2023年, 第43卷, 第2期　
刊出日期：2023-04-25

  

• 全选
  |

目次
• Select
  2023年第2期目次

  矿冶工程杂志编辑部

  矿冶工程. 2023, 43(2): 0-0.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
采矿
• Select
  基于围岩应力监测和振动监测的采场稳定性研究

  毛文杰, 赵国彦, 王玺, 陈立强, 党成凯

  矿冶工程. 2023, 43(2): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用自主设计的多功能监测杆对某金属矿采场开挖过程中的围岩稳定性进行实时监测,记录采场回采过程中监测杆长度范围内岩层垂直方向应力变化和围岩振动事件。结果表明,开挖面积增大会导致围岩所受应力和峰值速度呈现上升趋势,反映出围岩内部发生破裂次数增多,围岩稳定性下降,松动圈深度增加。对于采用集中端头锚固式锚杆进行支护的矿山,锚杆长度大于松动圈深度时,能更有效地控制松动圈演化和岩体冒落。该采场完成为期一个月的开采后,岩层沉降使监测杆长度范围内岩层垂直方向应力增加约3.9 MPa,振动事件强度满足我国爆破振动安全许可标准,综合评价围岩稳定性较好。
• Select
  基于改进樽海鞘算法优化支持向量机的岩爆预测模型

  田睿, 李燕卿, 刘占宁, 王创业, 陈世江, 陈丽林, 张志宏, 郭振东

  矿冶工程. 2023, 43(2): 5-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用文献调研法建立了1个包括336组工程实例样本的岩爆预测数据库,采用改进的樽海鞘算法(ISSA)优化支持向量机(SVM),构建了岩爆烈度等级预测模型(ISSA-SVM),并对其模型有效性进行了验证。结果表明,ISSA-SVM岩爆预测模型的预测准确率可达94.0%,相对于其他模型具有更高的准确性,可为岩爆防控提供一定的科学依据。
• Select
  限制性空间内无底柱分段崩落法组合式放矿方案及实验研究

  谭宝会, 龙卫国, 龚臻, 张志贵, 陈星明, 朱强

  矿冶工程. 2023, 43(2): 10-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以金川龙首矿西二区上部中段由下向分层胶结充填法转无底柱分段崩落法开采为例,研究了限制性空间内无底柱分段崩落法采场各分段的矿石回采和回收特点,构建了一种以分段为放矿控制单元的组合式放矿方案: 第一、二分段采用总量控制方式出矿以确保顶板安全冒落形成覆盖层; 第三分段采用低贫化方式出矿以避免无效贫化,实现矿石的高质量回收; 第四分段采用正常回采进路低贫化放矿+辅助回收进路截止品位放矿以实现矿石的充分、有效回收。设计并开展了3种不同放矿方案的物理实验,结果表明,本文设计的组合式放矿方案在限制性空间实现崩落法安全高效开采和损失贫化控制方面具有显著优势,可使矿山整体开采经济效益处于较优水平,为后期工程实践提供科学的理论和技术指导。
• Select
  基于组合赋权法和响应面法的竖井支护参数优化研究

  刘超, 祁赟朴, 宋章伦, 王亮, 曹定洋, 陈大鹏

  矿冶工程. 2023, 43(2): 16-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对刚果(金)科米卡矿业卡莫亚铜钴矿副井开拓建设工程中支护参数优选问题,结合工程地质条件,采用Box-Behnken方法设计了25组试验方案。应用FLAC^3D进行数值分析,获得了不同支护参数条件下的力学响应特征,结合技术经济要求,选取开拓成本、最大拉应力等9个指标,利用层次分析法及主成分分析法组合赋权各评价指标,提出了竖井支护参数综合评价模型。以规范化综合评分为响应指标、竖井支护参数为变量,构建了多元二阶回归预测方程。结果表明,竖井支护优化参数为: 水平方向锚杆根数35、锚杆竖直方向间距1 m、锚杆长度2.5 m、衬砌混凝土强度等级C35,此时综合效益最大。
• Select
  砂岩型铀矿碱性地浸过程孔隙结构演化特征

