2025年, 第45卷, 第2期 
刊出日期:2025-04-25
  

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  • 矿冶工程. 2025, 45(2): 0-0.
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            为了深入交流与展示浆体浓缩与管道输送技术领域的工程经验、科技成果、先进技术、设备及相关信息,深度探讨行业发展趋势和前景,加强各单位及科技人员的技术交流与合作,理论联系工程实际,以成功应用案例为依托,探讨浆体浓缩与管道输送理论、输送工艺与装备技术,数字化和智能化与浓缩输送技术的发展和融合,为浆体管道输送技术的产学研用搭建交流平台,浆体浓缩与管道输送学术委员会、中国金属学会选矿分会、长沙矿冶研究院有限责任公司、陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司等拟于2025年10月15~18日,在陕西省西安市举办2025年第六届全国浆体浓缩与管道输送技术与装备研讨会。届时将邀请政府相关部门领导、国内外著名专家以及矿山企业、设备制造公司技术专家进行学术交流与应用案例分析,开展全方位交流与座谈。欢迎国内外浆体浓缩与管道输送技术领域管理人员、专家、学者以及工程技术人员参会交流。现将有关情况通知如下。
    一、会议主题  
            数智引领,创新图强,让中国浆体管道通向全球!
     二、会议内容  
            1.精彩报告
            (1)特邀院士、行业精英深度剖析行业现状,预测行业发展趋势;
            (2)学术论文报告、生产技术交流、设备厂家产品介绍;
            (3)标准规范及学术专著现场发布。
            2.技术与装备成果展览
            荟萃全球浆体管道领域头部企业、行业领军供应商与顶尖技术服务商,集中展示浆体浓缩与管道输送技术与装备领域的前沿突破与卓越成就。
            3.参观考察
            参观世界最长、中国唯一长距离的陕煤神渭输煤管道项目及先进耐磨管材展示区。
    三、会议主办单位  
            浆体浓缩与管道输送学术委员会
            中国金属学会选矿分会
            长沙矿冶研究院有限责任公司
            陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司
            清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
            湖南大学
    四、会议时间及地点  
            会议时间:2025年10月15~18日。会期4天,15日全天报到,16~17日会议,18日散会。
            会议地点:陕西省西安市,西安曲江惠宾苑宾馆(西安市雁塔南路388号)。
    五、会议征文内容  
            1.管道数字化、智能化与智慧管道;
            2.国内外浆体管道现状与发展趋势;
            3.固液两相流理论与工程应用;
            4.浆体浓缩、脱水技术与装备;
            5.膏体流变学与充填管道输送技术;
            6.国内外浆体管道工程典型案例经验分享;
            7.浆体管道试验、设计以及工程建设技术;
            8.浆体管道测堵测漏、安全监测以及管道工程维护、抢修技术与装备;
            9.浆体管道动力泵、管材和阀门等技术与设备;
            10.深海采矿水力提升技术与装备;
            11.河海疏浚与泥沙管道输送技术;
            12.固废处置与管道输送技术应用;
            13.管道工程仪器仪表与自动检测技术及设备;
            14.管道施工技术与装备;
            15.气固粉体输送及气固液三相流管道输送技术。
            ……
    六、会议论文  
            1.论文作者请于2025年7月31日之前将论文通过E-mail发送至论文评审组邹伟生教授处(E-mail:zouweisheng@sina.com),需适当延缓提交论文的作者请与邹伟生教授联系。会议论文经专家审阅通过后,将以专刊形式出版。
            2.本次征文将由大会组委会指定的全国中文核心期刊《矿冶工程》公开出版。
    七、会议报名  
            扫描以下二维码在线报名。
            
            联系人:陈光国13687399397(微信同号)
            周杨15111122546(微信同号)
