2020年, 第40卷, 第1期　
刊出日期：2020-02-25

  

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  2020年第1期目次

  《矿冶工程》编辑部

  矿冶工程. 2020, 40(1): 0-0.

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采矿
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  海下开采断层活化监测与稳定性分析

  赵国彦, 代俊成, 李振阳, 陈英, 梁伟章, 王恩杰

  矿冶工程. 2020, 40(1): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.001

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  针对海底大型金属矿山三山岛金矿新立矿区西南翼矿体上盘赋存F1断层在高强度开采下受到不同程度扰动而存在活化失稳可能性的问题,以弹性力学和最小势能原理为基础,推导出了加锚断层面活化的力学模型。采用MGJY锚杆截面应力计和单点位移计对断层应力、位移变化情况进行监测,结合实测数据,综合判断断层的稳定性,结果表明监测点处断层未发生活化。研究成果可为该区域其他断层的稳定性评价和后续治理提供理论依据及技术指导。
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  深海集矿机行走的视景仿真系统设计与实现

  胡琼, 张贵萍, 吕彤

  矿冶工程. 2020, 40(1): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.002

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  针对深海采矿系统在海底黑暗地带工作无法直观、便捷地监测这一问题,设计和实现了一种基于Visual C++和Vega Prime软件联合开发的深海采矿视景仿真系统。利用Terra Vista软件和Multigen Creator 软件构建了三维虚拟场景,包括采矿系统三维实体模型的创建和海底地形的生成,并在Vega Prime软件中实现了视景仿真。介绍了利用Visual C++二次开发Vega Prime视景仿真系统的方法,根据加载的实时数据驱动集矿机模型,控制其运动路径。阐述了Vega Prime与OpenGL联合开发的关键技术及方法,并绘制了集矿机的行走轨迹图。仿真结果表明:此方案能逼真、准确、实时地模拟集矿机在海底的动态运动,对深海采矿作业的顺利进行具有一定的参考意义。
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  含软弱结构面石灰岩巴西劈裂破坏模式研究

  李子旋, 雷涛, 叶海旺, 赵昀, 王其洲, 李立峰

  矿冶工程. 2020, 40(1): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.003

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  以湖北省秭归县某矿山石灰岩为研究对象,进行了不同软弱结构面倾角θ的巴西劈裂实验,研究了石灰岩中软弱结构面倾角对岩石试样破坏模式的影响,并探讨了相应的破坏机理。结果表明:软弱结构面对试样的劈裂破坏模式具有控制性作用,随着结构面倾角增大(0°~90°范围内),试样破坏模式可分为4种,其中,θ为0°和15°时为岩石基质以及结构面拉裂破坏,θ为30°时为岩石基质的拉裂破坏以及结构面的拉裂和滑移破坏,θ为45°和60°时为结构面的剪切滑移破坏,θ为90°时为结构面的拉裂破坏; 同时发现,当θ为45°、60°和90°时,结构面对试样破坏机理的影响与层理面类似,而当θ为0°、15°和30°时,试样的破坏机理会更为复杂。
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  地下采矿引起地表塌陷机理研究

  王栋毅, 李夕兵, 黎崇金, 刘志祥

  矿冶工程. 2020, 40(1): 16-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.004

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  根据赤峰红岭铅锌矿的地质资料,利用颗粒流程序PFC2D建立了红岭铅锌矿的二维离散元模型,模拟矿体的开挖过程; 并通过分析开采过程中的应力和位移演化规律,揭示矿山地表塌陷区的形成机理。模拟结果表明:矿山地表发生塌陷的主要原因是矿区较大水平构造应力的释放,以及采空区未及时回填而使上盘形成悬臂结构; 塌陷废石回填了部分采空区,并在一定程度上限制了围岩的水平变形; 地表位移的缓慢变形阶段和加速变形阶段的拐点表示围岩塌陷的开始,可作为预测地表塌陷的指标。
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  接顶率对充填体稳定性的影响研究

