2020年, 第40卷, 第2期　
刊出日期：2020-04-25

  

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  2020年第2期目次

  《矿冶工程》杂志编辑部

  矿冶工程. 2020, 40(2): 0-0.

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采矿
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  孔隙多金属硫化物细观力学和切削载荷特性的数值模拟

  李艳, 栗梦丹, 汪振

  矿冶工程. 2020, 40(2): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.001

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  为了提高生成矿体网格单元的质量以及求解效率, 利用有限元软件结合APDL语言提出了一种针对孔隙多金属硫化物复杂几何模型的网格优化措施, 实现了整体映射网格与局部自由网格相结合的划分方法;对多金属硫化物受压损伤破坏过程和围压下单截齿切削破碎孔隙矿体过程进行了数值模拟, 分析了孔隙率及孔隙形态对多金属硫化物细观力学行为和切削载荷特性的影响。研究结果表明, 在外载作用下, 海底多金属硫化物矿体孔隙结构密集区域易出现应力集中现象, 同时随着狭长裂隙出现, 应力集中现象更加明显, 从而使矿体更容易失稳破坏;在单截齿切削破碎矿体过程中, 随着孔隙率增加, 矿体破碎过程所需切削载荷有所减小, 并且在矿体由等轴孔隙向狭长孔隙过渡过程中, 应力集中加剧并且切削载荷进一步减小。
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  微波作用下砂岩孔隙结构演化及强度劣化的试验研究

  周科平, 薛轲, 刘涛影

  矿冶工程. 2020, 40(2): 6-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.002

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  为研究岩石经微波作用后的细观损伤演化及强度劣化, 选取红砂岩为试样, 采用核磁共振技术探究了不同微波功率作用下红砂岩孔隙结构演化特性。同时, 结合超声波波速测试与岩石力学强度测试等手段对核磁共振的结果进行了验证。结果表明: 试样经微波作用后, 由于红砂岩内部不同矿物成分对微波的敏感度不同, 使红砂岩内部产生热应力差, 从而使其内部孔隙度增大、超声波波速减小、单轴抗压强度减小;并且微波作用功率越大, 其孔隙结构及强度劣化结果越明显。分析结果表明, 微波对红砂岩的孔隙影响及强度劣化主要归因于内部水分丧失及内部矿物颗粒间相互压拉。
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  颗粒级配对溜井放矿矿石混合特性的影响

  王刘宝, 刘艳章, 李伟, 蔡原田, 肖金涛, 王瑾

  矿冶工程. 2020, 40(2): 12-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.003

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  将放出混合矿样的中值粒径(d₅₀)与放矿前初始中值粒径(d₅₀')的差值与d₅₀'的百分比定义为中值粒径偏析量(MDS), 并将其作为矿石混合特性的定量评价指标。以湖北金山店铁矿主溜井放矿过程为背景, 借助相似试验与数值模拟, 采用TFe品位在24.75%~59.21%的7种铁矿石, 以及粉矿含量为11%~19%对应的5种颗粒级配, 组成35种不同品位的矿石级配方案, 研究主溜井放矿过程中矿石的混合特性。结果表明: 相似试验与数值模拟所得结果吻合性较高;同一级配方案下, 不同品位矿石放矿计算得到中值粒径偏析量的变化趋势基本一致, 随着入井矿石品位升高, MDS均不断减小, 矿石混合均匀性越高;同一品位、不同级配下, 级配中粉矿含量占比不断增大, MDS表现为先减小后增大, 矿石混合情况首先变好逐渐变差;粉矿含量为13%对应级配方案下, MDS最小, 矿石混合情况最优;MDS能对溜井放矿过程中矿石的混合特性进行有效评价。
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  不同截面形状抗滑桩承载性状对比试验研究

  林丽萍, 朱兴帅, 贺建清

  矿冶工程. 2020, 40(2): 19-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.004

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  通过3组横截面积相同、形状不同的抗滑桩加固边坡的室内模型试验, 对比研究了圆形、方形和T形截面抗滑桩的承载特性。结果表明, 其它条件相同的情况下, T形截面桩的桩顶位移最小;T形桩能承受的极限荷载最大, 圆形桩与方形桩能承受的极限荷载相近。不同截面模型桩桩身弯矩最大值位于滑动面与模型桩交界处, 随荷载持续增加, 弯矩最大值点有下移趋势。T形截面桩桩后土体内应力分布较均匀, 值较小, 有利于桩后承载土拱的形成。
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  V级围岩小净距隧道二次衬砌支护荷载分担比优化研究