  杨鑫, 张通, 杜志明, 唐明, 李燕芳, 毛钧林, 王鸣超

  矿冶工程. 2023, 43(2): 21-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用NaHCO₃+H₂O₂碱性溶浸液对铀矿柱状岩芯进行了柱浸实验,利用电镜扫描图像分析了砂岩型铀矿表面特征和孔隙分布状况,以核磁共振T₂谱定量表征碱性地浸过程中含铀砂岩微观孔隙结构变化。结果表明,溶浸液化学溶蚀作用下岩芯内部基质首先形成连通型孔隙,大、小孔间孔喉增加; 反应生成的Al(OH)₃矿物胶体和CaCO₃集中沉淀堆积于小孔和微裂隙中,减小了溶浸液与基质有效接触反应面积,降低了铀矿浸出效率; 97～158 h为溶蚀优势期,该阶段化学溶蚀量远大于沉淀堆积量,形成大量连通型孔隙,使铀矿物与溶浸液进一步反应溶解,铀矿采收率达到峰值。
• Select
  铜坑矿92号矿体巷道顶板岩体质量评价

  杨子超, 张绍国, 钟炮, 覃庆韩, 王辉, 陈庆发

  矿冶工程. 2023, 43(2): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以铜坑矿92号矿体+392 m中段某运输巷道为例,首先划分试验区并调查所需现场数据,然后采用MRMR岩石质量分类系统对巷道顶板岩体评分并确定其质量等级,最后基于分级结果给出合适的巷道顶板支护措施建议。结果表明,RMR法评分为50,属于III级岩体,修正后的MRMR方法评分为29,属于IV级岩体,由现场结构面调查情况可知,MRMR方法分级结果与实际情况更相符。
• Select
  地下采矿引起地表塌陷离散元PFC^2D数值模拟研究

  魏媛, 王飞飞, 任青阳, 肖宋强, 陈斌, 靳红华

  矿冶工程. 2023, 43(2): 30-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用离散元PFC^2D建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂-剪裂破坏,岩层中不断有新生裂缝产生。上覆岩层主要以拉裂缝发展为主,在拉裂缝发展区域两端产生部分剪破坏裂缝,在空区两端已经出现向上发展的裂缝集聚,是空区顶板逐渐垮塌崩落的征兆。开采第3分层和第4分层矿体后,出现了局部顶板垮塌现象,且垮塌崩落逐渐发展为整个采空区顶板垮塌,最终垮塌崩落至地表,在地表初步形成一个小塌陷坑。塌陷坑发展过程依据裂隙数可细分为平稳发展时期、缓慢发展时期、快速发展时期和结束发展时期,揭示了井下矿体开采致使上覆岩层拉裂-空区两端剪裂-整体垮塌崩落的形成机理。
• Select
  基于EEMD-Hilbert变换的爆破振动信号频带-能量分布特征研究

  任艳民, 龙运杰, 唐虹靖, 侯胜心, 张想, 李启月

  矿冶工程. 2023, 43(2): 35-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为研究爆破地震波传播时的能量分布规律,以某基坑爆破工程为工程背景,利用EEMD-Hilbert工具,分析了同一测点不同方向、同直线不同爆心距以及同爆心距离不同最大段药量的爆破振动信号。结果表明,垂向信号能量主要集中在中频带,水平径向信号能量在中、低频带均有分布,水平切向信号能量主要集中在高频带; 同次监测下,随着爆心距增大,信号高频能量衰减得更快,信号能量分布占比从高频向低频转移; 爆心距相等的情况下,增加单段最大药量会促进信号低频能量占比增加,药量显著增大时,低频信号占比增加更为显著。
选矿
• Select
  微细粒矿物浮选技术在磨矿-调浆-分选体系的研究进展