  刘奇, 欧任泽, 林卫星, 郑海力

  矿冶工程. 2020, 40(1): 22-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.005

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  为了研究充填接顶率对充填体稳定性的影响,运用MIDAS有限元软件建立了不同接顶率下胶结充填矿柱稳定性分析模型。在研究影响充填接顶率主要因素的基础上,得到充填次数与充填接顶率的关系方程。采用MIDAS软件创建了11个不同接顶率的矿岩及充填体模型,通过分析不同充填接顶率时胶结充填体的受力状况,对胶结充填体安全稳定性进行综合评价,从而得到较合理的充填接顶率。将该研究成果运用于某多金属矿山,当一步采场充填接顶率为72.6%时,充填次数少、充填成本低且能保证采矿作业的安全性。该研究为其他类似矿山科学合理地提高充填接顶率提供了一种全新的指导方向。
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  一种基于强度折减法的自适应安全系数算法研究

  伍礼杰, 邓红卫, 张亚南

  矿冶工程. 2020, 40(1): 27-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.006

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  在系统分析FLAC^3D 5.0内置安全系数算法的求解机制和不足的基础上,根据失稳状态下求解不平衡力比率时步曲线的变化规律,基于更小分析单位的系统失稳状态判定机制,提出了自适应安全系数算法及其计算流程,并进行了验证。研究结果表明:自适应安全系数算法的求解结果准确可靠; 相比内置安全系数算法,自适应安全系数算法能够显著提高安全系数的计算效率,并且随着模型网格密度增加,自适应安全系数算法计算效率优势更加明显。
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  龙塘沿铁矿水文地质研究及防治水措施

  南晋武

  矿冶工程. 2020, 40(1): 33-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.007

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  结合龙塘沿铁矿探水孔、探矿孔等的施工揭露情况,研究了该矿水文地质条件,指出了其充水原因; 通过矿山防治水实践,找出了影响井下近矿体帷幕防治水效果的主要因素,提出了矿井突水防治的补充措施。实践结果表明,龙塘沿铁矿防治水效果良好,达到了有效保护矿区周边地下水资源及绿色、安全开采的目的,防治水对策可供其他类似矿山工程借鉴。
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  北洺河铁矿全尾砂胶结充填治理塌陷区的可行性研究

  汪光德, 原明亮, 曾建红, 王荣军, 周超群

  矿冶工程. 2020, 40(1): 36-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.008

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  北洺河铁矿为践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,探索利用选厂尾矿治理地表塌陷区方案。通过对北洺河铁矿塌陷区稳定性分析以及对全尾砂膏体制备、输送、胶结充填技术可行性试验研究,并结合经济估算、环境和社会效益等综合分析,认为全尾砂胶结充填治理塌陷区的方案可行。
选矿
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  基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

  薛珂, 李文风, 常庆伟, 周瑜林

  矿冶工程. 2020, 40(1): 41-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.009

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  以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken 响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。
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  铜铅分离中海藻酸钠选择性抑铅作用研究

  卜显忠, 丁一豪, 陈帆帆, 陈伟

  矿冶工程. 2020, 40(1): 46-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.010

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  研究了海藻酸钠在丁铵黑药捕收剂体系下对方铅矿和黄铜矿的抑制作用,并通过动电位、红外光谱、X射线光电子能谱等考察了海藻酸钠对黄铜矿及方铅矿的作用机理。结果表明,海藻酸钠能在不影响黄铜矿浮选行为的同时对方铅矿产生强烈抑制作用,使方铅矿浮选回收率从87.68%降至8.7%。
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  莫桑比克某锆英石磁电选矿工艺研究

  张建文, 王海东, 龚文勇, 张华, 马崇振, 廖乾

  矿冶工程. 2020, 40(1): 51-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.011

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  对莫桑比克某海滨砂矿进行了工艺矿物学及锆英石选矿试验研究。采用磁选-电选联合精选流程,分别获得一级锆英石精矿ZrO₂品位65.56%、回收率41.86%,三级锆英石精矿ZrO₂品位64.65%、回收率34.22%的较好试验指标; 锆英石精矿ZrO₂综合回收率达到76.08%。研究结果可为开发利用莫桑比克某锆石资源提供借鉴和参考。
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  磨矿强化浮选粉煤灰中未燃尽炭试验研究