  罗贞焱, 史秀志, 代转, 丁春胜

  矿冶工程. 2020, 40(2): 24-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.005

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  以某V级围岩小净距隧道为研究对象, 借助数值分析手段寻求小净距隧道在多种荷载分担比组合下的力学行为特征, 研究了先行洞和后行洞围岩支护的荷载分担比优化问题。结果表明, 先行洞在围岩和初期支护共同荷载比不变的情况下, 围岩相对初期支护承担较小荷载为宜, 二次衬砌荷载分担比的优化值为从大往小趋向60%;后行洞在二次衬砌荷载分担比60%条件下, 二次衬砌支护对地表沉降抑制效果较差, 确定二次衬砌支护荷载分担比的优化值为从大往小趋向70%。研究成果为类似小净距隧道围岩支护荷载分担比优化提供了新的思路。
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  人工砂混凝土性能试验研究

  汪学清, 沈正艳, 潘国栋, 陈剑雷

  矿冶工程. 2020, 40(2): 28-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.006

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  采用正交试验方法配制了不同人工砂取代率、石粉含量、粉煤灰含量的混凝土, 对比了每组混凝土的坍落度, 研究了3 d、28 d龄期混凝土的抗压性能。结果表明: 最优配比的人工砂取代率、石粉含量和粉煤灰含量分别为10%、3%和5%, 此时28 d抗压强度为40.1 MPa, 满足30 MPa的混凝土设计强度。
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  复杂环境下超大深基坑开挖变形演化规律研究

  陈勇超, 何忠明, 王利军, 罗欣, 史振宁

  矿冶工程. 2020, 40(2): 33-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.007

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  为了研究复杂环境下超大深基坑开挖变形演化规律, 利用仿真分析软件FLAC^3D对基坑开挖支护过程中基坑周边土体地表沉降变化规律、墙后土体水平位移变化规律以及支撑轴力变化规律等进行了研究。结果表明, 基坑周边土体地表沉降沿基坑水平方向最初呈递增的趋势, 在距离墙后13 m左右处达到沉降最大值, 此后逐渐减小, 地表沉降趋势整体呈“镰刀”形变化;墙后土体水平位移与基坑挖深成正相关关系, 且挖深越大, “凸肚”现象越明显;支撑轴力随基坑开挖工作的进行逐渐增大, 前3道支撑最大轴力出现在支撑中部附近, 第4道支撑最大轴力出现在支撑端部附近。研究成果对基坑设计、施工具有一定参考价值。
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  某缓倾斜铁矿采场结构参数与开采顺序优化研究

  邹平, 贺超, 李爱兵, 孟中华, 王飞飞

  矿冶工程. 2020, 40(2): 37-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.008

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  为了得到某铁矿采场结构参数和最优开采顺序, 采用Bieniawski矿柱强度设计公式对采场结构参数进行了优化。利用数值模拟方法建立了3个不同开采顺序的分析模型, 模拟了开采现状和下步开采过程。研究结果表明: 设计的“棋盘”方式的矿房、矿柱布置形式, 有利于地压控制、通风、矿柱回收和保护地面的建(构)筑物等;各盘区之间在盘区大矿柱的隔离作用下, 相互之间的影响较小;最优的开采顺序为由北向南开采, 其次为从中间到两边开采;根据矿柱强度设计公式和三维数值模拟分析综合确定了采场结构参数。研究结果可为相似矿山采场结构参数研究提供参考。
选矿
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  基于金属离子配位调控分子组装的淀粉废水磁分离净化技术基础研究