  顾帼华, 李青柯, 巫銮东, 王艳红

  矿冶工程. 2023, 43(2): 40-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  从磨矿、调浆、分选等方面叙述了微细粒矿物浮选技术研究进展,并对微细粒矿物浮选技术的研究方向进行了展望。
• Select
  超细磨矿物矿浆温度和浓度与黏度相关性分析

  杨玮, 王文涛, 张伟晓, 叶金秋

  矿冶工程. 2023, 43(2): 44-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以5～30 μm石英与黄铁矿为研究对象,在不同温度、不同矿浆浓度条件下进行黏度试验,探究石英矿和黄铁矿在超细磨条件下的黏度变化规律。结果表明,相同粒度条件下,石英和黄铁矿的黏度都随矿浆浓度增大而增大,粒度越细,黏度增幅越大,且石英黏度变化幅度比黄铁矿更明显; 相同矿浆浓度条件下,石英和黄铁矿的黏度都随温度升高呈先降再升趋势,且粒度越细影响越显著。回归分析结果表明,石英和黄铁矿的黏度与矿浆浓度之间均符合指数拟合模型; 在超细磨矿过程中,矿浆浓度不宜超过40%,矿浆温度宜控制在50 ℃左右,该参数条件有利于提高磨矿效率。
• Select
  油酸钠体系中铈离子对萤石和方解石浮选的影响

  汤家焰, 何嘉宁, 鲁向锦, 祝雯

  矿冶工程. 2023, 43(2): 48-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过浮选试验、Zeta电位测试、溶液化学分析以及X射线光电子能谱分析等手段,研究了油酸钠体系中铈离子对萤石和方解石浮选行为的影响。结果表明,在油酸钠体系中,较低浓度的铈离子在酸性以及中性条件下以CeF₃·0.5H₂O(s)形式存在于萤石表面,为油酸钠的吸附提供了更多的活性位点,可对萤石产生活化作用; 同时也会以Ce₂(CO₃)3·8H₂O(s)形式存在于方解石表面,虽然也提供了更多的活性位点,但Ce₂(CO₃)₃·8H₂O(s)的亲水性以及结晶水的空间位阻效应阻碍了油酸钠在方解石表面的吸附,对方解石产生抑制作用。铈离子在碱性条件下多以Ce(OH)₃(s)形式存在于矿浆体系中,消耗了油酸钠,减少了油酸钠在萤石和方解石表面的吸附量,对二者均产生抑制作用。
• Select
  新型低温捕收剂反浮选齐大山选厂混磁精矿工艺研究

  董振海, 智慧, 满晓霏, 刘剑军, 杨晓峰, 付亚峰, 李文博

  矿冶工程. 2023, 43(2): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决齐大山选厂反浮选使用高温浮选药剂问题,采用实验室制备的新型低温组合捕收剂AG-1对齐大山选厂混磁精矿在室温(20 ℃)下进行反浮选试验。结果表明,矿浆pH=11.5、抑制剂玉米淀粉用量950 g/t、活化剂CaO用量100 g/t、捕收剂AG-1用量750 g/t条件下,一粗一精三扫反浮选闭路流程试验可以获得TFe品位68.13%、回收率88.43%的铁精矿。浮选精矿、尾矿XRD图谱和光学显微镜分析结果表明,组合捕收剂AG-1具有较好的选择性,可以有效分离脉石矿物石英和有用矿物。组合捕收剂AG-1与单一捕收剂油酸钠、十二胺表面张力对比分析结果表明,组合捕收剂AG-1表面张力较小,降低气液界面表面张力的能力较强,可以更好地提高矿物表面的疏水性。
• Select
  正浮选捕收剂SGC-01的浮选性能及其吸附行为研究

