2025年, 第45卷, 第6期　
刊出日期：2025-12-25

  

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采矿
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  非煤矿山安全管理中智能化技术的应用现状与展望

  李小双, 臧浩淳, 王运敏, 刘健鹏

  矿冶工程. 2025, 45(6): 1-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.01

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  系统梳理了智能化技术从初期自动化监测到现代智能决策支持的演进路径,重点分析了神经网络、物联网、数字孪生、大数据等关键技术的研究成果与应用实例；探讨了以机器学习为代表的新一代智能化技术在非煤矿山安全管理中的应用进展,包括深度神经网络、支持向量机、决策树和随机森林等技术在人员安全管理与定位、矿山灾害监测与预警、矿山设备运行安全和矿山爆破作业安全等方面展现出的优势,展望了未来非煤矿山安全管理在智能化技术深度应用与融合、旧设备与现代智能技术兼容及系统化集成管理方面的发展趋势。
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  庙冲铁矿露天转地下开采过渡期协同开采顺序及稳定性研究

  蒋权, 李杰林, 叶永飞, 邱剑辉

  矿冶工程. 2025, 45(6): 8-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.002

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  针对庙冲铁矿露天转地下开采2年过渡期的生产需求,开展产能接续分析与开采顺序及稳定性研究。通过矿体储量估算,确定过渡期首采方案为370 m中段南端的盘区①和盘区②,利用FLAC3D软件构建包含矿体、岩层、露天采坑及地下巷道的模型,分析过渡期露天采坑与370 m中段巷道的位移、应力及塑性区分布特征。结果表明,过渡期370 m中段盘区①和盘区②的矿量可满足产能需求且留有备采矿量；露天采坑及370 m中段巷道的整体位移均小于5 mm,应力分布以压应力为主,且远低于岩体抗压能力,未出现大范围贯通塑性区,稳定性良好,开采扰动影响较小。实际生产中,建议采用分段微差爆破技术,实行露天与地下错开爆破作业模式；同时加强露天边坡及井下巷道的安全监测,确保矿山露天转地下开采过渡期安全生产。
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  乳化炸药殉爆实验及应用研究

  李波, 史秀志, 胡青华, 王文洋

  矿冶工程. 2025, 45(6): 14-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.003

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  针对矿山巷道光面爆破中导爆索爆破成本高的问题,利用炸药殉爆特性,仅用1发雷管实现孔内传爆。通过不同直径炸药、药量、约束条件下的炸药殉爆实验,得到不同条件下的炸药殉爆距离。结果表明：直径27 mm乳化炸药在PVC管中和炮孔中的殉爆距离分别为10和90 cm,约束条件对炸药殉爆距离影响显著；炸药量从150 g增加至300 g,殉爆距离至少增加了5 cm,炸药殉爆距离随药量增加而增加；炸药直径对殉爆距离也有影响,相比直径27 mm炸药,直径35 mm炸药在炮孔中的殉爆距离增加了5 cm。爆破工业试验表明,采用殉爆传爆法,爆破后的巷道成形较好,不仅满足矿山掘进要求,而且节省了爆破成本。
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  考虑土地利用变化和根系力空间异质性的滑坡易发性评价

  苗则朗, 成志炜, 熊耀鹏, 吴佳奇, 彭祖武, 雷钧焕

  矿冶工程. 2025, 45(6): 19-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.004

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  为探究土地利用变化对滑坡易发性的影响,以湖南省浏阳市为研究区,基于2000—2020年土地利用数据,结合根系力反演模型和动态水文修正方法,构建改进的无限边坡模型,量化土地利用变化对滑坡稳定性的影响机制。通过对比6种参数组合情景,验证模型精度。结果表明,考虑根系力空间异质性与土地利用修正饱和导水率的模型预测精度极高（曲线下面积为0.8150）,较传统模型提升显著；森林转向建设用地使滑坡易发性显著增加（滑坡频率比值为1.4269）,植被覆盖减少导致根系加固能力下降。
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  基于GERIS准则的深海多金属结核采集方式比较评估研究

