2021年, 第41卷, 第1期　
刊出日期：2021-02-25

  

• 全选
  |

目次
• Select
  2021年第1期目次

  《矿冶工程》杂志编辑部

  矿冶工程. 2021, 41(1): 0-0.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
采矿
• Select
  颗粒粒径对深海采矿矿浆泵性能的影响

  吉成才, 关英杰, 郑皓, 张明

  矿冶工程. 2021, 41(1): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为掌握矿浆泵内部颗粒的运动规律, 考虑颗粒的体积效应和相内碰撞效应, 应用CFD-DEM耦合算法, 对扬矿模型泵内的粗颗粒-海水两相流实施了双向耦合非定常流动计算, 分析了不同粒径的颗粒在矿浆泵内的空间分布和运动特征。研究结果表明: 采用两相耦合的求解方式可以较好地模拟矿浆泵内的两相流场特性; 流动域内颗粒浓度略高于管线平均值, 叶轮和导叶内颗粒与流体呈现明显的分层运动, 小颗粒获取的能量高于大颗粒, 颗粒的存在增加了局部漩涡和相内损耗。计算结果与试验结果吻合较好, 证明本文计算方法有效, 研究结论可为深海矿浆泵的高效无堵塞设计和分析提供理论支撑。
• Select
  基于变分模态分解和粒子群算法的微震信号降噪方法

  邓红卫, 申一鹏

  矿冶工程. 2021, 41(1): 7-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为从含噪微震信号中提取有效信息, 并准确识别岩体破裂信号和爆破振动信号, 提出了基于粒子群算法和小波阈值去噪的改进变分模态分解方法。该方法利用粒子群算法实现模态数量和惩罚因子的最优取值, 以最优参数对微震信号进行变分模态分解, 再对由高频噪声主导的模态分量进行小波阈值去噪, 将去噪后的高频信号分量与原先的低频信号分量进行重构, 实现信号降噪。经验证, 该方法相比集合经验模态分解和单纯的变分模态分解方法具有更好的降噪效果。以该方法对200组岩体破裂信号和200组爆破振动信号进行去噪, 以第一模态分量能量占比50%作为区分爆破振动信号和岩体破裂信号的依据, 识别成功率达到97.25%, 证实了此识别方法的准确性。
  
• Select
  深部巷道直墙半圆拱形钢管混凝土支架承载性能分析

  陈斌, 左宇军, 王剑, 孙文吉斌, 郑禄璟, 林健云

  矿冶工程. 2021, 41(1): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了推动钢管混凝土支架在深部高应力巷道中的应用, 以贵州某矿270中段为背景, 对比了常规U36型钢支架与钢管混凝土支架承载力; 采用ANSYS有限元法, 建立深部巷道支护力学三维模型, 分析了两类支架在高水平应力下的变形情况。研究结果表明, 钢管混凝土支架的承载力远大于U型钢支架; 当侧应力系数大于1时, 钢管混凝土支架底角的变形量小于U型钢支架, 钢管混凝土支架更适用于水平应力较大的深部巷道。研究结果可为深部巷道难支护提供参考依据。
• Select
  动荷载下上层采空区跨度对双层采空区稳定性影响分析

  邓丁, 吴怡璇, 王雪松, 徐振洋

  矿冶工程. 2021, 41(1): 16-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为研究台阶爆破作用下上层采空区跨度对双层采空区稳定性的影响规律, 以齐大山铁矿出现的双层采空区为研究背景, 采用LS-DYNA软件建立了双层采空区简化模型, 利用突变理论和强度折减法分析了双层采空区的稳定性。结果表明, 在台阶爆破作用下, 爆炸应力波叠加在双层采空区隔板中部; 上层采空区跨度由20 m增至30 m的过程中, 双层采空区隔板由中部向两侧的节点峰值振速呈现减小的趋势, 中部节点峰值振速最高, 受扰动程度最大, 最易发生破坏; 上层采空区跨度由20 m增大至30 m, 剪切安全系数由1.82增大到2.02, 拉裂安全系数由3.52增大到3.966, 双层采空区隔板的稳定性与上层采空区跨度呈正相关关系。
• Select
  基于ANSYS-FLAC^3D的深部采场结构参数优化研究