  • 采矿
  • 赵文奎, 黄海仙, 李启月, 郭一鸣, 张一航
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    针对西藏玉龙铜矿最终边坡预裂爆破效果不佳的问题,综合考虑爆生气体与空气冲击波的作用,计算出不耦合系数、炮孔直径、线装药密度及孔间距等参数的工程适用区间,并采用正交试验对预裂爆破参数进行优化。结果表明:孔径120 mm、线装药密度800~1000 g/m、孔间距0.9 m时,爆破后炮孔半孔率超过95%,相邻孔间不平整度远小于±5 cm,边坡坡率偏差小于±2°,形成了连续规整的预裂面,证明了理论计算取值范围的工程适用性。
  • 张明, 郑皓, 双志, 王伟, 李小艳
    矿冶工程. 2025, 45(2): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.002
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    提出了“海底矿石富集采集-柔性管输送-料仓高速提升”的新型深海多金属结核非连续采矿作业系统。以中国五矿多金属结核勘探合同区水深5200 m、提升矿石综合产能100 t/h为开采目标,进行了该作业系统中采集系统、软管输送系统、料仓提升系统的关键设备设计选型。采用水动力仿真计算开展了软管构型及载荷特征、料仓提升过程缆绳载荷特性等分析。结果表明,软管浮力块数量18个、输送软管最小弯曲半径1.6 m、最大张力4.98 kN条件下,该作业系统能满足最小弯曲半径和安全载荷需求;料仓高速提升过程中,缆绳综合应力安全系数5.22~6.03,大于国家标准要求的安全系数,验证了新型深海非连续采矿作业系统的可靠性。
  • 方鑫, 刘瑜, 李茂林, 黄礼龙, 罗聪, 李良伟, 吴彩斌
    矿冶工程. 2025, 45(2): 9-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.012
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    采用离散元法对秘鲁拉斯邦巴斯选矿厂Φ12.2 m×6.7 m半自磨机衬板提升条参数进行优化。基于响应曲面分析,构建二次回归模型,研究各因子对碰撞总能量和能量离散程度的影响。结果表明:提升条高度对颗粒运动行为具有显著影响,它通过改变颗粒抛落高度、抛出范围和运动轨迹,进而影响磨矿过程中碰撞能量的形成;提升条面角和宽度通过调整颗粒在抛落区域和研磨区域的运行位置进而影响碰撞能量的分布。综合考量,确定适宜的衬板提升条参数为:高度380 mm、宽度100 mm、面角30°。
  • 缪广红, 张旭, 孙伟波, 孙文翔
    矿冶工程. 2025, 45(2): 13-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.003
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    利用ANSYS/LS-DYNA软件建立不同地应力下的HJC本构模型和RHT本构模型,对比分析不同本构模型中爆破对模型有效应力、岩石损伤的影响。结果表明:HJC本构模型的有效应力变化更贴近实际情况,而RHT本构模型的岩石损伤更贴近实际情况;地应力对距离炮孔较近区域有效应力的影响较小,而对距离炮孔较远区域有效应力的影响较大;地应力对HJC本构模型的岩石损伤影响较小,对RHT本构模型的损伤变量影响较大。
  • 熊朝林, 陈俊智
    矿冶工程. 2025, 45(2): 20-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.004
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    针对支持向量机(SVM)模型在预测边坡安全系数中选取参数困难的问题,优化牛顿-拉夫逊算法(NRBO)帮助SVM模型快速选取适当的超参数。引入动态反向学习策略、横向与纵向交叉策略和修正自适应系数计算公式对NRBO算法进行改进,构建INRBO-SVM边坡安全系数预测模型。选取容重、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙水压比6个因素为模型输入,安全系数为输出,将训练后的INRBO-SVM模型、NRBO-SVM模型、SVM模型、RBF模型对9组测试样本进行安全系数预测。结果表明:INRBO-SVM模型安全系数预测性能最好,相关系数R2为0.9999,高于其他模型;均方根误差和平均绝对误差均显著低于其他模型。工程应用结果表明,INRBO-SVM模型的安全系数预测误差均小于10%,大部分低于5%,证实了该模型预测安全系数的准确性以及实际应用价值。
  • 张雄天, 马炳德, 张春阳, 胡凯兵, 田小龙