  王驰, 张覃, 卯松, 叶军建, 李显波, 黄延

  矿冶工程. 2020, 40(1): 54-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.012

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  为了高效利用贵州某高炭粉煤灰中的未燃尽炭,进行了浮选试验研究,采用正交试验和单因素试验考察了捕收剂用量、起泡剂用量、矿浆浓度、充气量和磨矿细度对浮选效果的影响。结果表明:在捕收剂WZ用量1 800 g/t、起泡剂YC用量200 g/t、矿浆浓度25%和充气量0.3 m³/min条件下,在浮选前增加磨矿,磨矿细度从未磨矿时原灰-0.075 mm粒级占42.20%提升到-0.075 mm粒级占97.40%时,浮选完善指标从35.84%提高到45.69%。采用一粗两精一扫、中矿再选试验流程,可获得可燃物含量60.87%、可燃物回收率77.64%的精炭,以及烧失量分别为4.57%和9.55%的两种尾灰。磨矿不仅能够使颗粒变细,还可使未燃尽炭内部新鲜表面暴露,提高其疏水性,强化浮选。
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  鞍钢某选厂混磁精矿矿物特征及其低温反浮选捕收剂的研究

  索明名, 姜永良, 辛思奇, 金明鉴, 姜效军

  矿冶工程. 2020, 40(1): 58-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.013

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  对鞍钢某选厂混磁精矿的矿物特征进行了测定。并根据矿物特性,利用表面活性剂和脂肪酸研制了新的反浮选捕收剂,该捕收剂适宜的矿浆温度可从28 ℃降到18～20 ℃。实验室浮选试验结果表明,18 ℃下,开路一粗一精浮选,可获得精矿全铁品位68.24%、回收率68.29%; 闭路一粗一精三扫浮选,可获得精矿全铁品位68.65%、回收率90.54%。16～18 ℃下工业现场试验可获得精矿全铁品位68.14%、尾矿全铁品位15.38%,与原来28 ℃分选指标相当。试验结果可为选厂降低成本、节省能耗、增加效益提供技术支撑。
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  镍钼矿选矿废水处理回用试验研究

  刘建东, 刘三军, 孙伟, 史文革, 胡鄂明, 李会娟

  矿冶工程. 2020, 40(1): 62-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.014

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  对某镍钼矿选矿废水进行了回用试验研究。结果表明,镍钼矿选矿废水直接回用于浮选效果较差; 废水经絮凝剂NHX沉降处理后,固体悬浮物含量由839.6 mg/L降为17.7 mg/L,COD也大幅下降。处理后废水回用对镍钼矿浮选指标影响不大,符合回用标准。
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  从尾矿中回收钛铁矿的试验研究

  刘能云, 陈超, 张裕书, 张少翔

  矿冶工程. 2020, 40(1): 65-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.015

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  攀枝花某钛铁矿选矿厂尾矿库中尾矿TiO₂和TFe品位分别为10.28%和10.38%,采用弱磁选铁-强磁预富集钛-浮选工艺回收其中的铁和钛。弱磁选铁可获得铁品位57.5%、回收率22.19%的铁精矿; 弱磁选铁尾矿经强磁预富集得到TiO₂品位15.63%、回收率79.69%的强磁钛粗精矿; 强磁钛粗精矿经一次粗选一次扫选四次精选浮选闭路试验可获得TiO₂品位45.97%、对强磁钛粗精矿回收率76.32%、对尾矿库尾矿回收率60.82%的钛精矿。该工艺实现了钛铁矿尾矿二次资源的综合利用。
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  攀西钒钛磁铁矿细泥中钛铁矿的可选性研究

  安登极

  矿冶工程. 2020, 40(1): 69-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.016

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  针对选钛厂浮选给矿细泥含量高的问题,对浮选给矿进行了预富集脱泥除杂试验研究。对比了立环高梯度磁选、ZH平环强磁选和离心重选等工艺的预富集效果,结果表明,ZH平环强磁选的预富集效果较好,经ZH强磁选预富集-浮选选钛,最终可以获得钛精矿品位48.18%、回收率72.43%,实现了该物料的回收利用。
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  某低品位氧化锰矿磁选试验研究