  马春德, 徐家庆, 刘焕新, 谢伟斌, 谭观霜

  矿冶工程. 2021, 41(1): 20-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决湘西金矿沃溪矿区在深部开采存在的采场稳定性差、顶板冒落等一系列问题, 采用有限元软件ANSYS与有限差分软件FLAC^3D耦合模拟跨度为3 m、4 m、5 m、6 m的4种采场开挖方案, 对比各方案应力、位移、塑性区之间的变化, 优选出深部采场最优跨度。结果表明, 当采场跨度为4 m时, 在采场安全稳定的同时采矿效率最大化。研究结果对同类矿山深部采场结构参数选取具有借鉴意义。
• Select
  考虑高程放大效应的永久减震孔降震研究

  李吉杨芙, 刘敬智, 孙琰, 李银忠

  矿冶工程. 2021, 41(1): 24-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以缅甸Letpaduang铜矿北侧区域寺庙为监测点, 在考虑高程放大效应的前提下, 通过采集和分析爆破震动振速监测数据, 获得了更准确的地震波强度理论计算公式, 研究了不同减震排数对降震效果的影响, 分析了减震孔后不同位置处的降震成效, 探索了减震孔在矿山生命周期过程中的长期降震作用, 得出如下结论: 增大减震孔排数可使总体降震效果变好; 减震孔后各质点振速因距爆源位置不同而有所差异, 不过其影响会随采矿范围扩大而减弱; 以终了境界为边界, 根据振速公式和限值, 得到了各台阶最近距离单孔最大允许装药量、高程及爆心距与振速的关系, 为矿山未来生产中的爆破震动控制提供了依据, 有利于保障企业经济效益和当地社会效益。
  
选矿
• Select
  充填介质对柱选铝土矿浮选行为的影响研究

  朱煜腾, 欧乐明, 张鹏羽, 朱仔成

  矿冶工程. 2021, 41(1): 29-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以河南某铝硅比为1.92的铝土矿为研究对象, 利用添加自主设计的“十字型”充填介质的实验室型逆流浮选柱, 考察了不同规格充填介质对铝土矿浮选精矿指标和粒度分布的影响, 并且探究了浮选过程中充填介质对矿物颗粒在浮选柱内部轴向分布的影响规律。研究结果表明, 通过在传统逆流浮选柱内部添加“十字型”充填介质, 使柱内流态向“柱塞流”发展, 强化浮选柱轴向粒度分布差异性, 有利于10~38 μm微细粒级矿物回收, 提高铝土矿浮选指标。充填介质高度60 mm时浮选柱浮选效果较为优异, 经过一段开路浮选作业, 可获得Al₂O₃品位59.29%、铝硅比11.83的铝土矿精矿, 较无充填条件下铝硅比提升较大。
• Select
  铜渣高温浮选药剂遴选与药剂制度优化研究

  罗仁昆, 吴星琳, 王俊娥,, 陈杭, 张恒星, 石瑀

  矿冶工程. 2021, 41(1): 33-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  某铜渣硬度大、磨矿时间长, 导致浮选矿浆温度过高以及浮选药剂分解, 影响铜的回收, 为此, 对该铜渣进行了特性分析、捕收剂种类遴选及药剂制度优化研究。结果表明: 以ZJ101为捕收剂, 采用一粗三扫浮选流程, 在ZJ101用量40+20+10+5 g/t条件下, 可获得铜品位25.95%、铜回收率93.36%的指标, 实现了高温体系下铜的高效浮选回收。
• Select
  新型未燃炭捕收剂在炼铁除尘灰浮选中的应用研究

  蒋雨露, 周文波, 方宇荣, 陈敬佑, 魏愈宋, 刘真, 雷国元

  矿冶工程. 2021, 41(1): 37-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用“磨矿-分级-浮选”工艺回收炼铁除尘灰中的炭、铁和锌。针对-37 μm物料中未燃炭的浮选, 开发了一种新型高效捕收剂EA。确定最佳药剂用量为: 捕收剂EA 20 kg/t、硫酸锌与亚硫酸钠锌混合抑制剂8 kg/t、泡沫调整剂聚乙二醇0.3 kg/t、炭活化剂聚丙烯酰胺(0.1‰)3 kg/t。闭路试验获得最终精矿炭品位76.82%、回收率75.00%; 尾料中Zn、Fe富集比分别为1.30和1.35。红外光谱分析结果表明, EA捕收剂通过氢键吸附在未燃炭表面从而提高其可浮性。
• Select
  脱泥-浮选工艺回收极微细粒锡石试验研究

