2020年, 第40卷, 第6期　
刊出日期：2020-12-25
  

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  • 2020年第6期目次
    《矿冶工程》杂志编辑部
    矿冶工程. 2020, 40(6): 0-0.
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    • 采矿
  • 炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离影响的研究
    李启月, 曾海登, 赵新浩, 王宏伟, 郑静, 张建秋
    矿冶工程. 2020, 40(6): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.001
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    为研究在炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离的影响,采用外径57 mm、壁厚4 mm的无缝钢管模拟孔径49 mm的周边孔进行乳化炸药和“乳化炸药+双槽聚能管”的殉爆试验研究,测试乳化普通药包和聚能药包在无缝钢管中的最大稳定殉爆距离。结果表明,在无缝钢管约束下,长度17 cm的乳化普通药包和聚能药包的最大稳定殉爆距离为105 cm和130 cm; 由于聚能管约束径向传播爆轰波,增大轴向上同轴点处冲击波能量,使得在双槽聚能管约束作用下乳化炸药殉爆距离显著增大,且外界约束条件越好,殉爆距离越大; 可推理出长度17 cm的聚能药包在隧道周边孔中的最大稳定殉爆距离不小于130 cm。
  • 水煤浆管道输送摩阻损失研究
    王铁力
    矿冶工程. 2020, 40(6): 5-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.002
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    以十二醇醚为分散剂,进行了水煤浆管道输送实验研究,分析了分散剂浓度和煤浆浓度变化对煤浆摩阻损失的影响。煤浆管道输送数据分析及理论计算结果表明: 分散剂浓度越大,煤浆摩阻损失值越小; 水煤浆浓度越大,摩阻损失值越大。实验数据拟合结果表明有效黏度与平均切变率成线性关系,从理论上给出了煤浆摩阻损失的计算公式,计算值与实测值偏差不大于18%。
  • 膨胀型浆体膨胀性能及力学破坏特征试验研究
    李鹏程, 叶义成, 姚囝, 陈常钊, 邓兴敏, 陈俊伟
    矿冶工程. 2020, 40(6): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.003
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    针对围岩黏结过程中可提供膨胀力的膨胀型注浆材料配制问题,开展以静态破碎剂为膨胀源、水泥为胶结剂的膨胀型浆体配比试验,探究不同膨胀剂掺量下膨胀浆体的膨胀特征及力学破坏特征。试验结果表明: 静态破碎剂-水泥浆体的膨胀特征呈现终凝前缓慢膨胀、终凝后加速膨胀、减速膨胀及稳定等4个阶段; 当膨胀剂掺量分别为3%、6%和9%时,膨胀胶结体试样达到稳定阶段时的平均膨胀率分别为2.76%、8.92%和13.57%; 随着膨胀剂掺量增加,试样抗压强度不断降低; 胶结体试样破坏特征表现为: 随着膨胀剂掺量增加,试样由拉伸破坏逐渐向剪切破坏转变,再向碎胀型破坏转变,试样自身膨胀后由脆性向延性发展; 试样体积膨胀导致裂纹滋生,通过DoseResp函数拟合得到膨胀后试样的单轴抗压强度与体积膨胀率的关系,膨胀型浆体单轴抗压强度受膨胀率增加的影响先变小后变大再变小。膨胀型浆体性能的研究对节理面膨胀浆体注浆技术的工程应用具有重要借鉴意义。
  • 拜什塔木铜矿爆破开采软岩巷道围岩损伤规律研究
    张爱卿, 王贻明, 王少勇, 周发陆
    矿冶工程. 2020, 40(6): 13-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.004
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    为了揭示中深孔爆破对软岩巷道围岩产生的损伤规律,以拜什塔木铜矿项目为依托,采用井下监测开采巷道围岩位移和巷道收敛变形的方法,对软岩巷道围岩在中深孔爆破作用下累计损伤规律进行了研究。结果表明,随着爆破不断向深部扩展,岩石蠕变速率不断增大,且靠近空区部分测点表现为向围岩深部移动的特征,软岩巷道围岩最大位移量为4 cm,表明现有支护形式可以抑制软岩巷道围岩变形的继续发展。10中段2#测点的收敛速率介于0.02~0.5 mm/d之间,属于欠稳定巷道; 1#测点巷道收敛速率均大于0.5 mm/d,属于不稳定巷道,虽有减缓趋势,但变形量不断增加,且水平方向变形大于垂直方向变形,不利于软岩巷道围岩的稳定,应采取措施加固软岩巷道。
  • 基于竹筋-钢筋骨架的人工假顶首层充填厚度研究及现场应用
    王衍海, 王方, 唐鸣东, 史秀志, 喻智