  梁群, 徐伟, 田言, 陈跃, 李松清, 石波, 梅光军

  矿冶工程. 2023, 43(2): 57-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对贵州某中品位硅钙质胶磷矿进行了浮选试验研究,确定了适宜的工艺流程和药剂制度。经三粗一精一扫浮选,可获得P₂O₅品位34.07%、回收率75.38%的优质磷精矿。采用Zeta电位、红外光谱以及QCM-D分析,对正浮选捕收剂SGC-01在磷灰石表面的吸附行为进行了探讨,结果表明,SGC-01能在磷灰石表面发生以化学吸附为主的多种形式吸附,与油酸钠相比,SGC-01具有更好的浮选效果。
• Select
  六偏磷酸钠对钾长石和赤铁矿的分散作用机理

  舒有顺, 曾海鹏, 黄红军

  矿冶工程. 2023, 43(2): 61-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过沉降率实验、浊度实验、Zeta电位测定、溶液化学分析以及扩展DLVO理论分析,揭示了六偏磷酸钠对微细粒钾长石和赤铁矿的分散作用。结果表明,六偏磷酸钠电离产生的Na_m(PO₃)_n^m-n(m<n)阴离子会以螺旋状长链聚合体形式包裹在矿粒表面,形成厚厚的大分子亲水保护膜; 水解生成的HPO₄^2-会吸附在矿粒表面,导致矿粒表面电位降低、矿粒间静电斥力以及空间位阻效应增强,矿粒达到稳定凝聚态需要克服的势垒增大,矿粒间非选择性团聚现象减弱,分散体系稳定性显著增强。
• Select
  基于密度泛函理论的含CO₃^2-缺陷白云石表面性质研究

  卯松, 章铁斌

  矿冶工程. 2023, 43(2): 66-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用密度泛函理论(DFT)计算,研究了磷酸根离子/油酸根离子在白云石(104)表面CO32-缺陷处的吸附。结果表明,白云石溶解产生CO₃^2-缺陷导致表面金属原子活性增强,有利于阴离子与矿物表面相互作用。H₂PO₄^-在理想白云石表面、缺陷白云石表面与钙原子的吸附能分别为-183.30 kJ/mol、-561.24 kJ/mol。态密度计算结果表明,H₂PO₄^-与缺陷白云石表面钙原子吸附后,相邻镁原子仍具有较强活性,油酸根离子在理想白云石表面、缺陷白云石表面与镁原子的吸附能分别为-52.29 kJ/mol、-489.43 kJ/mol。磷酸和油酸离子可以共同吸附在白云石表面,导致白云石上浮。
• Select
  某地区磁黄铁矿型铅锌硫化矿浮选试验研究

  耿亮, 钟志刚, 曾建红, 宁江峰, 杨备

  矿冶工程. 2023, 43(2): 69-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对某地区难选磁黄铁矿型铅锌硫化矿开展了铅、锌综合回收工艺试验研究。以新型酯类铅矿物捕收剂ZQ-11与25^#黑药组合作铅捕收剂浮选铅矿物,铅浮选尾矿进行磁选脱硫,脱硫尾矿以丁基黄药作捕收剂浮选锌矿物,在原矿铅品位1.84%、锌品位4.53%情况下,闭路试验获得了铅品位62.57%、含锌3.30%、铅回收率89.49%的铅精矿和锌品位43.37%、含铅1.01%、锌回收率85.79%的锌精矿,实现了难选磁黄铁矿型铅锌硫化矿的有效回收。
  
• Select
  高浊度钨多金属矿选矿废水处理及回用试验研究

  冯青舒, 薛珂, 陈文胜, 李文风, 王舰, 赵文坡, 穆迎迎, 陆泽雍

  矿冶工程. 2023, 43(2): 74-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对某钨多金属矿选矿废水中固体悬浮物(SS)和Ca²⁺含量较高的情况,采用絮凝沉降-化学除钙法进行废水处理,考察了絮凝剂用量、搅拌时间、搅拌速度、反应温度及反应pH值等因素对絮凝-沉淀效果的影响,优化了废水絮凝沉降-化学除钙法处理工艺。将处理水回用于萤石浮选,闭路试验结果表明,处理水浮选指标与清水指标相当,表明絮凝-沉淀工艺处理后的废水可用于萤石浮选生产。
• Select
  某大型铜钼矿提高微细粒铜回收率试验研究