  唐雪峰, 赵洪冬

  矿冶工程. 2021, 41(1): 41-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用旋流器脱泥-浮选工艺, 结合螯合捕收剂CYX-1与活化剂硝酸铅的药剂组合, 对-10 μm粒级含量79.30%的极微细粒锡石样品进行了回收, 最终获得了锡精矿品位11.18%、回收率37.55%(浮锡作业回收率83.57%)的试验指标。
• Select
  多组分捕收剂对辉铜矿的协同效应

  冯媛媛, 卜显忠, 王朝, 翁存建, 罗仙平

  矿冶工程. 2021, 41(1): 45-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为研究多组分捕收剂XK-103对辉铜矿的捕收性能, 对比了XK-103和Z-200在不同矿浆pH值、药剂用量条件下浮选辉铜矿和黄铁矿单矿物的效果, 发现XK-103对辉铜矿有良好的捕收性能; 通过Zeta电位分析、X射线光电子能谱分析和TOC总碳分析仪研究了XK-103和Z-200在辉铜矿表面的吸附情况, 发现XK-103在辉铜矿表面的吸附量更大, 主要是XK-103中的S原子与辉铜矿表面的Cu原子发生氧化还原反应, 从而达到吸附捕收辉铜矿的效果。
• Select
  高砷高硫锡粗精矿降杂提质试验研究

  汪泰, 胡真, 李汉文, 刘殿文, 邱显扬, 邹坚坚, 陈红兵

  矿冶工程. 2021, 41(1): 50-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决锡精矿回收率低、锡精矿中硫砷含量超标、锡产品结构不合理等问题, 开展了锡粗精矿降杂提质精选试验研究, 通过“预先筛分-闭路磨矿-活化浮选脱硫脱砷-多段摇床精选”等多种工艺协同组合, 最终获得了锡品位46.72%、回收率85.57%、杂质元素硫砷含量分别为0.23%和0.061%的锡精矿和锡品位4.41%、回收率6.40%的锡次精矿, 锡精矿产品符合销售要求。
• Select
  纳米气泡气浮应急修复铜离子污染土壤的工艺研究

  傅开彬, 秦天邦, 徐信, 汤鹏成, 毛羽, 钟秋红, 王磊, 林海

  矿冶工程. 2021, 41(1): 54-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  模拟突发含铜离子溶液泄露事件导致土壤重金属污染, 基于“硫化-浮选”原理, 利用自制纳米气泡气浮装置修复铜离子污染土壤。试验结果表明, 若污染土壤中铜离子含量为10 kg/t, 当硫酸铵用量30 kg/t、硫化钠用量为其理论值3倍、丁基黄药用量2 500 g/t、2^#油用量1 500 g/t、溶液pH=8.0时, 采用一粗一精二扫闭路浮选, 获得产率5.03%、铜含量17.92 kg/t的泡沫产品, 修复后土壤产率94.97%、铜离子含量0.1 kg/t, 土壤中铜离子脱除率为90.17%。采用纳米气泡气浮技术能够快速修复铜离子污染土壤。
• Select
  基于强化预处理工艺的某锂矿浮选试验研究

  钱志博, 于洋, 周少珍

  矿冶工程. 2021, 41(1): 59-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  介绍了一种基于强化预处理作业的锂矿选矿工艺, 即预先脱除磁性脉石及易浮脉石后再采用新型含锂矿物捕收剂BK317-2对含锂矿物进行回收。结果表明, 强化含锂矿物浮选前的脉石预处理工艺, 有利于提高锂精矿Li₂O品位, 与直接浮选相比, 强化预处理-浮选工艺所得锂精矿Li₂O品位提升了1.31个百分点。
冶金
• Select
  新型含氧醚键吡啶萃取剂在氨溶液中的萃取与反萃性能研究