  侯盼盼, 都淳杰, 韩海生, 李成必, 孙伟, 朱阳戈

  矿冶工程. 2020, 40(2): 43-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.009

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  针对淀粉废水有机物含量高、难降解等特点, 提出了金属离子调控淀粉大分子结构-磁絮凝高效沉淀分离净化技术路线, 研究了不同金属离子与淀粉的配位组装行为及磁分离技术对淀粉废水的净化作用机制。结果表明: 金属离子与淀粉作用可形成金属离子-淀粉高分子络合沉淀物, 当铁离子、铝离子或铅离子用量分别为4.2 g/L、5.65 g/L和2.5 g/L时, COD去除率均可达90%;不同金属离子调控淀粉分离净化效率的顺序为: Fe³⁺=Pb²⁺>Al³⁺>Ca²⁺。沉降试验和粒度分析结果表明, 金属离子-淀粉颗粒粒度极细、部分呈胶态结构, 沉降分离效率很低;金属离子-淀粉颗粒可与磁性晶核发生异相凝聚形成具有磁性的核壳状包裹体, 在磁场中实现快速沉降分离。金属离子的配位调控分子组装和磁分离技术为高浓度淀粉废水的高效净化提供了新的解决方案。
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  泻落状态下磨机磨矿特性研究

  郭润楠, 杨金林,马少健,杨晓静, 孙文瀚

  矿冶工程. 2020, 40(2): 48-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.010

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  基于理论公式, 通过调节变频器, 使磨矿介质处于泻落状态, 研究了石英、黄铁矿、磁黄铁矿3种矿物在泻落状态时的磨矿特性。通过分析比较不同试验条件下3种矿物的破碎率和粉碎产物中粒度小于给料粒度1/10的颗粒粒级产率, 探讨了磨矿过程中3种矿物抵抗研磨破坏能力的差异以及入磨粒度对研磨破坏的影响规律。结果表明, 三类矿物抗研磨能力大小为: 石英＞磁黄铁矿＞黄铁矿, 且入磨粒度越细, 研磨作用也更为明显。生产过程中应及时将磨机中细粒级分级出去, 以防止过磨现象出现。
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  磷酸对油胺浮选石英的抑制作用

  谢志豪, 何东升, 景绍慧, 胡洋, 朱志伟, 张可成

  矿冶工程. 2020, 40(2): 52-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.011

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  考察了油胺体系中磷酸对石英浮选的影响, 并结合红外光谱测试、Zeta电位分析等手段研究了其作用机理。结果表明, 磷酸及其电离产物在酸性条件下可通过氢键吸附及物理吸附作用于石英表面, 形成亲水性薄膜, 并吸引溶液中部分RNH₃⁺聚集在磷酸亲水性薄膜外围, 这导致油胺与石英作用效果减弱, 使石英浮选受到抑制。
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  从磨矿性能角度解决大鳞片石墨的保护问题

  康健, 黄鹏, 刘爽, 白丁, 李健, 林璠, 林楠

  矿冶工程. 2020, 40(2): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.012

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  针对国外某大鳞片石墨矿, 结合磨矿细度与浮选精矿筛析数据, 在保护矿石中大鳞片石墨的同时, 简化了工艺流程, 最终采取阶段磨矿、一粗两精一扫-筛分分级的浮选工艺流程, 获得了产率4.37%、品位92.81%、回收率79.59%的大鳞片石墨精矿, 以及产率0.80%、品位91.23%、回收率14.29%的细鳞片石墨精矿。
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  安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿选矿试验

  王涛, 肖金雄, 龙艳

  矿冶工程. 2020, 40(2): 60-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.013

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  对安徽某难选磁铁矿与镜铁矿混合矿进行了选矿试验研究, 采用阶段磨矿-弱磁选-筛分-中磁选-强磁选-重选-反浮选工艺流程, 获得了铁精矿产率42.20%、品位66.37%、回收率85.93%的良好指标, 实现了铁矿物的高效分选。
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  甘肃某混合氧化铁矿选矿试验研究

  刘金长, 唐晓玲

  矿冶工程. 2020, 40(2): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.014

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  对某矿山代表性矿样进行了矿石性质及选矿工艺试验研究, 进行了单一磁选、焙烧-磁选、磁选-反浮选、焙烧-磁选-反浮选等方案对比。结果表明, 焙烧-磁选-反浮选能获得合格铁精矿, 在最终磨矿细度-0.037 mm粒级占75%时, 对品位32.50%的原矿经过三段磁选、三段浮选, 可获得精矿铁品位59.94%、铁回收率72.84%、尾矿品位16.13%的选别指标, 精矿中主要杂质SiO₂含量8.47%。
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  基于OneNET的ZH型强磁选机水压监测系统设计