  程平轩

  矿冶工程. 2023, 43(2): 78-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高某大型铜钼矿微细粒铜浮选指标,进行了铜浮选药剂和工艺试验研究,考察了捕收剂种类及用量、擦洗及脱泥新工艺对浮选指标的影响。结果表明,在适宜的药剂制度及新工艺条件下,铜浮选闭路试验可获得铜精矿品位23.22%、铜回收率89.10%的较好指标。
• Select
  高压辊磨对大冶铁矿碎磨能耗及分选的影响

  王中才, 陈兴, 韦东, 陈铁军, 白光星

  矿冶工程. 2023, 43(2): 81-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决大冶铁矿入磨粒度粗、能耗高的问题,对原细碎产品进行了高压辊磨破碎试验,确定适宜的高压辊磨工艺参数为: 辊间压力10 MPa、给料水分2%、辊面转速0.26 m/s。高压辊磨闭路试验结果表明,高压辊磨细碎可明显降低磨矿能耗、提高矿物解离度。对高压辊磨和颚式破碎所得产品分别进行了磨矿-浮选试验,结果表明,高压辊磨能提升浮选产品回收率,铜、铁、硫回收率分别提高2.56、1.93、1.44个百分点。
冶金
• Select
  含铅锌难选赤褐铁矿还原焙烧及动力学

  罗立群, 雷严明, 魏晨曦, 叶远林

  矿冶工程. 2023, 43(2): 86-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对含铅0.39%、含锌0.30%、全铁(TFe)含量47.04%的含铅锌难选赤褐铁矿,通过碳热还原焙烧实验,考察了还原焙烧过程中赤褐铁矿的还原效果和铅、锌杂质的脱除率; 借助恒温热重分析,研究了还原焙烧过程反应分数、反应速率及动力学参数,探讨了难选赤褐铁矿碳热还原焙烧动力学。结果表明,在焙烧温度1 200 ℃、还原剂碳氧比2.25、焙烧时间60 min条件下碳热还原焙烧,所得焙烧矿经弱磁选,可获得全铁品位89.63%、铁回收率86.09%的铁精矿,铅、锌杂质脱除率分别为98.97%、91.19%。含铁矿物主要转变为类球状金属铁颗粒,微区点含铁纯度可达99.4%以上。铁矿还原焙烧过程符合收缩边界控制反应机理和收缩球体模型,表观活化能为91.37 kJ/mol,指前因子为18.09 min^-1,表明反应速率限制环节为固相扩散。研究结果可为类似矿石还原焙烧脱除有害杂质提供借鉴。
• Select
  添加剂活化赤泥磁化焙烧-弱磁选回收铁

  郝娇, 毛润, 胡超杰, 张汉泉, 刘明霞

  矿冶工程. 2023, 43(2): 91-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为查明添加剂对赤泥磁化焙烧-弱磁选回收铁的影响,以某高铁高铝赤泥为研究对象,研究了焙烧、磁选制度对铁回收率的影响。结果表明,白云石和磷石膏对铁的回收无明显作用,而硫酸钠活化作用明显。较佳实验条件为: 硫酸钠用量10%、焙烧温度650 ℃、焙烧时间90 min、总气体流量500 mL/min、CO体积分数30%、焙砂磨矿细度-0.045 mm粒级占比65%、磁场强度68.8 kA/m,此时可获得TFe品位和回收率分别为60.65%和94.01%的磁铁精矿。热力学分析结果表明,在研究温度范围内,白云石与磷石膏均有利于铁橄榄石的分解,而对铁尖晶石的分解不起作用,硫酸钠则可同时促进二者的分解。
• Select
  氯气同步氧化除去混合镍盐溶液中铁钴