  任显豪, 刘莉红, 魏定邦, 夏建新

  矿冶工程. 2025, 45(6): 26-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.005

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  为选择适宜的深海多金属结核采集方式,基于绿色、经济、可靠、智能、安全（GERIS）五维准则构建技术评价体系,采用层次分析法确定22项工程化指标权重,对旋转耙式、水力式与机械手式3种典型方案进行量化比较。结果表明,旋转耙式在采集效率、作业稳定性与安全性方面表现俱佳,综合评估得分80.1分；水力式结构简洁、效率高,但环境友好性与智能性不足,综合评估得分76.3分；机械手式具备智能化潜力,但受制于效率与机械复杂度,综合评估得分70.2分。总体而言,旋转耙式在现阶段具有工程可行性,水力式和机械手式在未来关键技术突破或政策优化后仍具发展潜力。
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  沅麻盆地降雨型滑坡灾害逻辑回归预测模型

  张敏, 渠红霞, 贺建清, 王津

  矿冶工程. 2025, 45(6): 33-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.006

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  以沅麻盆地典型区域（麻阳、泸溪、沅陵3县）为研究区,基于2013—2022年地质灾害详查数据库,筛选具有完整降雨记录的滑坡事件作为研究对象。采用逻辑回归方法,对影响滑坡发生的降雨因子（包括滑坡当日及滑坡前4日降雨量、滑坡当日最大小时降雨量）进行了显著性筛选,构建沅麻盆地降雨诱发滑坡的逻辑回归预测模型,并选取典型滑坡事件进行实例检验。结果表明,沅麻盆地降雨型滑坡的发生与滑坡当日及滑坡前4天的降雨量呈显著相关性,滑坡当日及滑坡前4天是沅麻盆地滑坡预警的关键降雨期。由R₀（滑坡当日降雨量）、R₁（滑坡前1日降雨量）、R₂（滑坡前2日降雨量）和R_h（滑坡当日最大小时降雨量）构成的降雨因子组合具有最优的统计显著性。经实例验证,基于该组合构建的逻辑回归模型,判对率达到83%,具有较高的预测精度和实用价值。
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  非线性分级荷载下饱和千枚岩的蠕变损伤本构模型研究

  李胜前, 李启航

  矿冶工程. 2025, 45(6): 39-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.007

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  依据饱和千枚岩三轴分级蠕变试验结果,探讨了孔隙水压力和卸荷应力耦合下,饱和千枚岩蠕变特征随时间的变化规律。结果表明：饱和千枚岩蠕变破坏具有明显的瞬时突变性,为典型的脆性破坏；增大卸荷应力与孔隙水压力会加快饱和千枚岩的蠕变破坏。采用瞬时损伤变量改进Burgers模型,引入时效损伤变量建立损伤弹塑性体,将改进的Burgers模型与损伤弹塑性体串联,提出了一种考虑开挖卸荷与孔隙水压力耦合影响的岩石蠕变三维损伤本构模型。通过L-M最小二乘优化算法对试验结果进行回归分析和参数辨识,发现该模型的理论曲线与饱和千枚岩的衰减、稳态和加速阶段试验曲线十分吻合（R²＞0.9）,验证了所提出模型的准确性,该模型可有效描述矿山边坡岩体在开挖卸荷和孔隙水压力长期耦合下的蠕变行为。
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  超细尾砂料浆管道输送阻力影响因素研究及寻优分析

  王丽红, 姚银佩

  矿冶工程. 2025, 45(6): 47-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.008

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  为了合理选择超细尾砂料浆管道输送参数,通过理论分析对管道输送阻力影响因素进行分类,采用响应曲面法研究不同因素对超细尾砂料浆管道输送阻力损失的影响,得到各因素的影响显著程度,并进行了工程验证。结果表明,影响超细尾砂料浆管道输送阻力的内因敏感度为：料浆浓度>料浆温度>灰砂比,交互作用影响敏感度为：料浆浓度与料浆温度>料浆浓度与灰砂比>灰砂比与料浆温度；外因敏感度为：管径>入口流速>充填倍线,交互作用影响敏感度为：管径与入口流速>管径与充填倍线>入口流速与充填倍线。因素寻优结果显示,外因固定时,矿山适宜的料浆性质组合参数为：料浆浓度63.5%,灰砂比1∶6,料浆温度51.5 ℃；内因固定时,适宜的输送设计参数组合为：管径270 mm,入口流速1.63 m/s,充填倍线5。经检验,内因与外因影响下的计算偏离置信区间最大误差分别为10.82%、3.41%。
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  冲击载荷下含初始损伤砂岩能量演化及损伤机理研究