  付亦文, 辛业薇, 白利宾, 洪润江

  矿冶工程. 2020, 40(2): 67-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.015

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  基于中移OneNET云平台设计ZH强磁选机冲洗水水压监测系统, 运用扩散硅压力变送器SIN-P300进行液压测量, 利用模拟采集模块DAQM4206采集液压信号。数据以modbus RTU协议通过RS485接口传输到物联网网关4G DTU(TAS-L15)模块上, 通过4G DTU的modbus TCP/RTU转换功能, 将数据以modbus TCP协议通过RS485串口转4G传输到中移OneNET云平台。利用中移OneNET平台的多协议接入功能和数据可视化view功能, 实现了ZH强磁选机冲洗水流量监测系统设计。运行结果表明, 可以实现系统实时监控与实时水压曲线显示, 实现数据存储和历史数据查询功能, 实现设备上云。
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  快速浮选技术在某高滑石型辉钼矿浮选中应用研究

  郑灿辉, 卜显忠, 王朝, 陈帆帆

  矿冶工程. 2020, 40(2): 70-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.016

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  针对某高滑石型辉钼矿, 采用快速浮选技术脱除脉石再浮选辉钼矿的浮选流程, 在磨矿细度-74 μm粒级占90％、滑石捕收剂MIBC用量50 g/t、脉石抑制剂水玻璃用量600 g/t、捕收剂煤油用量120 g/t、起泡剂2^#油用量20 g/t条件下, 得到了钼品位7.79%、回收率85.26%的钼粗精矿, 实现了滑石和辉钼矿的有效分离。
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  南芬选矿厂精选工艺改进研究

  肖启飞, 朱东方

  矿冶工程. 2020, 40(2): 73-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.017

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  针对南芬选矿厂四选作业区大选厂房内磁选柱设备老化、精矿质量提质幅度小的问题, 进行了磁选柱更新改造。采用1台LJC-5000(Φ1 400 mm)磁悬浮精选机对四选作业区大选9^#系统5台Φ600 mm型磁选柱进行更新改造, 经过一个月的试验考查, 磁悬浮精选机台时处理能力可提高2.5～3倍, 提质幅度1.68个百分点, 中矿品位19.22%, 提质幅度较原磁选柱提高1.1～3.02个百分点, 回收率提高0.54个百分点。可为南芬选矿厂其它选别作业区磁选柱更新改造提供可靠的技术依据。
冶金
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  天然低品位锰矿烟气脱硫脱硝一体化研究

  曹新龙, 王世磊, 李运姣, 李建国, 李重洋, 唐三川, 章贤臻

  矿冶工程. 2020, 40(2): 76-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.018

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  以天然锰矿作为吸收剂和催化剂, 对模拟工业烟气进行连续干法脱硫和选择性催化还原脱硝实验研究。结果表明, 锰矿作为SO₂吸收剂时具有较高的脱硫率和硫容, 作为NO催化剂时具有较高的脱硝率和较宽的工作温度窗口。天然锰矿烟气脱硫脱硝一体化实验中, 脱硫率和脱硝率分别达到99%和96%以上。此外, 脱硝过程失活的锰矿还可以作脱硫过程的吸收剂, 提高了锰矿的综合利用率。
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  碳化反沉淀法去除硫酸锰浸出液中钙、镁的研究

  陈晓亮, 王海峰, 王家伟

  矿冶工程. 2020, 40(2): 82-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.019

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  采用碳化沉锰法去除硫酸锰溶液中的钙、镁离子。以CO₂为碳化剂, 将硫酸锰溶液中的Mn²⁺以碳酸锰沉淀的形式从原溶液中分离出来, 然后用硫酸将沉淀物溶解, 从而达到除杂的目的。考查了CO₂流量、反应温度、pH值及反应时间对钙、镁离子去除效果的影响, 结果表明, 最适宜条件为反应温度45 ℃、溶液pH值7.0、CO₂流量2.7 L/min、反应时间60 min, 此时碳化产物中钙、镁离子含量分别为0.03%和0.01%, 达到了HG/T 2836—2011高纯碳酸锰Ⅰ型品的标准。
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  基于Box-Behnken设计优化白银炉电收尘脱砷工艺