  马宝军, 罗贯文, 占焕武, 沈钰珂, 兰星霞, 李奕龙, 蒋学先, 孙丰龙, 陈爱良

  矿冶工程. 2023, 43(2): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用氯气同步氧化除去镍盐溶液中铁、钴,研究了氯气氧化过程中金属离子的电位及pH值变化规律,结合热力学分析,得到氯气同步除铁、钴的适宜电位区间,同时考察了pH值、温度等因素对除杂效果的影响。结果表明,反应温度对铁、钴去除率影响不大,pH值对铁、钴去除率有较大影响。氯气一次氧化同时去除铁、钴的优化实验条件为: 反应温度50 ℃、反应时间140 min、搅拌速率400 r/min、初始pH值1.6、最高pH值4.0~4.5、除铁段控制电位0.62~0.64 V、除钴段控制电位1.08 V,此条件下可以将混合镍盐溶液中铁、钴含量分别降至0.4 mg/L、1 mg/L以下,铁、钴去除率接近100%,达到了国内某公司实际生产要求的指标(含铁小于1 mg/L、含钴小于2 mg/L),净化过程中镍的损失约0.5%。
• Select
  砷铁渣中砷和铁的资源化利用研究

  李学鹏, 王娟, 常军, 王子阳

  矿冶工程. 2023, 43(2): 105-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用磁化还原法回收砷铁渣中的砷和铁,优化实验条件为: 焙烧温度650 ℃、碳加入量25%、焙烧时间180 min、氩气保护,此条件下砷挥发率达97.25%,焙烧渣中砷含量降至0.61%; 砷以As₂O₃形式回收,纯度为99.13%; 砷铁渣中铁被磁化,可采用磁选法以Fe₃O₄形式回收。该工艺实现了砷铁渣资源化利用。
• Select
  废稀土抛光粉盐酸浸出过程研究

  吴希桃, 张洁, 吴海国, 谢圣中, 杨庆山, 江名喜

  矿冶工程. 2023, 43(2): 109-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用盐酸直接浸出方式从稀土废抛光粉中回收稀土,考察了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比对稀土和主要杂质元素Al₂O₃浸出率的影响,并探讨了浸出机理。结果表明,HCl体系单级浸出的优化条件为: HCl浓度8 mol/L、浸出温度80 ℃、浸出时间3 h、液固比4∶1,此时稀土元素浸出率为90.81%,Al₂O₃浸出率为43.68%。对比了单级浸出、二级浸出和三级逆流浸出效果,证实三级逆流浸出时稀土浸出率高达98.38%,浸出液中稀土总量增加,有利于稀土元素的下一步萃取回收,大大降低了回收成本。
• Select
  以工业废渣为原料制备烧结烟气吸附剂及其性能研究

  陈书文, 胡国健, 张军红

  矿冶工程. 2023, 43(2): 114-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以粉煤灰、电石渣及精炼废渣3种固体废渣为原料,通过调节废渣配比、微波改性等手段制备了烟气吸附剂。结果表明,按粉煤灰∶电石渣质量比1∶1进行混料,同时对精炼废渣进行微波改性处理(微波功率200 W、改性时间30 min),再按粉煤灰与电石渣总量的50%配加微波改性后的精炼废渣,在10 MPa压力下压制成型,所得烧结烟气吸附剂吸附性能较好,脱硫率达到了97.9%,脱硝率达到了93.0%。
• Select
  酸溶液中溶剂萃取法分离钼(Ⅵ)/铁(Ⅲ)的研究进展

  李飞, 彭苗苗, 胡智怡, 刘纯, 肖莉琼, 刘志雄, 颜文斌

  矿冶工程. 2023, 43(2): 118-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  分析了不同溶液酸度条件下钼、铁离子的存在形态,并依此对现有的钼/铁溶剂萃取分离方法进行了分类,讨论了各方法的原理、效果及其优缺点。并对未来溶剂萃取法钼/铁分离可能的发展方向进行了展望,以期能为绿色、高效的酸溶液中钼/铁萃取分离新工艺研发及应用提供思路。
• Select
  湖南某含铜酸性废水资源化处理实验研究

