炼,可望强化挥发熔池熔炼炉的顺畅运行。
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  选择性还原法分离高炉粉尘中锌和铁的研究

  王碧侠, 刘欢, 张晨露, 付筱芸, 马红周, 朱军

  矿冶工程. 2019, 39(4): 94-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.022

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  采用兰炭作还原剂,对高炉粉尘进行还原焙烧,再对焙砂进行磁选,然后浸出磁选尾矿中的锌,实现锌、铁分离。在热力学计算的基础上,研究了焙烧条件对锌、铁浸出率的影响,结果表明:加碳焙烧可使高炉粉尘中的铁酸锌选择性还原为磁性氧化铁和氧化锌,较优的焙烧工艺参数为:焙烧温度800 ℃,焙烧时间2 h,配炭量50%。磁选可分离出焙砂中的磁性氧化铁。采用1 mol/L的硫酸在室温下浸出磁选尾矿1 h,锌、铁浸出率分别为75.39%和27.46%。
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  锌电解阳极泥中有价金属的提取工艺研究

  耿家锐, 王振杰, 刘安荣, 彭伟, 王京

  矿冶工程. 2019, 39(4): 98-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.023

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  采用稀硫酸清洗和分段还原浸出相结合的全湿法工艺对锌电解阳极泥中有价金属元素进行综合回收处理,考察了反应时间、反应温度、硫酸加入量和葡萄糖加入量等工艺参数对阳极泥中锰的浸出效果。实验结果表明:通过稀硫酸清洗,锌电解阳极泥中锌脱除率达98.41%;在液固质量比4∶1、反应温度120 ℃、反应时间60 min、硫酸加入量1.4 g/g_渣、葡萄糖加入量0.17 g/g_渣的条件下,锰浸出率达97.87%;得到的残渣为富银硫酸铅渣,渣中铅含量61.45%,银含量2 224.63 g/t,实现了锰和铅、银的分离,获得硫酸锰溶液和富银硫酸铅渣。
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  含钒云母在硫酸溶液中的溶解行为

  胡洋, 何东升, 王梦涛, 谢志豪, 张可成, 朱志伟

  矿冶工程. 2019, 39(4): 102-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.024

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  采用45%H₂SO₄溶液作为浸出剂浸出含钒云母,研究了其溶解行为。结果表明:在浸出过程中,含钒云母矿物晶格原子键能、键长、电荷平衡以及分子构型发生变化;矿物中V、Al元素在H₂SO₄中浸出过程中表现出溶出行为一致,以等速率从固相中溶蚀释放出来;V、Al元素溶出率与矿物晶面间距密切相关。
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  含锌电炉粉尘配碳选择性还原的实验研究

  杨莹, 汪鑫, 许继芳, 郭恒睿, 邓寅祥

  矿冶工程. 2019, 39(4): 106-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.025

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  为实现含锌电炉粉尘选择性还原、有效分离铁和锌资源,采用热力学计算和实验研究相结合,分析电炉粉尘中主要物相的还原分解行为,研究配碳量、反应温度和反应时间对还原产物的影响。结果表明,含锌电炉粉尘配碳选择性还原为铁氧化物和ZnO是可行的;在582~940 ℃之间,可实现铁酸锌的有效分解、ZnO过还原的抑制;随着反应温度增加和反应时间延长,铁氧化物遵循逐级还原规律,配碳量对产物并未产生明显影响;当温度为950 ℃时,ZnO被还原为锌蒸气而挥发,导致产物中锌含量明显降低。在配碳量1/10、反应温度850 ℃、反应时间1 h的优化条件下,ZnFe₂O₄分解率约为70%。
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  乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

  张涵, 张臻悦, 刘德峰, 柴修为, 池汝安

  矿冶工程. 2019, 39(4): 110-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.026

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  探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25 ℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。
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  电镀污泥中铜的浸出和溶剂萃取回收研究

  易龙生, 赵立华, 许元洪, 李晓慢

  矿冶工程. 2019, 39(4): 115-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.027

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  采用硫酸浸出-萃取-反萃工艺流程回收电镀污泥中的铜。运用MATLAB拟合了1 mol/L硫酸体系中铜的浸出动力学模型,表明该浸出过程为扩散和表面反应共同控制。在硫酸浓度1 mol/L、液固比15∶1条件下浸出10 min,铜浸出率达到90%。采用萃取-反萃取的方式回收浸出液中的Cu²⁺,以Mextral^® 984H为萃取剂、Mextral^® DT100为稀释剂,在溶液pH=2、萃取时间30 min、O/L相比1∶1、萃取剂浓度10%条件下萃取,铜萃取率可达99%;O/L相比1∶1、反萃取时间30 min,用25%的硫酸溶液进行反萃取,铜反萃取率可达95%。此工艺流程铜总回收率可达85%,实现了铜的高效回收。
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  钼尾矿中钼、铜和铁的生物浸出实验研究