  魏晓玲, 王晓阳, 方红生, 李慧颖, 王文祥

  矿冶工程. 2020, 40(2): 86-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.020

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  采用低温碱性焙烧-热水浸出工艺脱除白银炉电收尘(EPD)中的砷, 主要考察了焙烧过程中碱料比、焙烧温度、焙烧时间对砷浸出率的影响, 并利用响应曲面法的Box-Behnken设计优化工艺参数。结果表明, 3个因素对EPD中砷的浸出率均有影响, 其中焙烧温度对砷浸出率影响最大。结合单因素实验结果及Box-Behnken设计优化后焙烧条件为: 碱料比1.2, 焙烧温度600 ℃, 焙烧时间2 h。优化条件下, EPD中砷浸出率为90.76%, 铅、锌、铜、铋均不浸出。低温碱性焙烧-热水浸出工艺能实现EPD中砷的选择性脱除, 有价金属富集在浸出渣中得以综合回收。
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  锌熔法处理一次铝硅合金工艺中回收锌的研究

  李博, 王耀武, 高炳亮

  矿冶工程. 2020, 40(2): 90-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.021

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  针对一次铝硅合金, 采用锌熔析法降低合金中杂质含量, 熔析后得到锌铝硅合金和锌铝硅铁渣;再通过真空蒸馏脱除其中的锌, 生成铝硅合金和铝硅铁合金渣, 同时锌返回锌熔析工序循环利用。当系统压强5 Pa以下、蒸馏温度1 273 K时, 铝硅合金中锌含量为0.11%, 锌挥发率达到99.9%以上;系统压强5 Pa以下、蒸馏温度973 K时, 铝硅铁渣中锌含量低于0.5%, 锌挥发率达到99.6%以上。
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  酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与铁粉的反应行为

  郑帅飞, 宋卫锋, 何如民, 胡元娟, 唐瑜钟, 覃吉善

  矿冶工程. 2020, 40(2): 94-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.022

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  在Fe-As(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)-H₂O体系中, 研究了酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与金属铁粉的反应行为, 考察了反应过程中As在气、液、固三相中的分配比。结果表明, As(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)离子被Fe还原为单质As和Cu后, As、Cu进一步结合成Cu₅As₂等金属间化合物, 从而促进As(Ⅲ)沉淀反应的发生, 且无AsH3生成。在反应时间40min、铁粉过量系数1.2、溶液初始pH=0.0、温度40 ℃、Cu/As摩尔比1.0条件下, As在气、液、固三相中的分配比分别为0、20.7%和79.3%, 沉砷率为79.3%。
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  从广西某赤泥中盐酸浸出钪实验研究

  罗星, 马荣锴, 李勇, 卢美玲, 冯吉福

  矿冶工程. 2020, 40(2): 98-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.023

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  对广西某赤泥经铝钠回收(亚熔盐法)-还原焙烧-磁选回收铁后得到的含钪物料进行了物相组成和盐酸浸出钪试验研究。物相组成研究结果表明, 物料中主要矿物为Ca₂SiO4和Ca₃Al₂O₆, 是主要的耗酸矿物。盐酸浸出实验研究了浸出时间、温度、盐酸浓度和矿浆浓度对钪浸出率的影响, 得到最佳工艺条件为: 浸出时间4 h、浸出温度80 ℃、盐酸浓度6 mol/L和矿浆浓度7.7%, 在最佳工艺条件下进行了3组综合试验, 可获得钪平均浸出率73.27%。
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  提高某含锑金矿锑浸出率的实验研究与实践

  吕超飞, 王宪忠, 张绍辉, 董文龙, 王耀, 王喜民, 郭晓亮, 王永峰

  矿冶工程. 2020, 40(2): 101-104. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.024