    矿冶工程. 2025, 45(2): 26-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.005
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    为评估西部矿业肃北博伦七角井铁矿当前多中段开采采空区稳定性,采用FLAC3D软件模拟矿山开挖过程,重点分析多中段开挖后采空区应力、位移变化情况。结果表明:采空区应力以压应力为主,主要集中于采场顶板、间柱区域,最大压应力约为20 MPa,分布在2150 m中段采空区间柱区域;采空区最大沉降位移为20.30 mm,最大水平位移为7.22 mm,采空区整体稳定性良好,但较大规模采空区长期暴露使得矿柱易发生变形、垮落,后续生产过程中应定期排查矿柱变形情况并采取措施加固矿柱。
  • 卢栋, 富国凯, 孙正军, 代吉才, 高晨翔, 侯钦宽
    矿冶工程. 2025, 45(2): 34-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.006
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    以新疆金川矿业京希-巴拉克采区南帮边坡为工程背景,针对震后边坡力学参数弱化及余震下边坡稳定性评估问题,提出了基于乌鸦算法(CSA)优化的BP神经网络模型(CSA-BP),用于震后边坡力学参数反演,并结合离散元法对余震状态下危岩体边坡稳定性进行评价。结果表明,CSA-BP模型反演震后边坡力学参数,定量揭示了岩体弱化特征;5级余震下边坡中上部凝灰质砂岩位移显著,x方向位移远超竖向(z方向)位移,边坡失稳以水平滑移为主。CSA-BP模型能通过参数-动力耦合机制精准定位高风险区,可为震后边坡防护提供理论支撑。
  • 王峰, 夏豪杰, 梁民, 杨浩泉, 董夔, 孔少奇
    矿冶工程. 2025, 45(2): 41-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.007
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    采用热活化方式对超细铁尾砂进行改性,在铁尾砂中加入废石进行混合煅烧制备充填胶凝材料,以铁尾砂与废石质量比、煅烧温度和煅烧时间为变量,试件抗压强度和化学结合水含量为优化目标,采用正交试验法研究各因素对目标值的敏感性以及影响趋势,并对胶凝材料水化产物进行分析。结果表明,随着废石质量增加,试件抗压强度先增加后降低;随着煅烧温度升高,试件抗压强度单调降低;随着煅烧时间增加,试件抗压强度先降低后增加。综合考虑烧制成本及材料性能,确定适宜的煅烧方案为:铁尾砂与废石质量比7∶3,煅烧温度800 ℃,煅烧时间2 h。在该条件下,试件3、7、28 d抗压强度分别达到4.18、6.36、9.87 MPa,胶凝材料水化产物主要为水化硅酸钙凝胶、硅钙石、钙矾石和水滑石。
  • 陈帮洪, 陈星明, 武尚荣, 费志文
    矿冶工程. 2025, 45(2): 47-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.008
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    某矿西二采区采用无底柱分段崩落法开采,1546 m分段楔形切割拉槽存在拉槽高度过大导致爆破效果不佳的问题。针对该问题进行了楔形切割拉槽爆破研究。基于RHT本构模型标定矿岩参数,采用LS-DYNA软件,运用流固耦合算法,确定矿岩损伤阈值为0.4;对比分析不同拉槽宽度方案的爆破成槽效果,结果表明:拉槽高度固定为23 m时,矿岩有效损伤率随着拉槽宽度增加呈单峰曲线变化;最佳拉槽宽度为24 m,此时矿岩有效损伤率达到峰值0.6925。基于该参数设计拉槽方案,现场试验结果表明,爆破成形空间达标率超过85%,爆堆块度分布合理,安息角约40°。
  • 王胜开, 刘家明, 朱志根, 余一松, 方旭刚, 李华华, 刘立波
    矿冶工程. 2025, 45(2): 54-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.009
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    以云南某矿山为背景,采用理论分析、现场监测、数值模拟相结合的方法,对埋深1500 m巷道围岩破坏模式进行分析,研究巷道围岩应力的变化规律。结果表明:埋深1500 m近矿体段主运输巷道及沿脉运输巷道围岩基本属于Ⅰ、Ⅱ类围岩;巷道地层稳定性对松动圈的影响大于巷道断面尺寸对松动圈的影响;在围岩应力、采动应力、爆破荷载等扰动作用下,巷道拱角围岩应力大于侧帮围岩应力。基于巷道围岩破坏模式,提出了锚杆+钢筋网+喷砼支护方式,3DEC数值模拟结果表明,巷道支护后,巷道两帮、拱顶、底板塑性区深度分别减小了0.5、0.8、0.6 m。