    矿冶工程. 2020, 40(6): 17-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.005
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    采用简支梁理论、ANSYS软件数值模拟与现场试验相结合的方法,对竹筋-钢筋骨架人工假顶进行了可行性、受力行为、破坏方式与合理设计参数研究。结果表明,竹筋-钢筋骨架人工假顶结构可有效保护上部充填体,最优充填厚度为4.75 m; 采用竹筋-钢筋配筋方式可兼顾采场稳定性与经济效益,减少支护成本约15%。
  • 地下复杂采空区引起地表塌陷渐进发展过程数值模拟研究
    王飞飞, 田春艳, 任青阳, 邹平, 虎万杰, 马增
    矿冶工程. 2020, 40(6): 22-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.006
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    为了得到查干敖包铁锌矿塌陷区渐进发展情况,以现场调查为基础,建立含地下采空区、塌陷坑三维数值分析模型,模拟矿体开采情况,得到了塌陷区位移与塑性区分布情况。研究结果表明: 塌陷坑东西南三侧形成了陡立的岩体临空面,主要以倾倒形式破坏垮塌,不断向岩体临空面后侧发展; 塌陷坑北侧目前已形成了滑坡,主要以弧形滑坡形式向后侧发展; 随着地下矿体的开采,塌陷区逐渐扩大,主要发展方向为西及北西向,上盘岩体会逐渐垮塌崩落; 以塌陷区现状为基础,当井下矿体开采完毕后,上盘岩体垮塌崩落范围预测为长轴412 m、短轴312 m的椭圆形; 现有塌陷区岩体以及上盘岩体均有塑性区分布,现有塌陷坑会进一步垮塌崩落,且发展方向为上盘塑性区分布的方向。通过数值模拟分析得到的塌陷区发展方向与通过现场调查分析的结论一致。研究结果可为塌陷区治理设计提供参考。
  • 海底沉积物原位土工力学测量装置测控系统设计与实现
    彭赛锋
    矿冶工程. 2020, 40(6): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.007
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    介绍了海底沉积物原位土工力学测量装置测控系统的硬件组成,对测控系统的电源进行了分析计算,对测控系统的软件组成进行了说明,并对该装置在中国五矿国际海底矿区获得的海上试验数据进行了分析计算。结果表明,在矿区某区域海底沉积物的贯入阻力随着贯入深度增加而逐渐增大; 剪切深度150 mm和300 mm处,土体被破坏后的平均剪切强度分别为7.72 kPa和7.58 kPa。
    • 选矿
  • 新型高效辉钼矿抑制剂及其作用机理研究
    焦跃旭, 姚新, 陈鹏, 杨丙桥
    矿冶工程. 2020, 40(6): 30-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.008
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    开发了环保、高效和价格低廉的新型辉钼矿抑制剂——瓜尔豆胶,研究了该药剂对辉钼矿可浮性的影响及其作用机理。研究结果表明,瓜尔豆胶表面具有丰富的含氧官能团,能紧密吸附于辉钼矿表面并改变辉钼矿的表面润湿性,可显著降低辉钼矿可浮性。当瓜尔豆胶用量为30 mg/L时,即使向浮选体系中加入大量煤油也不能再恢复辉钼矿的可浮性。瓜尔豆胶具有优异的适应性,在广泛的pH值范围内均对辉钼矿有良好的抑制效果,可作为辉钼矿抑制剂实现铜钼矿石分选中铜钼的高效分离。
  • 某金矿尼尔森重选试验研究
    张崇辉, 何廷树, 孙腾飞, 卜显忠, 陈伟
    矿冶工程. 2020, 40(6): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.009
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    通过全重选工艺流程对某金矿进行回收利用,采用正交试验法研究了给矿浓度、冲洗水流量、离心力对金精矿品位、回收率、尼尔森重选粗选作业选矿效率的影响,从而确定尼尔森重选的最佳工艺参数。结果表明,当矿浆浓度25%、冲洗水流量3.5 L/min、离心力120G时,采用尼尔森一次粗选一次扫选,可使尾矿金含量降到0.16 g/t,损失率为10.29%,选矿指标理想。
  • 高银砷铜粗精矿提质降杂浮选试验研究
    王成行, 时晗, 胡真, 邱显扬
    矿冶工程. 2020, 40(6): 38-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.010
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    以云南某高银高砷铜粗精矿为研究对象,研究了磨矿细度、脱药剂、抑制剂、捕收剂等对铜砷分离的影响。采用有机抑制剂与无机抑制剂组合抑制毒砂,选择性捕收剂强化回收银矿物,进行了提质降杂浮选研究。在给矿铜、砷、银品位分别为1.71%、7.54%和41.46 g/t条件下,可以获得铜精矿中铜品位和回收率分别为19.16%和80.31%、银品位和回收率分别为268.22 g/t和46.37%、砷含量0.81%的指标。