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  为了提高含锑金矿中锑的浸出率、减少脱锑矿中锑含量对两段焙烧的影响, 对锑浮选尾矿进行了碱性硫化钠浸出锑的研究。结果表明, 在液固比3∶1、氢氧化钠用量60 g/L、硫化钠浓度160 g/L、反应温度72 ℃、浸出时间15 min条件下, 锑浸出率达95.34%。在此基础上, 对浸锑上料方式、压滤洗涤设备、电积含锑贵液和添加剂进液方式进行了工艺改造, 锑浸出率、阴极锑纯度及产量得到明显提升, 获得了较好的经济效益。
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  河南某硫酸烧渣制备氯化铁铵的试验研究

  黄业豪, 李志伟, 孙景敏, 方栩泺, 豆金辉

  矿冶工程. 2020, 40(2): 105-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.025

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  以河南某硫酸烧渣为原料, 采用盐酸浸出-浓缩净化-氯化铵诱导-冷却结晶工艺制备优级纯氯化铁铵晶体。实验所得最佳工艺条件为: 盐酸溶液浓度40%、液固比8∶1、浸出温度85 ℃、浸出时间40 min、氯化铵过量系数0.9, 此条件下原料中铁浸出率为91.43%, 所制备的氯化铁铵纯度达到99.85%。
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  锰渣硫酸浸出正交实验探究

  练强, 张杰

  矿冶工程. 2020, 40(2): 108-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.026

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  以电解锰渣为原料, 常温下采用硫酸浸出, 充分利用浓硫酸水化放热效应, 促使锰渣与H₂SO₄反应。开展了单因素酸浸及正交酸浸实验, 探索了硫酸用量、液固比、反应时间及搅拌速度对锰浸出率的影响。结果表明, 在浓硫酸用量0.5 mL/g、液固比3∶1、反应时间2 h、搅拌速度150 r/min时, 锰浸出率可达到86.53%。
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  铋精矿加压氧化氨浸高效分离铜、硫和铋

  伏彩萍

  矿冶工程. 2020, 40(2): 111-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.027

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  针对湖南柿竹园铋精矿火法冶炼过程中存在的成本高、低浓度SO₂和散烟排放污染环境、有价金属综合回收率低等问题, 以柿竹园铋精矿为原料, 提出了加压氧化氨浸分离铋与铜、硫的新工艺, 研究了氨水加入量、浸出温度、浸出时间、浸出压力及浸出液固比等因素对铜、硫、铋浸出率的影响。在氨水用量1.8 mL/g_铋精矿、液固比4∶1、釜压2.8 MPa、浸出温度160 ℃、浸出时间5 h、搅拌速度600 r/min的优化工艺条件下, 铜、硫浸出率分别达93.57%和92.87%, 铋不浸出并以氧化铋形态全部入渣, 实现了铜、硫与铋的高效分离。
材料
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  Q690钢焊接接头微观组织对冷裂纹的影响研究

  罗登, 张志云, 郑生斌

  矿冶工程. 2020, 40(2): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.028

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  分析了Q690钢手工电弧焊与气体保护焊焊接冷裂纹产生与微观组织的联系。结果表明: 焊接冷裂纹起源于斜Y坡口根部, 沿熔合区、焊缝扩展至焊缝表面;2种工艺焊接的接头组织硬度均较母材高, 而塑性较差。热影响区为马氏体、贝氏体与铁素体混合组织, 焊缝组织由先共析铁素体、侧板条铁素体、贝氏体和针状铁素体等组成, 针状铁素体抗裂纹扩展能力较其他组织强。在2种焊接方法对应断口中观察到了冷裂纹起裂、扩展与断裂区的不同形貌, 起裂与扩展区存在塑性变形, 而断裂区为解理断裂。
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  过硫酸盐电解质支撑的BDD-PS电化学氧化RB-19的研究

  李伟, 苗冬田, 魏秋平, 马莉, 周科朝

  矿冶工程. 2020, 40(2): 119-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.029

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  采用热丝化学气相沉积法制备掺硼金刚石薄膜(BDD)电极, 以过硫酸盐(PS)作为支撑电解质构建BDD-PS体系, 电化学降解蒽醌类活性蓝19(RB-19)模拟染料废水。研究了BDD-PS体系中电流密度、染料初始浓度、pH值、温度等工艺参数对RB-19降解效率的影响。结果表明, BDD-PS体系结合了羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO₄^-)氧化有机物, 更有利于有机物的降解;电解质浓度0.05 mol/L时, BDD-PS体系降解RB-19的最优参数为: 电流密度10 mA/cm², 染料初始浓度100 mg/L, 初始pH值1.5, 溶液温度50 ℃。在此条件下电化学降解120 min后, 色度移除率达到100%, 能耗为2.2 kWh/m³, TOC移除率达到64%。表明BDD-PS体系在降解有机污染物方面具有应用潜力。
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  共沉淀反应时间对LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料形貌和电化学性能的影响