  • 选矿
  • 赵洪冬, 唐雪峰, 刘旭, 朱煜腾
    矿冶工程. 2025, 45(2): 60-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.010
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    湖南某多金属选矿厂尾矿CaF2品位26.56%,具有一定经济价值,但受前端主矿物钨钼铋综合回收过程中残余药剂的影响以及含钙脉石的干扰,萤石综合回收难度极大。以自主研发的新型药剂NH-1为萤石活化剂、CY-63为萤石捕收剂、SWG+SZY为硅酸盐与微细粒脉石抑制剂、CYAB为含钙脉石抑制剂,采用选择性再磨-强磁选抛废-萤石浮选工艺,闭路试验获得了CaF2品位90.50%、CaCO3品位1.35%、CaF2回收率79.50%的萤石精矿,实现了尾矿资源高效综合利用。
  • 刘子源, 代淑娟, 苑林松, 李鹏程, 陈瑜
    矿冶工程. 2025, 45(2): 64-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.011
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    以河北某含金黄铁矿单矿物为研究对象,考察了氧化剂H2SO4、H2O2、HNO3、KMnO4对矿物可浮性的影响,并利用红外光谱检测和电化学测试探究了捕收剂在黄铁矿表面的吸附情况。结果表明:H2SO4、H2O2、HNO3为氧化剂时,适度氧化可促进黄铁矿上浮,KMnO4氧化对黄铁矿可浮性有明显的抑制作用;4种氧化剂氧化对黄铁矿与捕收剂间作用的影响程度从大到小排序为:HNO3>KMnO4>H2O2>H2SO4;KMnO4氧化可能使黄铁矿表面钝化,降低其可浮性;氧化剂H2SO4、HNO3对黄铁矿表面氧化效果较为显著;增大氧化剂浓度,黄铁矿与黄药作用后表面生成的双黄药会被H2O2溶液氧化,黄铁矿表面疏水层被破坏,进而导致其可浮性下降。
  • 田小松, 褚力新, 梁泽跃, 余浔
    矿冶工程. 2025, 45(2): 76-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.013
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    系统介绍了云南某铜钼混合精矿分选流程及现有设备,对其进行了工艺流程改进和设备优化配置。改造后铜钼分离系统处理能力由25.00 t/h提升到35.70 t/h,钼品位提高了3.98百分点,钼金属回收率提高了5.74百分点,电耗降低10.21%,单位钼金属成本降低7.06%,经济效益显著。
  • 史福潮, 丁亚蓉, 陈荣健, 宋雪艳, 杨聪仁, 白鹏飞, 马昆林
    矿冶工程. 2025, 45(2): 80-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.014
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    以伊春鹿鸣钼矿为研究对象,采用m阶磨矿动力学模型探究了助磨剂三乙醇胺(TEA)、三异丙醇胺(TIPA)、聚丙烯酸(PAA)和聚羧酸醚(PCE)对钼矿磨矿动力学参数的影响。结果表明:未使用助磨剂时,随着磨矿介质充填率增大,磨矿产品-0.074 mm粒级产率明显增多,磨矿动力学参数mk值增大;磨矿介质充填率相同时,随着磨矿产品粒级减小,m值增大、k值减小;与清水组相比,添加助磨剂TEA、TIPA、PAA、PCE的磨矿产品-0.074 mm粒级产率分别增长了6.19、2.40、3.62、1.89百分点;添加TEA后的km值比清水组的km值大,且粒级较大时,k值较清水组下降幅度更大,粒级较小时,k值与粒度的关系曲线变得平缓,k值在磨矿初期起主导作用;添加助磨剂后,颗粒分散性增加,颗粒团聚明显减少。
  • 宋江伟, 崔瑞, 李茂林, 姚伟
    矿冶工程. 2025, 45(2): 85-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.015
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    通过单矿物浮选试验、吸附量测试、Zeta电位测试、红外光谱分析和X射线光电子能谱分析探究油酸钠体系下抑制剂腐植酸钠对磷灰石、白云石、方解石浮选的影响及作用机理。结果表明:pH=7时,腐植酸钠可强烈抑制白云石和方解石,而对磷灰石可浮性影响较小;腐植酸钠通过化学键合吸附在白云石表面上,通过氢键和化学吸附作用在方解石表面,但在磷灰石表面的吸附较弱,腐植酸钠在磷灰石、白云石和方解石表面的吸附差异导致其选择性抑制白云石和方解石。
  • 闫俊慧, 邱杨率, 张凌燕, 安雅欣, 任子杰