  • 河南某白钨矿伴生高钙萤石综合回收新工艺研究
    孔朝鹏,陈臣, 孙伟
    矿冶工程. 2020, 40(6): 42-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.011
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    对河南某白钨矿伴生高钙萤石进行了综合回收试验研究。以其白钨粗精矿为研究对象,通过反浮选预先脱除碳酸钙、再综合回收萤石的新工艺流程,使得伴生萤石资源得以高效回收利用。使用水玻璃作为预精选萤石抑制剂、氧化石蜡皂作为粗选捕收剂、酸化水玻璃和ATM作为精选抑制剂,经过一预一粗七精浮选流程,得到CaF2品位93.95%、回收率24.15%的萤石精矿。依据实验结果进行了50 t/d的半工业试验,得到萤石精矿平均品位90.52%、平均回收率21.82%。
  • 细粒黑钨矿捕收剂的选择及作用机理研究
    魏鹏刚, 任浏祎, 曾维能, 张喆怡
    矿冶工程. 2020, 40(6): 47-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.012
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    以WO3含量97%的黑钨矿为研究对象,通过单矿物实验考查了辛基异羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸等捕收剂对细粒黑钨矿的捕收性能; 通过Zeta电位、红外光谱及吸附量测试等方法研究了捕收剂与黑钨矿的作用机理。结果表明,辛基异羟肟酸、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸的浮选最佳pH值分别为10、9和9,捕收剂主要以阴离子形式在矿物表面发生化学吸附; 3种捕收剂中辛基异羟肟酸在细粒黑钨矿表面的吸附量最大,浮选效果最好。
  • 抑制剂对不同捕收剂体系下重晶石与含钙含硅矿物抑制效果研究
    姚钰昀, 王珏, 唐云, 李国辉, 马建
    矿冶工程. 2020, 40(6): 51-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.013
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    研究了不同捕收剂体系下,6种抑制剂对重晶石、方解石、白云石、蒙脱石和石英纯矿物的抑制效果,借助Zeta电位和红外光谱探究了抑制剂与纯矿物的作用机理。结果表明: 无论是组合脂肪酸捕收剂体系还是组合烷基硫酸盐捕收剂体系,以单宁酸为抑制剂时,重晶石与含钙碳酸盐矿物、含硅矿物都有较好的浮选差异,并且在组合脂肪酸捕收剂体系下,当单宁酸用量为2.5 mg/L时,方解石回收率从71.26%下降至5.98%,白云石及含硅矿物的回收率均保持在5%左右,此时重晶石回收率为86.64%。机理研究结果表明: 单宁酸在重晶石、方解石、白云石表面均有吸附; 可以通过控制单宁酸用量,使单宁酸在重晶石表面的吸附远远弱于在含钙碳酸盐矿物表面的吸附。
  • 白钨选矿回水在高滑石钼矿选矿中的应用研究
    肖舜元
    矿冶工程. 2020, 40(6): 55-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.014
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    河南某高滑石型钼铁矿采用先脱滑石后浮选钼工艺,为综合回用尾矿库白钨选矿回水、缓解该地区选矿用水紧缺的问题,对白钨选矿回水用于钼矿选矿进行了试验研究,结果表明: 直接使用白钨选矿回水进行脱泥浮选,造成钼损失过大; 使用白钨选矿回水磨矿后将矿浆pH值调至6,对脱泥粗精矿产品添加CF抑制剂进行脱泥精选,最终闭路试验得到钼损失率4.52%、钼粗精矿品位4.23%、回收率75.85%的良好指标,白钨选矿回水得以利用。
  • ZCLA型磁选机在重选2-0.5系统的应用
    刘安平, 衣德强, 张祖刚, 周润
    矿冶工程. 2020, 40(6): 59-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.015
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    针对梅山选矿重选作业区-2+0.5 mm系统选别工艺中存在的问题,采用新型ZCLA磁选机替代原有弱磁选机和中磁选机,采用一次选别替代原一粗一扫选别,可以获得ZCLA精矿TFe平均品位54.37%、产率42.85%、金属回收率64.86%、尾矿品位21.86%、选别效率45.04%的工业试验指标。技术改造完成后的生产实践表明,新流程简单、运行更稳定,也更节能环保,取得了良好的经济效益和社会效益。