  夏凌峰, 李灵均, 杨慧平, 赵子祥

  矿冶工程. 2020, 40(2): 123-126. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.030

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  采用共沉淀法制备Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体, 并通过高温固相法合成LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料, 研究了反应时间对Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体和LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的形貌、结构以及电化学性能的影响。结果表明, 随着反应时间增加, 前驱体和正极材料的二次颗粒粒径逐渐增大;若反应时间过短, 二次颗粒粒径小, 易加剧电化学循环过程中材料与电解液的副反应, 正极材料循环性能较差;若反应时间过长, 二次颗粒粒径过大, 增加了锂离子扩散路径, 也不利于正极材料在高倍率下的循环。反应16 h制备的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料具有适中的颗粒粒径, 拥有优异的电化学性能, 在1C倍率经过180圈循环容量保持率可达75.3%, 5C倍率经过300圈循环容量保持率可达56.0%。
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  NiFe₂O₄@LiMn₂O₄正极材料的制备及其电化学性能研究

  梁力勃, 卢德娟, 梁晶晶, 熊美玉, 陈彦辛, 赖飞燕

  矿冶工程. 2020, 40(2): 127-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.031

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  以溶胶-凝胶法制备了不同质量百分比的NiFe₂O₄@LiMn₂O₄复合正极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学性能测试等手段, 对NiFe₂O₄@LiMn₂O₄材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明, NiFe₂O₄的包覆并没有改变锰酸锂材料的晶体结构;锰酸锂颗粒表面没有观察到NiFe₂O₄材料存在。当NiFe₂O₄包覆量为1%时, 复合材料具有较好的电化学性能, 其首次充放电效率、循环性能和倍率性能都得到了一定程度的提高, 此时NiFe₂O₄呈薄膜型包覆在锰酸锂颗粒的表面, 厚度约为14 nm, 首次放电比容量(0.1C)为121.2 mAh/g, 10C倍率放电条件下放电比容量为84.8 mAh/g, 1C循环400周后容量保持率为90.64%。
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  ZnS/ZnO/rGO复合材料的制备及其光催化性能研究

  刘晓文, 陈颖洁, 刘梦佳, 张鑫

  矿冶工程. 2020, 40(2): 131-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.032

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  以醋酸锌、硫化钠为原料, 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性剂, 采用一步合成法制备了β-ZnS, 再通过焙烧制备ZnS/ZnO异质结材料, 然后加入一定量氧化石墨烯(GO)利用水热法成功制备了ZnS/ZnO/rGO复合材料。结果表明, 在水热时间16 h、水热温度140 ℃、GO∶(ZnS/ZnO)质量比20%的条件下, 所制备的ZnS/ZnO/rGO复合材料在可见光光照120 min内对亚甲基蓝的降解率可达80.3%。
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  铝空气电池废电解液生产超细氢氧化铝工艺条件研究

  施辉献, 杨亚刚, 杨妮, 杨崇方, 徐庆鑫, 李永刚, 谢刚

  矿冶工程. 2020, 40(2): 136-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.033

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  以铝空气电池的废电解液为原料, 采用种分法生产氢氧化铝。结果表明, 当种分时间为24 h、晶种系数为2%~4%时, 可生产出超细氢氧化铝, 且粒径分布宽度窄, 阻燃性能优良, 达到HG/T4530—2013氢氧化铝阻燃剂ATH-1一等品的要求。
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  转速对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能的影响