  上官若凡, 郝瑛轩, 张湛博

  矿冶工程. 2019, 39(4): 119-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.028

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  使用浸矿微生物对钼尾矿进行生物浸出,在钼尾矿质量10 g、矿浆浓度10%(w/v)、微生物加入量10 mL(微生物初始浓度2×10⁷个/L)、浸出温度28 ℃条件下,经过21 d生物浸矿,钼尾矿中的Mo、Cu和Fe浸出率分别达到82.87%、83.73%和88.78%,钼尾矿中的重金属含量大大降低。物相分析结果表明,浸矿微生物对尾矿中的辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿的氧化作用,以及铁离子对辉钼矿的化学浸出作用,实现了尾矿中Mo、Cu和Fe的有效浸出。
材料
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  SiO₂胶体、介孔SiO₂对低浓度铀的吸附作用机制研究

  侯伟, 韦克钢, 胡鄂明, 黄龙, 许娜, 蒋潇宇, 马战争, 王清良

  矿冶工程. 2019, 39(4): 123-127. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.029

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  分别采用SiO₂胶体和介孔SiO₂(MSP)吸附水溶液中低浓度铀,探讨了溶液初始pH值、吸附时间、固液比等因素对吸附效果的影响。结果表明,当溶液中铀初始浓度为2 mg/L、pH=4时,SiO₂胶体和MSP在7 min达到吸附平衡且对铀的吸附率分别在65%和98%以上;等温吸附拟合结果表明,SiO₂胶体对铀酰离子的吸附并不符合单分子层吸附,MSP则表现出单层覆盖和多层吸附相结合的吸附模式;傅里叶红外光谱分析表明:2种材料主要是靠Si—O—Si、Si—OH基团吸附铀;用0.1 mol/L硝酸可迅速洗脱铀,洗脱效率大于95%。
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  混合焙烧法制备多孔氧化硅

  罗清威

  矿冶工程. 2019, 39(4): 128-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.030

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  为了缓解石棉工业废渣的排放压力,实现石棉尾矿的资源化利用,以陕南石棉尾矿为原料,采用混合焙烧法制备了多孔氧化硅材料,并采用XRD、SEM、BET等对其结构、形貌、比表面积及性能进行了表征。结果表明:500 ℃下混合焙烧2 h制备的多孔氧化硅结晶状况较好,多孔性良好,比表面积为40.23 m²/g,适合用于工业有机废水的处理。在中性环境下,废水中罗丹明B浓度为25 mg/L、吸附时间30 min时多孔氧化硅对罗丹明B的吸附率最大。
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  阿霉素在羧基化纳米金刚石表面的负载与释放性能研究

  朱华敏, 许向阳,, 邵诗宇, 胡金宇, 迟伶俐, 刘艳茹, 于美苓

  矿冶工程. 2019, 39(4): 131-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.031

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  利用高温氧化法实现纳米金刚石表面羧基化,以提高其对阿霉素药物的负载率。通过考查高温氧化条件、药物浓度、溶液pH值等因素对其载药效果的影响规律,得出最佳载药条件,制备了负载量为425 μg/mg的纳米金刚石-阿霉素体系。探索了不同pH环境下该载药体系的药物释放规律,结果表明,羧基化纳米金刚石负载阿霉素后,可高效释药,最高释放率可达91%,说明纳米金刚石在改善药效发挥、降低药量、减少毒副作用等方面具有巨大潜力。
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  基于有限元法的沥青混凝土振动铣刨过程数值模拟

  周里群, 陈曦, 李玉平, 许欣

  矿冶工程. 2019, 39(4): 136-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.032

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  采用有限元分析法,研究了振频振幅等工艺参数对铣刨机振动铣刨AC-16沥青混凝土作业的影响。结果表明,振动铣刨作业采用沿铣刨机进给方向(X向)振动方式时,刀具摩擦阻力平均值随振幅和频率增加而递减,在频率为90 Hz和振幅为6 mm时效果最佳。
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  锂离子电池硅碳负极材料的结构设计研究进展

  杨乐之, 殷敖, 刘志宽, 庄子龙, 覃事彪, 涂飞跃, 汤刚

  矿冶工程. 2019, 39(4): 140-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.033

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  硅基材料具有理论比容量高、资源丰富等优点,然而硅基负极材料在锂化过程中面临体积膨胀、活性物质破碎粉化、电极材料与集流体分离以及导电性较差等问题。综述了硅碳负极材料的锂化机理及性能衰退原因,介绍了硅碳材料核壳结构、蛋黄壳结构、夹层结构及三维结构等结构设计研究进展及存在的问题,在此基础上对开发制备更简单、更可靠、成本更低的硅碳材料及其三维结构设计进行了展望。
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  超临界机组水冷壁横向裂纹成因分析及预防措施

  黄桥生, 牟申周, 胡浩波, 陈琨

  矿冶工程. 2019, 39(4): 145-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2019.04.034

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  某超临界机组水冷壁前墙中间区域时常发生开裂泄漏,为找出其原因,通过宏观检查、射线检测、微观形貌检查、金相分析等手段对该机组水冷壁管横向裂纹进行了分析,结果表明,管内表面腐蚀坑是裂纹源,由于水冷壁管内部存在较大应力,逐渐萌生形成裂纹。为防止发生类似事故,提出了改进结构、加强监测等措施。