  许妙洋, 曹佐英, 张贵清, 关文娟, 曾理, 巫圣喜, 李青刚

  矿冶工程. 2021, 41(1): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决目前工业萃取剂对Cu²⁺选择性差以及对Zn²⁺萃取能力差的问题, 合成了一种新型萃取剂MPPE, 并考察了由MPPE组成的有机相在氨溶液体系中对Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的萃取与反萃性能。结果表明, 在萃取剂MPPE浓度0.06 mol/L、总铵浓度1.2 mol/L、相比(O/A)1/1、混合时间5 min、pHeq=6.44条件下, Cu²⁺萃取率达到95.8％, 而Ni²⁺、Co²⁺和Zn²⁺萃取率分别为2.8%、3.7%和8.1%, 分离系数β_Cu/Ni、β_Cu/Co和β_Cu/Zn分别高达666.20、508.42和219.55。而当其他萃取条件不变, 将平衡pH值调为8.23时, β_Zn/Ni和β_Zn/Co都达最大值, 分别为137.90和74.20。在硫酸浓度1 mol/L、反萃时间6 min以及反萃相比1/1条件下对铜和锌的负载有机相进行反萃, 锌和铜离子反萃率均在97%以上。
• Select
  重金属污染土壤浮选修复方法概述

  张金矿, 黄业豪, 孙景敏, 徐靖, 豆金辉

  矿冶工程. 2021, 41(1): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  论述了浮选技术和浮选修复重金属污染土壤的概念、原理, 结合国内外浮选修复研究案例, 探讨了浮选修复技术的可行性、应用前景和存在的问题, 最后对浮选修复技术的研究方向进行了展望。
• Select
  某高磷鲕状铁矿石气基直接还原-磁选提铁降磷研究

  延黎, 黄武胜, 吴世超, 孙体昌

  矿冶工程. 2021, 41(1): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以国外某高磷鲕状铁矿石为原料, 研究了气基直接还原-磁选生产粉末还原铁工艺。考察了CaCO₃用量、还原温度、还原气体组成、还原气体总流量以及还原时间对提铁降磷的影响。结果表明, 该矿石通过气基直接还原提铁降磷是可行的, 在CaCO₃用量25%、还原温度1 200 ℃、还原时间90 min、H₂与CO流量比3∶1、还原气体总流量5 L/min条件下, 可获得铁品位、铁回收率以及磷含量分别为93.24%、92.83%以及0.085%的粉状还原铁。
• Select
  富钒溶液直接制备高纯V₂O₅的实验研究

  张永伟, 宁顺明

  矿冶工程. 2021, 41(1): 76-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用磷酸铵镁法净化含钒富集液, 脱除硅、磷, 考察了除杂剂加入量、温度、pH值、铵镁比、反应时间等因素对杂质去除率的影响。结果表明, 最佳净化除杂条件为: 100 mL含钒富集液中加入200 g/L的氯化铵溶液8 mL, 按铵镁比1.4加入氯化铵, 直接使用原溶液(pH≈10.2)于室温下搅拌净化30 min后过滤得净化液, 除磷率达到96%以上, 除硅率达到87%, 钒损失率可控制在2%左右。经过沉钒、过滤、洗涤、烘干、煅烧后, 获得了纯度99.93%的高纯五氧化二钒。经重复性试验验证, 此工艺稳定可靠、流程简单, 而且生产成本低, 可为高纯V₂O₅制备提供技术方案。
• Select
  铁酸锌还原-氧化选择性分解行为研究

  邬桂婷, 刘维, 韩俊伟, 张添富

  矿冶工程. 2021, 41(1): 80-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决铁酸锌还原分解后锌、铁分离难题, 提出一种强化铁酸锌选择性分解新工艺: 先通过还原焙烧将铁酸锌分解为氧化锌和铁氧化物, 然后冷却至低温, 在CO₂气氛下利用氧化亚铁在低温下化学活性强、不稳定的特性, 将过还原的氧化亚铁转化为磁性四氧化三铁。研究结果表明, 铁酸锌强化还原分解的最佳条件为: CO浓度20%、还原温度750 ℃、V_CO/(V_CO+V_CO2)比67%、焙烧时间90 min, 该条件下铁酸锌分解率达到96.63%; 然后对铁酸锌分解产物进行磁化焙烧, 最佳磁化焙烧条件为: 氧化温度600 ℃、氧化时间75 min、CO₂气体流量1.2 L/min, 此条件下焙烧产物比磁化率从未磁化前的5.30×10^-11 m³/kg增大至1.17×10^-10 m³/kg。
• Select
  酸性体系下不同成因黄铁矿的浸出行为与电化学性质差异