    矿冶工程. 2025, 45(2): 90-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.016
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    采用表面活性剂Span80和Tween80对柴油进行乳化,研究柴油微乳液对石墨浮选精矿回收率和节油率的影响,确定柴油微乳液制备的适宜条件为:乳化剂亲水亲油平衡值(HLB值)9,以正丁醇为助乳化剂、乳化剂与助乳化剂质量比2∶1,该条件下所得柴油微乳液平均粒径78.82 nm,且分散均匀,稳定性好;浮选试验结果表明,柴油微乳液节油率可达28.66%。柴油微乳液与石墨作用机理研究结果表明,柴油微乳液可以显著降低矿浆的表面张力,增大石墨的接触角,浮选回收率较柴油更高。
  • 吴雪红, 王洪彬, 安登极, 张愚, 王建平
    矿冶工程. 2025, 45(2): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.017
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    攀西地区每年产生的低浓度微细粒级钛铁矿大约在100万吨以上,由于该矿石粒度微细、体积量大、浓度低,不利于后续浮选工艺选钛。针对该资源开展“SLon强磁选+浮选”和“新型旋流器浓缩脱泥+浮选”两大流程对比试验,最终得出“新型旋流器浓缩脱泥+浮选”流程药剂消耗量更低,所获得的钛精矿指标更优(钛精矿产率20.22%、TiO2品位47.06%、TiO2回收率59.03%)。
  • 康金星, 王鑫, 姜志学, 刘志国, 王亚运
    矿冶工程. 2025, 45(2): 102-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.018
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    以四川某低品位锂辉石矿为研究对象,探讨了浮选优化条件,在此基础上进行了4种浮选工艺流程试验,并对比分析了各流程的优劣。结果表明:相对于常规全粒级浮选-中矿顺序返回工艺,全粒级浮选-中矿再磨工艺和脱泥-浮选-中矿顺序返回工艺更具优势,所得锂精矿Li2O回收率分别提高了1.08百分点和1.53百分点;其中脱泥-浮选-中矿顺序返回流程Li2O回收率更高,为86.7%;全粒级浮选-中矿再磨工艺所得锂精矿Li2O品位更高,为5.76%。
  • 冶金
  • 董准勤, 陈涛, 张滋函, 郭学益, 王松松, 张琳
    矿冶工程. 2025, 45(2): 108-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.019
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    为了将含锑高砷烟尘中的砷锑元素分离,采用选择性氧化焙烧法,以氧化钡为固锑剂,研究氧气浓度、焙烧温度、焙烧时间、固锑剂添加量对含锑高砷烟尘中砷、锑挥发率的影响。结果表明,在纯氧气氛、流速40 mL/min、氧化钡添加量2%、焙烧温度450 ℃、焙烧时间60 min条件下,烟尘中As和Sb挥发率分别为90.46%和6.79%,挥发产物中As2O3和Sb含量分别为99.53%和0.26%,实现了含锑高砷烟尘中砷与锑的有效分离。
  • 王亮, 辛文彬, 李文博, 邓永春, 张小龙, 姜银举, 李健飞
    矿冶工程. 2025, 45(2): 113-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.020
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    在工艺矿物学研究基础上,针对某混合型稀土精矿提出了气氛焙烧-稀硫酸浸出的分离工艺。结果表明:混合型稀土精矿REO品位48.23%,主要矿相结构由氟碳铈矿、独居石、磷灰石、萤石构成,稀土元素主要赋存于氟碳铈矿与独居石中;混合型稀土精矿在空气/氩气气氛下焙烧,独居石、磷灰石和萤石物相均未发生明显变化,物相转变的差异性主要由氟碳铈矿的反应造成。空气下氟碳铈矿转变过程为CeFCO3→Ce7O12→Ce11O20→CeO2,氩气下氟碳铈矿转变过程为CeFCO3→Ce7O12、Th0.5Ce0.5O1.84→CeOF。稀土精矿经500 ℃空气气氛焙烧后稀硫酸浸出,F-REO、P-REO浸出率分别为86.67%、1.70%,700 ℃氩气气氛焙烧后对应的F-REO、P-REO浸出率分别为75.97%、13.33%,2种浸出渣中F-REO、P-REO含量(质量分数)分别为6.92%、26.02%和11.86%、21.81%,浸出渣均以独居石物相为主,通过气氛焙烧-稀硫酸浸出工艺达到了有效分离氟碳铈矿与独居石的目的。
  • 陈怡珊, 左宗良, 高鹏, 董玉亮, 罗思义, 邹资生