  杨茂春, 肖东升, 敖江, 周亮, 郭强

  矿冶工程. 2020, 40(1): 73-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.017

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  针对某低品位氧化锰矿分选指标不高的现状,考查了原矿性质和-6 mm粒级分布情况,结合原工艺条件,进行了磁选-中矿分级脱泥以及分级磁选试验。结果表明:感应辊式磁选机处理粗粒级锰矿效果较好,高梯度磁选机处理细粒级锰矿效果较好,两种工艺流程均可获得混合精矿品位高于30%、回收率高于84%的较好指标。
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  某复杂铜硫矿浮选分离与综合回收试验研究

  周利华

  矿冶工程. 2020, 40(1): 77-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.018

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  某复杂铜硫矿原矿硫铁含量高,现场为高碱工艺流程,铜硫分离困难且金银综合回收效率低。采用硫化钠预先活化,“石灰+羧化壳聚糖”作黄铁矿和磁黄铁矿抑制剂,粗选pH=8.5,经一粗两精三扫优先浮选流程可得到含铜24.63%、含金3.41 g/t、含银952.05 g/t,铜回收率84.45%、金回收率32.58%、银回收率75.70%的铜精矿。羧化壳聚糖为清洁高效有机高分子化合物,能高效选择性抑制硫铁矿,在提高主金属铜回收率的同时,伴生金银矿物得到了高效综合回收。
冶金
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  高铁煤泥直接还原铁精矿粉研究

  陈伟鹏, 庞雅丹, 陈晓丹, 赵增武, 武文斐

  矿冶工程. 2020, 40(1): 81-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.019

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  采用煤泥还原白云鄂博铁精矿粉,研究了配碳比、还原时间、还原温度对铁精矿粉金属化率的影响。实验结果表明:煤泥还原铁精矿粉的最佳实验条件为:配碳比1.2、还原温度1 250 ℃、还原时间30 min,此条件下金属化率达87.74%。该工艺可实现煤泥的高效清洁利用。
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  溶剂萃取法从浸出液中分离铷铯试验研究

  黄鹏, 刘爽, 李健, 康健, 林璠, 白丁

  矿冶工程. 2020, 40(1): 85-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.020

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  采用t-BAMBP+二甲苯体系对某铷铯浸出液进行了萃取分离铷铯试验研究。结果表明:在t-BAMBP浓度30%、料液碱度(OH^-)0.2 mol/L、萃取相比V_O/V_A=1、洗涤相比V_O'/V_A'=1、室温萃取时间3 min条件下,对浸出液进行6级分馏萃取(2级萃取、4级洗涤)连续试验,有机相中铯萃取率达96.82%,88.27%的铷留在水相中,铷铯得到了较好分离。
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  含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO五元渣系相平衡研究

  罗羊, 唐朝波, 陈永明, 叶龙刚, 杨声海, 何静

  矿冶工程. 2020, 40(1): 88-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.021

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  在1 000~1 250 ℃范围内,采用高温平衡-淬冷-EDS方法研究了含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO五元渣系在空气气氛下的相平衡规律。研究结果表明,渣中存在的主要物相有尖晶石(Zn_xFe_3-yO_4+z)、红锌矿(ZnO)、黄长石(Pb_vCa_2-vZn_wSi₂O₇)、赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁铅矿(PbFe₁₀O₁₆)和硅钙石(Ca_2-tPb_tSiO₄)。在1 250 ℃、1 200 ℃、1 170 ℃、1 130 ℃和1 100 ℃下,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系的液相点分布测试结果与MTDATA6.0软件模拟液相线基本吻合。在1 000~1 250 ℃范围内,随着结晶过程的进行,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系液相成分中Fe₂O₃含量从16.83%减少到7.67%,ZnO含量从7.62%减少到2.98%,(PbO+CaO+SiO₂)含量从75.55%增加到89.36%。
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  剪切强化络合-超滤技术处理含锰废水

  钦梦园, 邱运仁

  矿冶工程. 2020, 40(1): 92-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.022

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  在络合-超滤过程中引入旋转盘强化过滤过程处理含锰废水,选择马来酸-丙烯酸共聚物(PMA)作为络合剂,主要探究了PMA和Mn(Ⅱ)形成络合物PMA-Mn的剪切稳定性。实验结果表明,pH=6、P/M(络合剂/金属离子质量浓度比)=12为PMA与Mn(Ⅱ)的最佳络合条件,此时Mn(Ⅱ)截留率高达99.1%; pH=4、5、6时,PMA-Mn络合物分别在800、1 200、1 400 r/min临界转速下发生解络,对应的临界剪切速率分别为5.32×10⁴、1.10×10⁵和1.47×10⁵ s^-1; 通过剪切诱导解络,可高效再生PMA。
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  工业铜渣固相改质后分离铁的实验研究