  • GT系列永磁筒式磁选机关键结构的优化设计
    夏常路
    矿冶工程. 2020, 40(6): 62-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.016
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    针对GT系列永磁筒式磁选机在生产应用中出现的问题,对传统永磁筒式磁选机的分选磁筒、给矿方式等进行了优化设计。大量工业现场应用实例表明: 改进后的永磁筒式磁选机设备运行更稳定、可靠性更高,分选性能更好,整机使用寿命延长。
  • 湖南某含钨多金属矿选矿试验研究
    纪道河, 王若林, 杨勇祥, 龙会友, 陈鹏飞, 黄神龙
    矿冶工程. 2020, 40(6): 65-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.017
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    针对湖南某含钨多金属矿原有加温选钨工艺流程长、能耗大、钨回收率低、回水循环利用困难等问题,以金属配位离子苯甲羟肟酸类Pb-BHA为捕收剂、Al-SBL聚合物为抑制剂,采用“一粗四精两扫”常温浮选新工艺,可使精矿WO3品位达到40%以上、回收率65%以上,大大降低了生产成本,实现了钨资源的高效分离和回收利用。
    • 冶金
  • 铜冶炼污酸二级硫化分步除铜、砷工艺研究
    肖祈春
    矿冶工程. 2020, 40(6): 68-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.018
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    为从污酸中二级硫化分步除铜、砷,以湖南某铜冶炼企业污酸为研究对象,在硫化沉淀理论指导下,考察了氧化还原电位(ORP)、硫化剂种类对污酸中铜、砷去除效率的影响。结果表明: 通过控制ORP可以优先选择性硫化沉淀铜。以H2S为硫化剂,一级ORP为245 mV,二级ORP为10 mV,硫化沉淀后污酸中铜、砷含量分别为0.03 mg/L和0.22 mg/L; 而铜渣中铜、砷含量分别为3.09%和15.9%,砷渣中铜、砷含量分别为0.03%和23.90%,实现了二级硫化分步从污酸中除铜、砷。
  • 高磷铁矿球团气化脱磷影响因素研究
    郭园征, 李杰, 李飞, 李大亮, 刘文强, 程扬
    矿冶工程. 2020, 40(6): 71-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.019
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    通过XRD衍射仪分析了高磷铁矿中磷的赋存状态,并结合FactSage 7.2热力学分析结果,采用配料造球、球团焙烧等手段,探究了不同配碳量、温度和焦粉粒度对高磷铁矿球团气化脱磷的影响规律。结果表明: 高磷铁矿中磷的存在形式为Ca5(PO4)3F,加入0.8% SiO2和1.6% CaCl2作为混合脱磷剂,在焙烧温度1250 ℃、配碳量8%、焦粉粒度0.074~0.15 mm时,气化脱磷率达24.1%。
  • 硫化氢还原焙烧氧化锰矿工艺
    李依珊, 王帅, 张超, 田新, 钟宏
    矿冶工程. 2020, 40(6): 75-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.020
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    以硫化氢为还原剂,对氧化锰矿进行还原焙烧,研究了还原焙烧温度、还原焙烧时间、氧化锰矿粒度和硫化氢浓度对锰浸出率的影响。结果表明,最佳还原焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间75 min、氧化锰矿粒度0.150~0.250 mm、硫化氢浓度5%,此时锰浸出率达到99.06%。该工艺可为工业副产品硫化氢高附加值利用提供理论和技术指导。
  • 硫酸-双氧水浸出废弃磷酸铁锂中锂的实验研究
    周吉奎, 刘牡丹, 刘勇, 马致远, 杜璞欣
    矿冶工程. 2020, 40(6): 79-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.021
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    采用硫酸-双氧水浸出废旧磷酸铁锂动力电池正极材料中的金属锂,研究了浸出体系pH值、双氧水用量、液固比、温度和时间对锂浸出效果的影响。结果表明,在浸出体系pH值1.62、反应温度60 ℃、液固比10 mL/g、搅拌转速300 r/min条件下,缓慢加入体积分数为6%的双氧水,搅拌浸出120 min,锂浸出率可达97.80%,浸出效果稳定。
  • 白云鄂博矿焙烧浸出-萃取沉淀分离稀土及钍的试验研究