    矿冶工程. 2025, 45(2): 118-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.021
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    将掺杂不同比例铜精矿的电路板焚烧熔炼渣进行高温煅烧改性制备氧载体,考察不同铜精矿掺杂比例和煅烧温度对氧载体物相组成、表观形貌的影响,并对制备的氧载体进行吸释氧性能研究。结果表明:氧载体的主要物相为CuFe2O4,提高铜精矿的掺杂比例和煅烧温度有利于氧载体CuFe2O4的生成;制备的氧载体具有优异的晶格氧转移能力,在空气氛围中,氧载体由于吸氧质量增加约3%;在氮气氛围中,氧载体由于释氧质量减少约4%。
  • 庞丹丹, 姜琴, 崔传发
    矿冶工程. 2025, 45(2): 123-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.022
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    新疆某地金绿宝石型铍矿中铍质量分数0.102%,脉石矿物主要为石英。以硫酸为浸出剂,对铍进行酸浸实验研究,通过响应曲面法,利用Box-Behnken设计方法建立了影响浸出效果的3个主要因素(液固比、浸出时间、浸出温度)以及三者之间交互作用的多元回归方程,并对该回归方程进行了显著性检验。确定较佳工艺条件为:焙烧温度900 ℃、焙烧时间3 h、硫酸质量浓度50%、液固比3.2∶1、浸出时间4.8 h、浸出温度90 ℃,此条件下铍浸出率预测值为89.73%,3组平行实验铍浸出率平均值为89.10%,二者偏差较小,表明模型准确。浸出动力学模型拟合结果表明,该浸出过程受界面化学反应控制,反应表观活化能为50.42 kJ/mol。
  • 林文军
    矿冶工程. 2025, 45(2): 130-134. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.023
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    为查明锌精矿中伴生硫化铊在沸腾焙烧过程中的反应行为,对硫化铊的氧化过程进行了热力学计算模拟和试验验证。首先通过数据检索与计算分析了氯化铊、氧化铊、金属铊、硫化铊等铊的4种主要物质的挥发特性,明确了4种主要物质的挥发性顺序为:Tl2O>TlCl>Tl2S>Tl;其次进行了Tl2S-O2体系的反应平衡分析和吉布斯自由能变计算。结果表明:在无氧环境中,随着温度升高,Tl2S发生强烈挥发,1000 ℃后分解产生铊和硫蒸气;在氧化性气氛中,Tl2S从100 ℃开始大量生成Tl2SO4,1000 ℃后开始少量分解生成SO2和Tl2O;Tl2S不与ZnO发生交互反应。实际焙烧过程中,800 ℃以后Tl2S全部转化为Tl2SO4,并稳定存在于焙砂中,可在后续浸出-净化过程中进行集中开路去除。
  • 黄秀娇, 谭群英, 颜群轩, 罗碧云, 苏华, 严艳红, 孙丹
    矿冶工程. 2025, 45(2): 135-140. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.024
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    分析了废旧磷酸铁锂电池浸出回收领域的专利申请趋势、主要申请人及专利技术发展情况,展示了主流技术重点专利。结果表明,废旧磷酸铁锂电池浸出回收专利申请量自2015年以来持续增长,目前呈氧化酸性浸出为主流技术、其他技术齐头并进的发展态势,也有个别技术逐渐被产业淘汰。
  • 周兆安, 刘小文, 李俊, 毛谙章, 李加兴
    矿冶工程. 2025, 45(2): 141-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.025
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    通过HSC Chemistry热力学分析方法揭示了铜镍电镀污泥还原硫化熔炼冰镍过程主要金属的物相变化规律,分析了还原硫化熔炼中冰镍的可选优化工艺条件。热力学理论计算结果表明:电镀污泥中铜、镍品位分别为3.0%、3.5%时,采用硫酸钙作为硫化剂,熔炼气氛VCO/(VCO+VCO2)体积分数比为60%~75%,实际硫用量与理论用量比为1.6~2.0,在1300 ℃下进行还原熔炼,有望获得铁含量(质量分数)小于20%的中冰镍,预期区域内渣中铜、镍含量(质量分数)分别低于0.20%、0.43%,铜和镍回收率分别可达95%和90%以上,铬在渣中的固定率超过99.9%。生产样本统计结果显示,铜镍铬的分布行为与热力学分析结果基本一致,证明基于热力学分析建立的数学模型具有良好的可靠性,对生产具有一定指导意义。