  李懋, 曾娟, 李立

  矿冶工程. 2023, 43(2): 125-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对某铜矿开采过程中井下产生的含铜酸性废水,开展了铁屑置换回收铜-碱性尾矿溢流水中和-混凝沉淀联合处理新工艺研究,考察了铁屑投加量、置换反应时间、搅拌转速等因素对铜置换率的影响,并进行了碱性尾矿溢流水中和酸性废水配比条件实验、中和污泥毒性浸出实验及置换过程的动力学研究。结果表明,新工艺可获得铜品位35.6%、铜回收率92.7%的海绵铜,酸性废水处理后达标排放,其处理药剂成本为0.95元/t,且无危险废物产生,具有显著的经济效益和环境效益。
材料
• Select
  NbC添加量对风电部件用316L熔覆层组织及耐磨性的影响

  赵群, 赵晋芳, 朱爽, 王琳

  矿冶工程. 2023, 43(2): 130-134. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了316L+x%NbC(x=0,5,10,15)熔覆层,研究了NbC含量对熔覆层相组成、微观形貌、显微硬度及磨损行为的影响。结果表明,NbC含量为5%~15%时,熔覆层相组成为NbC、Cr₇C₃和γ-Fe; 添加NbC后,316L基体组织显著细化; 少量Nb元素固溶在γ-Fe相中,形成间隙固溶体。添加NbC,熔覆层显微硬度、耐磨性大幅提升,摩擦因数、磨损率显著下降,其中316L+15%NbC熔覆层显微硬度高达381HV_0.3,平均摩擦因数为0.437(比316L熔覆层降低了41%),磨损率为2.95×10⁶ μm³/(N·m)(约为316L熔覆层的50%)。
• Select
  电解锰渣洗液可控制备类球形Mn₃O₄的研究

  付德进, 王海峰, 勾碧波, 李明东, 王芹, 黄碧芳, 王家伟

  矿冶工程. 2023, 43(2): 135-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.030

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以硫酸锰溶液为原料,采用空气为氧化剂,原位制备类球形四氧化三锰,研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明,适宜的合成条件为: 反应时间6 h、反应温度80 ℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制备的四氧化三锰结晶度高,微观形貌为规则类球形颗粒,分散性较好,颗粒大小均匀,粒径约为150 nm,比表面积9.85 m²/g,振实密度1.93 g/cm³。
• Select
  基于改进海鸥算法结合Elman网络的板形模式识别方

  吕冠艳, 田学东, 李奋华

  矿冶工程. 2023, 43(2): 140-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.031

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提高板形模式识别精度,提出了一种基于改进海鸥算法结合Elman网络的板形模式识别方法。将改进的海鸥算法对Elman网络权值阈值进行优化,用于板形模式识别,选取20组数据进行测试,并将结果与基于BP神经网络的板形模式识别和基于传统Elman网络的板形模式识别方法进行比较,结果表明本文算法精度更高、效果更好,均方误差MSE相比其他算法低2个数量级。
• Select
  温度对汽车零部件切削加工用PCBN复合材料结构与性能的影响研究

  杨桂娟, 杨胜才, 王冠群

  矿冶工程. 2023, 43(2): 145-148. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.032

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以TiN作为主要结合剂,加入一定量的Al粉和Ti粉,研究了烧结温度(1 300~1 600 ℃)对TiN-Al-Ti结合立方氮化硼(CBN)烧结合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料的组成、显微结构以及力学性能的影响。结果表明,PCBN试样的物相主要为BN、TiB₂、TiN、AlN,烧结过程中Ti与CBN反应生成TiN和TiB₂相; PCBN的相对密度、抗弯强度以及硬度随着烧结温度升高总体上呈上升趋势。1 500 ℃烧结时,可以得到综合性能好的复合材料,其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.1%、807.8 MPa、6.2 MPa·m^1/2和3 233HV。
• Select
  La/Y比对A₂B₇型La-Y-Ni储氢合金性能的影响