  蒋亮, 鄢洁, 李鹏翔, 张翔, 马晓军, 陈宇红, 韩凤兰

  矿冶工程. 2020, 40(1): 96-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.023

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  为有效回收铜渣中有价金属铁,对工业铜渣进行了成分改质,并对改质后铜渣进行了磁化焙烧-磁选实验研究。结果表明,将工业铜渣、氧化钙和氧化镁按照质量比20∶12∶100均匀混合并压制成坯料,经1 200～1 400 ℃焙烧2 h后进行快冷处理,能使工业铜渣中弱磁性铁橄榄石转变为易于磁选的强磁性镁铁尖晶石; 在磁感应强度0.102 T时,对改质后铜渣进行湿式磁选,可获得铁品位64.78%、铁回收率82.62%的二次铁资源。
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  微电解Fenton法处理有机废水可行性研究

  孙磊, 吴江求, 曹学锋, 王成文

  矿冶工程. 2020, 40(1): 101-104. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.024

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  采用微电解Fenton法处理硫铵酯-苯甲羟肟酸-苯胺黑有机废水。考察了初始pH值、铁屑及活性炭投入量、曝气量、H₂O₂用量、催化剂MnO₂加入量和反应时间对废水COD、NH₃-N和色度去除率的影响。最佳条件为:初始pH=3、铁屑用量70 g/L、活性炭用量80 g/L、H₂O₂用量7 mg/L、MnO₂用量8.0 g/L、曝气量500 mL/(min·L)、反应时间20 min,此时废水COD、NH₃-N和色度的去除率达88.21%、93.57%和98.68%。通过多因素正交实验确定了影响COD、NH₃-N和色度去除率的因素强弱顺序为:铁屑投入量=活性炭投入量>H₂O₂用量>pH值>MnO₂用量。
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  甲基磺酸体系铅电沉积工艺研究

  常聪, 李有刚, 陈永明, 杨声海, 何静, 常娣, 介亚菲

  矿冶工程. 2020, 40(1): 105-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.025

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  针对传统铅电沉积体系稳定性差、环境污染严重、腐蚀性强等问题,提出采用甲基磺酸(MSA)体系电沉积铅,考察了电流密度、铅离子浓度、MSA酸度、温度和极距对电沉积过程的影响。结果表明,在电流密度200 A/m²、铅离子浓度150 g/L、MSA酸度50 g/L、温度45 ℃和极距3.5 cm的条件下,可获得平整光亮、结构致密的铅板,纯度可达99.98%,此过程电流效率高于99%,能耗为612 kWh/t,相较于传统硅氟酸体系能耗(800 kWh/t)降低了188 kWh/t。该体系具有稳定性强、不含卤素和节能环保等优点,具有较为广泛的应用前景。
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  两段酸浸法浸出铜烟尘中的铜锌铟

  李学鹏, 王娟, 常军, 王子阳

  矿冶工程. 2020, 40(1): 109-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.026

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  以某铜烟尘为处理对象,采用常压酸浸回收铜锌、氧压酸浸回收铟的两段酸浸法浸出其中的铜、锌、铟。常压酸浸法浸出铜烟尘中锌和铜的最佳条件为:浸出温度95 ℃,硫酸浓度180 g/L,搅拌速率350 r/min,液固比4∶1,浸出时间120 min,此时铜、锌、铟浸出率分别为84.25%、95.35%和9.98%。采用氧压酸浸法浸出铜烟尘中的铟,最佳条件为:浸出温度220 ℃,搅拌速率650 r/min,釜内氧分压0.60 MPa,液固比4∶1,硫酸浓度180 g/L,浸出时间150 min,此时铜、锌、铟浸出率分别为93.12%、97.89%和99.50%。
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  粉煤灰基地质聚合物凝结时间的影响因素研究