  • 王垣智, 彭俊, 张喜龙, 沈裕军, 蔡云卓, 王金, 何利民
    矿冶工程. 2025, 45(2): 147-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.026
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    采用硫酸直接浸出法对低品位碳酸锰精矿进行处理,研究了浸出工艺参数对锰、钙、镁元素浸出率的影响,分析了浸出前后的物相组成、微观形貌等变化。结果表明:在酸矿质量比0.6、浸出液固比4∶1、浸出温度60 ℃、浸出时间3 h的优化条件下,锰浸出率达99.36%、镁浸出率为83.97%,钙基本不浸出,主要以硫酸钙形式进入渣中。
  • 材料
  • 雷鹏涛, 周炜, 杨济源, 陈冬生, 黄晨雨, 许向阳, 金胜明, 崔静涛
    矿冶工程. 2025, 45(2): 152-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.027
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    采用化学共沉淀法合成了具有多铁性的铁酸铋(BiFeO3)陶瓷,研究了煅烧温度、煅烧时间等主要参数对铁酸铋陶瓷晶体结构、形貌以及晶粒尺寸的影响。引入Ba、Ti等离子对BiFeO3陶瓷进行掺杂改性,提高其铁电和铁磁性能。结果表明:相较于未掺杂样品,Ba掺杂量(质量分数)30%时,饱和磁化强度从4.69 emu/g提升至4.93 emu/g;Ti掺杂量10%时,剩余磁化强度从0.047 emu/g增加到0.164 emu/g。共掺杂陶瓷样品综合了A位掺杂和B位掺杂的效果,表现出优良的多铁性能。
  • 刘俊, 郭华军, 徐露露, 徐宁, 颜果春
    矿冶工程. 2025, 45(2): 157-161. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.028
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    通过热仿真技术对某款电池包进行散热性能优化研究,旨在提升电池安全性与使用寿命。利用ANSYS软件构建电池包热仿真模型,并在1C倍率放电条件下开展温度分布分析。结果表明,仿真结果与实际测量数据误差在0.5 ℃以内,仿真模型具有较高的准确性。提出了工字形散热板和导热胶填充两种散热优化方案,结果表明,两种方案均能有效提升电池包的散热性能,电芯最高温度分别下降6.0 ℃和5.9 ℃;工字形散热板方案在降低电芯温度的同时显著减小温差,提升了温度均匀性。
  • 齐文康, 张馨怡, 杨语桐, 黄春杰, 薛兴勇, 苏俏俏, 韩要丛, 莫文旭, 许煜坤, 莫林强
    矿冶工程. 2025, 45(2): 162-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.029
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    将甘蔗渣于惰性气氛下煅烧得到甘蔗渣生物炭,将生物炭与偏高岭土混合,选择水玻璃为激发剂,采用悬浮固化法制备了甘蔗渣生物炭/地质聚合物复合微球(BGM),通过XRD、FT-IR、BET和XPS对BGM微观结构进行了表征,并研究了BGM对结晶紫(CV)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,生物炭的引入有利于提高偏高岭土基地质聚合物微球的吸附性能,BGM对这2种染料的吸附过程符合拟二级动力学模型,BGM-20对CV和MB理论最大吸附量分别为138.031、79.128 mg/g,吸附过程可用Langmuir方程进行描述。动态吸附实验发现BGM对CV和MB的耗尽时间均超过8500 min,BGM可作为固定床吸附介质材料用于处理染料废水。
  • 韦卫昌, 熊启臣, 冯中进, 樊磊, 刘胜胆, 叶凌英
    矿冶工程. 2025, 45(2): 169-173. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.030
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    采用浸入式末端淬火方法,结合硬度测试、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了淬火速率对建筑模板用6061铝合金时效硬化行为的影响。结果表明:淬火速率从305 ℃/s减小至26 ℃/s时,合金时效后的硬度基本不变,淬火速度低于26 ℃/s时,合金硬度随着淬火速率降低而快速下降。淬火速率低于26 ℃/s时,过饱和固溶体在冷却过程中析出溶质原子,在晶界、Al13(Fe,Cr)3Si2弥散相及位错上形成无强化作用的β(Mg2Si)相,减少时效后晶内β″沉淀强化相数量,降低合金硬度。淬火速率越低,β相数量越多,时效后硬度越低。为了得到较高合金硬度,淬火速率需高于26 ℃/s。