  刘雯雯, 赖华生, 王玉香, 周有池

  矿冶工程. 2023, 43(2): 149-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.033

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用真空熔炼法制备了不同La/Y比的A₂B₇型La_xY_3-xNi_9.7Mn_0.5Al_0.3(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)储氢合金。通过XRD、SEM、气相PCT曲线和电化学充放电循环曲线测试等方法,系统研究了A侧Y元素部分替代La元素对合金相结构和合金性能的影响。结果表明,制备的合金主相为Ce₂Ni₇相,同时还含有少量Gd₂Co₇相、PuNi₃相和LaNi₅相。主相Ce₂Ni₇相丰度随着La/Y比增加而逐渐增大,当La/Y比为1∶2时,LaY₂Ni_9.7Mn_0.5Al_0.3合金吸氢量最大,为1.317%。经过150次充放电循环,LaY₂Ni_9.7Mn_0.5Al_0.3合金容量保持率最高,为54.2%。
• Select
  轧制压下量对ZK60镁合金组织和阻尼性能的影响

  刘华燊, 孙有平, 何江美, 朱嘉欣, 罗国健

  矿冶工程. 2023, 43(2): 154-159. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.034

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了轧制压下量对ZK60镁合金显微组织及阻尼性能的影响。结果表明,随着轧制压下量增加,ZK60镁合金阻尼性能逐渐增强。在应变振幅为0.01%时,Q^-1值由铸态时的0.012 7增加至轧制态(压下量为50%)时的0.015 9(轧制面)、0.020 4(侧截面)与0.018 3(横截面)。合金(0002)基面织构强度随着轧制压下量增加而增强,由压下量10%时的6.547增加至压下量50%时的10.690,压下量对合金阻尼性能产生了一定影响; 组织中再结晶体积分数增加对阻尼性能的影响起主导作用。
企业经济与管理
• Select
  湖南矿业碳绩效影响因素研究

  彭亚辉, 彭述权

  矿冶工程. 2023, 43(2): 160-163. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.035

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于湖南国民经济核算最新统计数据,分析了湖南矿业碳排放特征,构建了其碳绩效模型。研究显示,2010—2020年湖南矿业碳绩效整体水平较低,细分行业之间的碳绩效差异较大。资产规模和能源效率因素对碳绩效有正向积极影响; 资产负债率及能源结构因素对碳绩效有负向制约影响; 经济规模扩大、能源利用效率提升、能源结构优化及资产负债率相对稳定,促使有色金属行业、燃气生产和供应业的碳绩效水平位居前列; 煤炭开采和洗选业经济规模日益递减、重煤的能源结构及能源效率低导致其碳绩效垫底。建议湖南矿业企业优化能源结构、发展低碳创新技术、提高资源利用效率,从而提升湖南矿业碳绩效。
• Select
  我国矿业企业生态效率评价及影响因素研究

  李松青, 包春蕾, 刘顺翊

  矿冶工程. 2023, 43(2): 164-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2023.02.036

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为探究近几年我国矿业企业的可持续发展现状,采用考虑非期望产出的全局SBM-DEA模型和GML指数对2012—2020年我国矿业企业11个细分行业的生态效率进行静态和动态分析,并结合Tobit模型对生态效率的影响因素进行回归检验。结果显示,样本期内矿业企业生态效率总体呈波动上升态势,且较有效前沿面存在一定差距,不同行业之间差距显著; 技术进步是提升生态效率的主要驱动因素; 对外开放程度与矿业企业生态效率显著正相关,环境规制与矿业企业生态效率呈显著负相关。最后,从国家、矿业行业以及矿业企业三个视角给出提升矿业企业生态效率的政策建议。