    胡轶文, 曹钊, 王志超, 张文博
    矿冶工程. 2020, 40(6): 82-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.022
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    采用焙烧浸出-萃取沉淀法从白云鄂博稀土精矿中分离稀土和钍,得到最佳焙烧浸出条件为: 矿酸比1∶1.5、焙烧时间1 h、焙烧温度200 ℃、水浸液固比8∶1、水浸时间4 h、水浸温度50 ℃,最佳条件下CeO2、La2O3、Nd2O3、Pr6O11、Sm2O3和ThO2浸出率分别为80.77%、69.24%、95.71%、76.82%、93.31% 和98.13%。采用羧酸类萃取-沉淀剂从浸液中萃取分离稀土和钍,在萃取-沉淀剂皂化度70%、料液pH=3.1、萃取-沉淀剂和钍的摩尔比4∶1的最佳条件下,稀土和钍萃取-沉淀率分别为19%和90%,实现了稀土和钍的有效分离。
  • 溶析结晶法制备硫酸钴的实验研究
    付海阔, 钟晖, 吴理觉, 文定强, 张鞍
    矿冶工程. 2020, 40(6): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.023
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    采用溶析结晶法制备硫酸钴,考察了溶析剂种类、溶析剂用量、溶析剂浓度、溶液初始Co2+浓度、结晶温度等参数对硫酸钴结晶率的影响。以乙醇为溶析剂,在溶析剂与硫酸钴溶液体积比为1∶1、溶析剂浓度为95%、溶液初始Co2+浓度为120 g/L、结晶温度为25 ℃条件下,硫酸钴结晶率达到98.27%,母液中Co2+浓度为1.36 g/L。本方法制备的硫酸钴与蒸发结晶工艺制备的硫酸钴相比,在溶解pH值、水不溶物、磁性物、油分等关键指标方面具有明显优势,满足GB/T 26523—2011《精制硫酸钴》优等品的要求。
  • 氮/氧气氛和温度对蜈蚣草焚烧底灰中砷的固留影响
    周聪, 胡可人, 肖细元, 郭朝晖, 彭驰
    矿冶工程. 2020, 40(6): 91-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.024
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    采用管式炉研究不同气氛和温度焚烧条件对蜈蚣草减重率和底灰中As等元素固留特征的影响。结果表明,气氛和温度对蜈蚣草焚烧减重率有显著影响,低氧(V(N2)∶V(O2)=4∶1)气氛下,400 ℃焚烧时蜈蚣草减重率仅为83.2%,500 ℃焚烧时减重率增至90.3%。中氧(V(N2)∶V(O2)=2∶1)和高氧(V(N2)∶V(O2)=1∶1)气氛下,400 ℃焚烧时减重率分别为89.2%和90.3%。蜈蚣草底灰中As、Ca、Mg、Fe含量均随着焚烧温度提高而增加。蜈蚣草焚烧优化条件为400 ℃、中氧气氛,此时底灰中As固留率高达85.9%,As主要以Fe8As10O23结晶相存在。
  • 基于田口方法的分银渣浸铅工艺优化研究
    马致远, 吕建芳, 刘勇, 吕先谨, 周吉奎, 刘牡丹
    矿冶工程. 2020, 40(6): 95-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.025
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    采用氯盐浸出-提纯-结晶-制备黄丹工艺处理分银渣,基于田口方法确定氯盐浸出铅的优化条件,得到工艺参数中影响铅浸出率的主次顺序为: NaCl用量>液固比>温度>CaCl2用量/理论量。NaCl用量对铅浸出率的贡献率最大,贡献率达到61.82%,是分银渣浸铅过程最重要的工艺参数; 液固比为较重要因素,贡献率为31.27%; 温度和CaCl2用量/理论量对铅浸出率的贡献率分别为4.95%和1.96%。从分银渣中浸出铅的最优条件为: NaCl用量350 g/L、CaCl2用量/理论量0.5、温度90 ℃、液固比10∶1,在优化条件下进行3次验证性实验,铅浸出率分别为94.89%、94.75%和95.11%,数值分布稳定,浸出率较高。采用该工艺制备的黄丹纯度为99.12%,产品达到GB 3677—83二级品质量标准。
  • 含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学
    易宇, 叶逢春, 王红军
    矿冶工程. 2020, 40(6): 99-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.026
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    采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明: 在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95 ℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%; 砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。