  邓莎, 顾帼华, 贺国帅

  矿冶工程. 2021, 41(1): 85-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以同沉积型黄铁矿和中温热液型黄铁矿为研究对象, 考察了酸性培养基体系下2种不同成因黄铁矿的浸出行为和电化学性质。浸出试验结果表明: 同沉积型黄铁矿浸出率为7.59%, 而中温热液型黄铁矿浸出率仅为3.68%, 同沉积型黄铁矿的浸出活性高于中温热液型黄铁矿。电化学试验结果表明: 黄铁矿的矿物学成因不改变它的电化学溶解机制; 同沉积型黄铁矿具有较高的费米能级、较低的Tafel腐蚀电位及电子传递阻抗, 因此其电化学氧化活性高于中温热液型黄铁矿, 从电化学角度解释了同沉积型黄铁矿的浸出速率高于中温热液型黄铁矿的原因。
• Select
  基于电接触模型的锌电积用阳极电场分布仿真计算

  黎红兵, 蒋良兴

  矿冶工程. 2021, 41(1): 90-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于ANSYS 12.0软件对锌电积过程中阳极电流密度分布情况进行了模拟, 并将一次电场分布模型改进为考虑电化学反应的二次电场分布模型。研究结果表明, 与一次电场分布模型计算结果对比, 优化后的电接触模型计算结果能更精准反映锌电积过程中阳极电流密度的实际分布情况, 阳极内部电流密度由非线性下降变为以恒定梯度下降, 阳极电压降由0.015 V变为0.034 V。该模型的引入可以更好地通过模拟计算指导实际生产。
• Select
  含钒黏土矿直接酸浸提钒及其动力学研究

  石美莲, 华骏, 颜文斌, 高峰, 蔡俊

  矿冶工程. 2021, 41(1): 94-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了有效利用陕西某地含钒黏土矿, 采用直接酸浸工艺提钒, 考察了液固比、浸出温度、浸出时间、硫酸用量对直接酸浸提钒的影响, 通过浸出反应动力学确定了反应模型。结果表明, 在硫酸用量25%、浸出温度95 ℃、浸出时间10 h、液固比0.6时, 钒浸出率为74.6%。该含钒黏土矿的钒浸出动力学符合收缩核模型, 其表观活化能约为30.73 kJ/mol, 浸出反应服从扩散控制过程。
• Select
  某高锌含铁尘泥综合利用试验研究

  张茂

  矿冶工程. 2021, 41(1): 98-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用锌挥发焙烧-磁选回收铁工艺流程回收利用高锌含铁尘泥, 研究了焙烧、磁选工艺参数对回收效果的影响。结果表明, 含铁尘泥在焙烧温度1 200 ℃、焙烧时间90 min、还原剂用量15%条件下还原焙烧, 锌挥发率达97.10%; 焙烧渣经一粗一精弱磁选, 可获得铁品位61.42%、铁回收率86.98%的铁精矿。该工艺流程可为高锌含铁尘泥的规模化工程利用提供技术支撑。
• Select
  P204/4PC协同萃取分离镍钴与镁钙的研究

  卿家林, 张贵清, 曾理, 关文娟, 巫圣喜, 李青刚, 曹佐英, 武新生

  矿冶工程. 2021, 41(1): 101-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用新型协同萃取剂P204/4PC从含少量镍钴钙的硫酸镁溶液中选择性萃取镍和钴, 考察了萃取剂浓度、平衡pH值等因素对萃取分离效果的影响, 绘制了萃取、反萃取等温线, 并进行了串级模拟萃取-反萃取全流程实验。研究结果表明: P204/4PC协同萃取剂能从硫酸镁溶液中选择性萃取镍钴, 实现镍钴与钙镁的高效分离以及镍钴的高倍富集回收。模拟串级全流程实验结果显示, 对于含镍1.68 g/L、钴0.10 g/L、镁15.68 g/L和钙0.11 g/L的料液, 采用组成为0.25 mol/L P204+0.5 mol/L 4PC+磺化煤油的有机相经5级逆流萃取-1级洗涤-6级反萃取, 萃余液中镍和钴含量均小于0.01 g/L, 镍和钴萃取率均达到99.5%以上;反萃液中镍和钴浓度分别达到40.4 g/L和1.8 g/L, 杂质钙和镁浓度分别为0.02 g/L和0.09 g/L, 全流程钙镁除去率分别达到99.97%和99.36%。
材料
• Select
  预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金时效组织与性能的影响