  胡一杰, 孙有平, 何江美, 李旺珍

  矿冶工程. 2020, 40(2): 139-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.034

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  对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验, 研究了搅拌头转速对其组织与性能的影响。结果表明, 随转速增加, 焊点外侧飞边越加严重, 组织畸变程度增加, 焊核区宽度增大, 有效连接宽度先增大后减小。母材区硬度最大, 热影响区硬度最低;在焊核区内, 显微硬度随转速增加而增大, 当转速为1 100 r/min时达到最大133.9HV, 而热影响区在300 r/min时硬度最大。在单向拉伸试验中, 接头剪切强度随转速增加先增大后减小, 在700 r/min时达到最大值3 510 N;接头呈现出两种断裂模式: 即低转速下平行于两板面断裂和高转速下沿倾斜方向断裂;断口呈现明显的剪切韧窝形态, 韧窝小而浅, 焊接接头为韧性断裂。
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  500 kV输电线路耐张线夹钢锚断裂分析

  徐望圣, 孙志林, 谢亿, 陈亮平, 何朋非

  矿冶工程. 2020, 40(2): 144-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.035

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  采用宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、显微组织观察等方法分析了某500 kV线路耐张线夹钢锚断裂的原因。结果表明, 钢锚断裂的原因主要是压接工艺控制不当, 在第一模部位产生了应力集中;钢锚压接后加工硬化效应明显, 相较压接前钢锚硬度提高了72%, 达到了210HB, 室温冲击韧性降低了58%, 为31 J, 致使钢锚抵御冲击载荷能力降低, 最终在应力集中部位断裂。
企业经济与管理
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  我国矿业海外直接投资区位分布与空间经济效应研究——以世界主要经济体为例

  杨程, 李夕兵

  矿冶工程. 2020, 40(2): 147-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.036

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  以我国矿业对世界主要经济体直接投资为例, 基于2009~2018年投资存量数据, 在多区域结构分析框架下, 运用投资多样性指数、动态时空模型、灰色系统预测模型分别对投资区位分布特征、空间经济效应以及未来分布趋势进行了研究。结果显示: ① 2009~2018年, 我国矿业对世界主要经济体直接投资区位分布呈现出“由高度集中转向渐进扩散”“高者仍高、低者仍低”的集团俱乐部式时空分布特征;② 投资区位分布受到了来自于其他国家(地区)全局效应和相邻效应的影响;③ 2019~2020年, 在空间经济效应作用下, 投资渐进扩散趋势仍将持续, 集团俱乐部式分布有所减弱;我国矿业对欧盟、俄罗斯联邦、东盟、美国的投资机会及热度将有所增加。依据研究结果, 提出了我国矿业海外直接投资的启示及建议。
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  浅析矿山企业生产管理中的成本控制

  谢添

  矿冶工程. 2020, 40(2): 154-157. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.02.037

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  以刚果(金)某铜钴湿法冶炼企业成本控制实例为依据, 从强化基层岗位成本意识、落实生产细节成本控制、总结梳理和堵塞成本漏洞等方面对矿业企业成本控制进行了探讨和总结, 指出企业应强化基层员工成本意识, 利用一系列因地制宜的成本控制方法, 加强细节控制, 实现精细化成本控制。
书评
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  基于矿运机械的文物建筑整体平移探讨——评《矿山固定机械及运输设备》

  罗明, 李哲

  矿冶工程. 2020, 40(2): 158-158.

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  地质英语文本特点及翻译策略探究——评《采矿工程英语》

  朱洁

  矿冶工程. 2020, 40(2): 159-159.

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  我国工科院校矿业人才培养与教育研究——评《新工科创新人才培养》

  许众威

  矿冶工程. 2020, 40(2): 160-160.

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  系统功能语言学视角下矿业工程英语研究——评《实用金属矿业工程英语》

  熊艾莎

  矿冶工程. 2020, 40(2): 161-161.

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  虚拟仿真在矿冶工程材料实验教学中的应用——评《材料力学实验与创新设计》

  张旭茗

  矿冶工程. 2020, 40(2): 162-162.

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  “一带一路”背景下矿业机械工程科技语言翻译策略——评《矿业工程技术词汇手册》

  杨建红

  矿冶工程. 2020, 40(2): 163-163.

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  建筑工程中地质岩土勘察及地基处理措施——评《岩土工程施工技术》

  尹海云

  矿冶工程. 2020, 40(2): 164-164.

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  职业健康风险评估与健康服务在矿产行业中的应用——评《健康服务与管理导论》

  余荣敏

  矿冶工程. 2020, 40(2): 165-165.

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