  易龙生, 许元洪, 赵立华, 李晓慢

  矿冶工程. 2020, 40(1): 114-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.027

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  以粉煤灰为原料,系统研究了水玻璃模数及掺量、水胶比、温度、外掺剂等参数对粉煤灰基地质聚合物凝结时间的影响。研究结果表明,随着温度升高,地质聚合物凝结时间显著降低; 在10 ℃条件下,地质聚合物凝结时间随着水玻璃掺量增加而增加,随水玻璃模数增加先增加后减小,水胶比对地质聚合物凝结时间影响较小,掺入Ca(OH)₂会促进地质聚合物的凝结。在粉煤灰掺量100%、水玻璃模数1.2、水玻璃掺量8%、水胶比0.35、养护温度10 ℃条件下,地质聚合物的初凝及终凝时间分别为65 min和114 min,在养护3 d和28 d后,地质聚合物的强度分别为23 MPa和51.7 MPa。
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  高铬钛铁矿还原熔炼实验研究

  刘强, 沈裕军, 彭俊, 钟山, 周小舟, 蔡云卓

  矿冶工程. 2020, 40(1): 118-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.028

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  以低钛高铬钛铁矿为原料生产高品位钛渣,研究了还原工艺、还原剂用量、添加剂用量等对钛铁矿还原的影响。实验结果表明,以冶金焦为还原剂,采用两段还原工艺,低温段1 300 ℃下进行铁还原,高温段1 750 ℃下进行铬还原,冶金焦用量为理论量的1.21倍,添加剂碳酸钠用量为1%,还原得到的高钛渣中氧化铬含量0.75%,钛富集率达96.41%。
材料
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  废旧动力电池回收废料中镍含量的测定研究

  谢堂锋, 陈若葵, 王明, 朱从辉

  矿冶工程. 2020, 40(1): 121-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.029

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  采用丁二酮肟沉淀分离-EDTA滴定法测定废旧动力电池回收废料中镍含量,考察了废料中钴、锰、铜、铁、铝、锌、钙、镁等干扰元素的影响及消除,并对溶液pH值条件进行了优化。实验结果表明:通过添加适当的掩蔽剂可以消除共存离子的干扰,在溶液pH值为4.5~6.5时,测试结果较为稳定。该方法操作简单,具有良好的准确度和精密度,回收率在99.40%~100.80%之间,相对标准偏差小于0.25%,适用于废旧电池废料中镍含量的实际生产检测。
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  后处理对爆轰纳米金刚石表面官能团的影响

  王志伟, 李艳国, 邹芹, 王明智, 卢晓乾, 赵亮, 赵玉成

  矿冶工程. 2020, 40(1): 125-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.030

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  分别在高锰酸钾与浓硫酸的混合溶液、空气、氢气、真空以及氩气中对爆轰纳米金刚石进行后处理,研究了后处理方法对其表面官能团的影响。采用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对后处理前后纳米金刚石的微观结构、性能和表面状态进行了研究。结果表明:纳米金刚石颗粒形状为球形或椭球形,平均粒径约为5 nm,在空气中的起始氧化温度约为550 ℃,在氢气、真空和氩气中的石墨化温度分别约为284 ℃、1 146 ℃和1 184 ℃。纳米金刚石在后处理前表面含有大量的官能团,如—OH、—CH₃、—CH₂、CO₂、—C==O、—COOH和—C—O—C等。在氢气中对纳米金刚石进行处理,可使部分官能团从表面解吸而由氢取代,悬键与氢结合可有效防止二次吸附,是去除爆轰纳米金刚石表面官能团的低成本、高效方法。
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  超音速微粒轰击对Q355NH耐候钢表面结构及电化学腐蚀性能的影响

  杨军, 谢小龙, 汪蓬勃, 邹德宁

  矿冶工程. 2020, 40(1): 130-133. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.031

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  利用超音速微粒轰击(SFPB)技术在Q355NH耐候钢表面制备了梯度纳米结构层。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度仪表征并分析了SFPB处理时间(15 min、30 min和45 min)对试验钢微观组织及电化学腐蚀行为的影响。结果表明,随着SFPB处理时间增加,试样表面强烈塑性变形层厚度相应增加,表面晶粒尺寸分别为27.5 nm、24 nm和23.1 nm,表面硬度呈现不同程度地增加。试样的耐电化学腐蚀性能强弱与处理时间的关系如下:15 min试样>未处理试样>30 min试样>45 min试样。从表面腐蚀形貌可以得出,处理15 min的试样表面保护性的钝化膜较为致密,而其他不同状态下的试样钝化膜则相对出现一些裂纹和孔洞。
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  金属铀电子束熔炼实验及数值模拟研究