  • 镧改性粉煤灰地质聚合物泡沫材料吸附含磷废水研究
    易龙生, 刘苗, 吴倩
    矿冶工程. 2020, 40(6): 103-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.027
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    以粉煤灰制备的地聚物泡沫材料为原料,通过浸渍-焙烧的方法制备镧改性泡沫材料,研究了镧改性泡沫材料对含磷废水的吸附效果。结果表明,镧改性实验的最佳条件为: 氯化镧溶液pH=9、镧离子浓度0.3%、固液比1∶25、焙烧温度300 ℃、焙烧时间2 h; 吸附实验的最佳条件为: 镧改性材料用量2 g/L、废水pH=7、含磷废水浓度5 mg/L、吸附时间2 h,此条件下镧改性泡沫材料对磷的去除率达90.3%。机理分析结果表明,镧只存在于泡沫材料的表面,并未进入泡沫材料的硅氧四面体骨架中; 吸附过程中,磷只是与泡沫材料表面的镧发生了化学吸附,生成的磷酸镧络合物并未进入泡沫材料的四面体骨架中。
  • 某高硫难处理金精矿超细磨提金试验研究
    蔡创开
    矿冶工程. 2020, 40(6): 108-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.028
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    针对某高硫难处理金精矿中金大部分被黄铁矿包裹、直接氰化浸出金浸出率低的问题,采用超细磨-碱预处理-氰化浸出工艺处理金精矿,通过条件优化可获得金浸出率84.50%,氰化钠耗量控制在3 kg/t以内,该工艺简单、流程短、安全环保。
    • 材料
  • 含氧超细TiN0.3粉体与烧结体的制备及氧对其组织结构的影响研究
    邹芹, 赵亮, 李艳国, 王良, 代利峰, 焦子剑, 王明智
    矿冶工程. 2020, 40(6): 111-115. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.029
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    采用机械合金化(MA)法制备了平均晶粒尺寸约10 nm的超细TiN0.3粉体,分别采用机械合金化(MA)、空气中热处理、高压高温(HPHT)烧结、退火处理4种方式向TiN0.3粉体中引入氧,研究氧引入量对TiN0.3粉体及烧结体的物相组成、晶粒尺寸及晶格常数的影响。结果表明,空气中热处理氧引入量最多,而MA、真空退火处理、HPHT烧结过程氧引入量较少。MA、退火处理、空气中热处理过程氧引入量少时均会因TiNxOy的生成而导致晶格常数增大。MA过程氧的引入降低了球磨效率而导致晶粒尺寸增大,退火过程氧引入前后晶粒尺寸无明显变化。TiN0.3粉体在空气中的起始氧化温度和终止氧化温度分别为315.6 ℃和654.1 ℃。TiN0.3粉体起始氧化产物为TiNxOy,360 ℃时生成A-TiO2(锐钛矿型TiO2),同时开始向R-TiO2(金红石型TiO2)转变。700 ℃时A-TiO2已完全转变为R-TiO2。
  • 车身用5182铝合金板成形极限研究
    杨刚, 王孟君, 罗嗣林
    矿冶工程. 2020, 40(6): 116-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.030
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    基于M-K理论,分别结合Hill79和Logan-Hosford屈服准则构建成形极限预测模型,导入5182铝合金材料参数,分析板料初始厚度不均匀度、指数参数对其成形极限曲线的影响; 通过结合非接触式应变测量系统的Marciniak胀形实验采集5182铝合金板料极限应变数据,并与预测成形曲线进行对比。结果表明,当板料初始厚度不均匀度为0.97时,基于M-K模型结合Hill79屈服准则的预测曲线与实验结果的符合度为94.09%。
  • CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能
    罗忆婷, 刘志雄, 李琴香, 李飞, 刘雯
    矿冶工程. 2020, 40(6): 120-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.031
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    制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25～31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH＝6、温度50 ℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g; CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。