  • 盛青山, 吴恒
    矿冶工程. 2025, 45(2): 174-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.031
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    研究了无黏结相碳化钨材料的高温高压烧结,利用X射线衍射仪、扫描电镜、万能试验机、显微硬度计等分别对高温高压烧结样品进行了物相组成、显微结构和力学性能表征。结果表明:样品相对密度、硬度和断裂韧性均随着烧结温度升高而升高,烧结温度1500 ℃制备的碳化钨材料具有优异的综合力学性能,相对密度99.5%、硬度2885HV、断裂韧性9.50 MPa·m1/2
  • 石锋, 魏祥, 陈志国, 李沛扬, 谢宝军, 夏敬尧
    矿冶工程. 2025, 45(2): 178-182. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.032
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    使用超高速激光熔覆技术在Ti6Al4V棒材表面制备Al2O3-316L涂层。研究了扫描速度和送粉速度对单道熔覆涂层质量的影响,以及316粉末含量对多道熔覆涂层质量和耐腐蚀性能的影响。结果表明,制备涂层的适宜工艺参数为:扫描速度250 mm/s、送粉速度8 g/min。当316L粉末含量(质量分数)为20%时,涂层质量最佳。所有Al2O3-316L涂层的耐腐蚀性能都优于基体,且随着316L粉末含量增加,其耐腐蚀性能先上升后下降,当316L粉末含量为20%时,涂层的电化学阻抗为基体的2.27倍。
  • 刘长军, 吴小翠, 张昊, 杜禧悦, 邹婷
    矿冶工程. 2025, 45(2): 183-192. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.033
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    利用VOSviewer可视化工具,系统梳理了中国知网(CNKI)核心期刊数据库及谷歌学术数据库中2000—2023年铝合金激光-MIG复合焊接领域的相关文献,综合考虑关键文献的被引频次及研究热点演变趋势,得出该领域研究重点为:① 激光与MIG热源的相互作用,重点探讨光丝间距、热源引导模式对等离子体行为及熔池稳定性的影响;② 复合焊接接头,通过研究其形貌特征揭示气孔、裂纹等缺陷的成因及优化策略;③ 焊接接头的力学性能,主要分析显微硬度分布规律及热影响区软化机制。结果表明,采用焊丝合金化方法可成功实现Mg等合金元素的过渡,可热处理的铝合金通过热处理实现时效强化,能显著提升焊缝金属的强度和硬度。后续研究可通过多尺度数值模拟,解析激光-电弧动态耦合机制、熔滴过渡与匙孔稳定性的交互作用,优化工艺参数以抑制焊接气孔缺陷,突破速度-质量协同提升的技术瓶颈。本文可为铝合金激光-MIG复合焊接的性能提升提供参考。
  • 杨国强, 刘志义, 柏松, 李苏望, 曹靖
    矿冶工程. 2025, 45(2): 193-196. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.034
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    研究了Cr含量(质量分数)对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金中添加Cr,合金中形成了Al-Cr相和Al1.6TiCr0.4相;Cr含量由0.17%提高到0.22%,合金的抗拉强度由463 MPa提高到484 MPa,提升了4.5%;屈服强度由288 MPa提高到319 MPa,提升了10.8%。合金力学性能的提升主要来源于Cr的固溶强化和S′相的析出强化。
  • 胡子健, 俞风英, 钟佳妮, 占丽娜, 刘耀
    矿冶工程. 2025, 45(2): 197-204. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.02.035
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    为深入了解陶瓷增材制造技术的研究现状,基于国内外学者关于陶瓷增材制造技术的研究成果,针对直写成型技术、熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、立体光刻成型技术和数字光处理技术的工艺和使用材料进行了综述,并总结了5种陶瓷增材制造技术的优缺点,可为陶瓷增材制造技术应用场景提供参考。最后展望了陶瓷增材制造技术的未来发展方向。