  吴健, 宋虎, 曾钢, 陈道明, 李鱼飞, 王震宏, 苏斌

  矿冶工程. 2020, 40(1): 134-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.032

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  采用有限元方法对金属铀电子束熔炼过程进行数值模拟,研究了熔炼过程温度场分布。结果表明,单电子束枪熔炼时,熔池中的等温线近似呈半椭圆形,随着电子束功率增加,熔池温度增大,坩埚中被熔化的金属增多。采用双电子束枪熔炼时,可以获得更均匀的温度场,且当电子束功率大于25 kW时,可获得较大的熔池深度和宽度。根据数值模拟结果开展贫化铀电子束熔炼试验,获得的贫化铀铸锭中夹杂物主要集中在铸锭边缘,夹杂物含量明显降低。
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  浆料固含量对锂硫电池性能的影响研究

  黎天保, 刘依卓子, 焦灿, 王力, 李中良, 陈功哲, 涂飞跃

  矿冶工程. 2020, 40(1): 138-142. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.033

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  研究了不同固含量浆料的物化性能及其涂布极片的电化学性能,结果表明,固含量23%的浆料涂布粘度适中,相应涂布极片在较高硫负载量的情况下仍有1 246 mAh/g的比容量,0.5C下循环100周后仍有600 mAh/g的比容量,相较其他固含量的涂布极片性能最优。
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  平板冲击加载下对双相钢动态损伤演变的研究

  杨扬, 王灿

  矿冶工程. 2020, 40(1): 143-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.034

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  利用一级轻汽炮以一击二的方式对2种不同热处理状态的双相钢进行加载,采用多普勒测速系统对加载过程中样品的自由面粒子速度进行测量,通过金相显微分析、纳米压痕分析对样品进行表征,探讨了双相钢的层裂损伤演变。结果表明:孔洞并没有像准静态损伤理论一样在相界面处优先形核长大,而是在马氏体内部形核,然后长大贯通形成微裂纹贯穿整个马氏体,形成穿晶断裂; 由于相界面对冲击波具有反射与透射作用,冲击波从高阻抗的相传入低阻抗的相内时会在高阻抗相内形成拉伸脉冲,从而引起层裂损伤; 相界面越多,在高阻抗相内产生拉应力并形成孔洞的几率越大,样品层裂强度也越低。
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  (BiO)₂CO₃纳米线真空热解产物表征及光电性能研究

  伏彩萍, 吕淼, 艾治文, 崔葵馨, 常兴华, 金胜明

  矿冶工程. 2020, 40(1): 147-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.01.035

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  通过水热法合成了(BiO)₂CO₃纳米线,并在真空条件下对其进行了不同条件的热处理,通过X射线衍射、扫描电子显微镜对其进行了物相、成分和形貌表征,并采用紫外可见光漫反射光谱、瞬态光电流分析对原始(BiO)₂CO₃纳米线及真空条件下的热解产物进行了性能研究。结果表明,真空条件下,次碳酸铋热分解产生Bi₂O₃,并进一步释放晶格氧形成非整比化合物Bi₂O_2.7和Bi₂O_2.3,两种非整比铋化合物的形成导致次碳酸铋纤维的光电流强度降低。
书评
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  网络系统在矿山企业中的应用 ———评《计算机在矿业中的应用》

  郭贺彬

  矿冶工程. 2020, 40(1): 151-151.

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  SWOT 视角下矿业遗产的保护与旅游发展战略 ———评《工矿废弃地旅游景观重建研究》

  邬艳艳, 郭珊珊

  矿冶工程. 2020, 40(1): 152-152.

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  矿用基于智能穿戴设备的职业健康服务与管理研究 ———评《健康管理信息化实务》

  余荣敏

  矿冶工程. 2020, 40(1): 153-153.

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  新常态下矿业企业党风廉政建设研究 ———评《国有企业党建工作案例》

  姜晓芸

  矿冶工程. 2020, 40(1): 155-156.

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