  • 氟离子选择电极法测定废旧锂电池回收浸出液中氟含量
    谢堂锋, 陈若葵, 王明, 蔡罗蓉
    矿冶工程. 2020, 40(6): 126-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.032
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    采用氟离子选择电极-标准曲线法测定废旧锂电池回收浸出液中氟含量,研究了总离子强度缓冲溶液(TISAB)加入量、测量温度、溶液稀释倍数、溶液pH值等对测定值的影响。结果表明: 当标准曲线建立温度和测定温度保持一致,溶液pH值为5.5~6.0,样品稀释500~2000倍,加入体积分数为20%的总离子强度缓冲液(TISAB)时,相对标准偏差(RSD)小于3%,加标回收率为97.33%~101.50%,测定结果较为准确可靠,该方法可应用于废旧电池浸出液中氟化物的分析检测。
  • Fe/Si比对稀土处理工业纯铝组织性能的影响
    靳东, 阳慎兰, 赵辉, 杨长龙, 陈保安, 丁一, 祝志祥, 韩钰
    矿冶工程. 2020, 40(6): 130-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.033
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    通过添加Si改变稀土处理工业纯铝的Fe/Si比,采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、室温拉伸试验和电导率测试研究了Fe/Si比对稀土处理工业纯铝显微组织、屈服强度以及导电率的影响。结果表明: 随着Fe/Si比增大,铸态合金的屈服强度总体呈下降趋势,导电率逐渐上升; 当Fe/Si比不大于1.00时,晶粒尺寸较小,合金强度较高,导电率较低; 当Fe/Si比大于1.00时,晶粒粗大,合金强度降低,导电率提高; Fe元素主要在晶界和晶内第二相中聚集分布,Si元素呈点状均匀分布,稀土元素容易在第二相上聚集。根据Fe/Si比-强度-导电率性能曲线,可通过添加Si改变工业纯铝的Fe/Si比,实现铝材屈服强度、导电率的良好匹配。
  • 铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究
    邓丽萍, 汪冰峰,, 刘若愚, 张晓泳, 樊凯, 冯抗屯, 谢静, 王海鹏, 雷家峰
    矿冶工程. 2020, 40(6): 134-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.034
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    采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti3Al针状相组成; 随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加; Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂; 随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。
    • 企业经济与管理
  • 国际环境不确定下海外采矿权评估研究
    杨程, 李夕兵
    矿冶工程. 2020, 40(6): 138-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2020.06.035
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    在实物期权理论框架下,基于Black-Schole采矿权评估模型,提出了计量国际环境不确定性的方法以及将其纳入评估模型的途径,以此优化完善海外采矿权评估; 通过一实例验证了本文所述方法的可行性,并依据评估结果进一步分析了投资策略,最后对所提方法的可靠性进行了检验。研究结果显示: ① 采矿权价值来自于矿业权人对矿产资源的开采加工及具有灵活经营的权利,国际环境的不确定变化影响采矿权价值及投资策略。② 矿产品价格升高、价格波动率增加、驻在国矿业行业环境和国家环境变异程度的增加、矿山服务年限的增加,均提高了海外采矿权价值; 但矿产品价格下降、矿山服务年限减少将降低采矿权价值。③ 当矿产品价格持续处于低位时,项目应尽早建设或放弃; 而当价格处于增长或高位时,项目可适当推迟建设。④ 老挝矿业行业环境的变异程度大于该国国家环境的变异程度,前往老挝投资的矿企应重点关注该国涉及矿业投资的法律法规及政策,重点防范行业风险。⑤ 本文所提海外采矿权评估方法是可行、可靠的,具有一定实践意义。
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