  魏辽, 刘志义, 于迪尔, 颜鹏飞

  矿冶工程. 2021, 41(1): 106-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用室温拉伸、透射电镜观察等手段, 研究了3%拉伸预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金单级和双级时效组织与性能的影响。拉伸结果表明, 对于190 ℃/(3~7) h的单级时效处理, 3%拉伸预变形可以提高拉伸强度56~75 MPa, 时效时间延长, 预变形提高强度的效果大幅度降低。3%拉伸预变形可以使得190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效样品的强度提高81 MPa, 达到748 MPa。透射电镜观察结果表明, 190 ℃/7 h单级时效态样品对应的组织主要为T₁和θ'相, 还有少量S'相; 190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效态样品在190 ℃/7 h时效组织基础上析出了大量δ'相; 而在190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效前施加3%拉伸预变形则极大地促进了T₁相和θ'相的析出, 从而大幅度提高合金抗拉强度, 而δ'相的析出受到抑制。
• Select
  MnO@C用于锌离子电池正极材料的研究

  马秋臣, 刘军

  矿冶工程. 2021, 41(1): 110-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过共沉淀法制备了Mn₃O₄,再通过多巴胺包覆烧结得到碳包覆的MnO@C, 并将其用作锌离子电池正极材料。结果表明, 组装电池在0.2 A/g下比容量达到282.9 mAh/g。在1 A/g下循环500次后, 比容量为80.2 mAh/g。碳包裹MnO可为Mn基锌离子电池开发提供新思路。
• Select
  响应曲面法优化碱式碳酸钴煅烧制备Co₃O₄工艺研究

  宇文超, 刘秉国, 彭金辉, 黄孟阳, 张利波, 郭胜惠

  矿冶工程. 2021, 41(1): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对碱式碳酸钴煅烧制备Co₃O₄工艺条件进行了研究, 建立了碱式碳酸钴煅烧制备Co₃O₄的二次多项式数学模型, 探讨主要因素的影响效应及其交互作用。方差分析结果表明:煅烧温度、煅烧时间以及物料量对碱式碳酸钴的分解率都有显著影响。采用响应曲面法实验设计优化得出的最佳工艺条件为:煅烧温度665.91 K、煅烧时间32.02 min、物料量3.32 g, 在此条件下, 碱式碳酸钴分解率预测值为99.99%, 与实验值99.92%相近, 证实回归方程拟合度良好。XRD分析结果表明, 采用响应曲面法所得的煅烧工艺参数是可行的。
• Select
  动态加载时β钛合金马氏体相变研究

  钟艳梅, 汪冰峰, 丁旭, 张晓泳, 樊凯, 冯抗屯, 谢静, 王海鹏, 雷家峰

  矿冶工程. 2021, 41(1): 119-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响, 采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^-1)的动态变形, 采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结果表明, 提高冲击功和应变速率可以提高Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β钛合金的屈服强度, 当应变速率为1 600 s^-1时, 屈服强度可达1 250 MPa。在动态冲击过程中, β晶粒中出现大量板条状α'马氏体, 马氏体的面积分数随应变速率的增加而增大, 说明应变速率对β钛合金的马氏体相变起着重要作用。应变速率会加速马氏体相变, 是因为随着应变速率增加, 马氏体的形核位置更多, 马氏体形成的吉布斯自由能降低。
• Select
  生活垃圾焚烧飞灰-粉煤灰基多孔保温材料的制备

  易龙生, 刘涛, 吴倩, 刘苗

  矿冶工程. 2021, 41(1): 124-127. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2021.01.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以生活垃圾焚烧飞灰和粉煤灰作为原料, 以油酸钠为稳泡剂、双氧水为发泡剂制备多孔保温材料, 研究了原料配比、添加剂用量等因素对多孔保温材料抗压和隔热性能的影响。研究结果表明, 在飞灰/粉煤灰配比1∶1、油酸钠用量0.4%、水玻璃模数2.5、水玻璃用量10%、双氧水用量2%、水添加量40%条件下, 制备的多孔保温材料抗压和隔热性能优异, 其抗压强度和导热系数分别为0.48 MPa和0.091 W/(m·K)。