  王社光, 向伟华, 王征, 赵鹏飞, 刘志义, 耿帅, 顾章恒, 王立杰

  矿冶工程. 2025, 45(6): 55-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.009

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  为探究富水环境中砂岩受工程扰动及爆破振动后的动态损伤特性及能量演化,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）对3组含不同初始损伤的砂岩进行饱水和干燥状态下的冲击试验,研究砂岩的能量演化；引入初始损伤、饱水度,建立砂岩在不同初始损伤-饱水度条件下的统计损伤本构模型,结合损伤曲线分析含初始损伤砂岩的全过程损伤机理。结果表明,砂岩的应力-应变曲线基于能量演化可分为4个阶段,在峰值应力之后,弹性能开始释放,且整个破坏过程伴随着显著的能量滞后现象；应变率相同时,随着初始损伤增加和饱水度增大,破碎程度逐渐增大；修正的损伤本构模型理论曲线与实测曲线吻合度较高,拟合相关系数达0.991,建立的损伤曲线表征了砂岩的全过程损伤机理,初始损伤及饱水损伤在一定程度上可以等效为荷载损伤。
选矿
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  玻利维亚某金钴多金属铜矿资源综合回收试验研究

  李英, 邓颖, 欧乐明, 吴维明, 戴建豪, 史慧莹

  矿冶工程. 2025, 45(6): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.010

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  对玻利维亚某金钴多金属铜矿进行了资源综合回收试验研究。采用优先选铜再混合浮选金钴铋的浮选流程,以OL-ⅡA为铜捕收剂、OL-TL为抑制剂,经过一粗两精一扫优先选铜,获得了铜品位30.00%、回收率94.56%的铜精矿,实现了低碱度下铜和砷黄铁矿的分离;浮铜尾矿经过一粗一精一扫混合浮选金钴铋,获得了Au、Co、Bi品位分别为19.50 g/t、1.58%、1.80%,回收率分别为92.22%、96.33%、58.87%的金钴铋混合精矿,实现了该金钴多金属铜矿资源的综合回收。
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  高钙银钒矿反浮选脱钙试验研究

  李若愚, 刘鑫, 屈路路, 郭文达, 匡步肖, 池汝安, 余洪

  矿冶工程. 2025, 45(6): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.011

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  针对湖北宜昌高钙银钒矿中银钒品位低、钙含量高的问题,系统探究了反浮选脱除含钙矿物（以白云石为主）的可行性,考察了磨矿细度、抑制剂种类及用量、矿浆pH值、捕收剂用量等对脱钙效率及钒回收率的影响。结果表明：磨矿细度-0.074 mm粒级占77.19%,硅酸钠用量400 g/t、油酸钠用量800 g/t、碳酸钠用量1500 g/t条件下,闭路反浮选可获得V₂O₅品位1.04%、CaO含量3.37%、V₂O₅回收率93.56%的钒精矿,含钙矿物中CaO品位为27.55%,CaO脱除率达到85.34%。
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  入磨物料粒度特性对一段磨矿中纳米陶瓷球取代钢球的影响

  周仙霖, 蒋佳颖, 陈铁军, 万军营, 李柳英, 任嫔婧

  矿冶工程. 2025, 45(6): 72-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.012

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  为探究纳米陶瓷球应用于一段球磨的可行性,以钢球和纳米陶瓷球为磨矿介质,对高压辊磨产品进行球磨试验,研究磨矿产品粒度分布特征及其磁选效果。结果表明：2～3 mm和1～2 mm单一粒级物料入磨时,纳米陶瓷球与钢球混合使用会降低整体磨矿效果;0.6～1 mm、0.3～0.6 mm、0.15～0.3 mm、0.074～0.15 mm单一粒级物料入磨时,纳米陶瓷球与钢球混合使用产生的协同效应对磨矿效果产生增益;0.3～0.6 mm、0.15～0.3 mm、0.074～0.15 mm单一粒级物料入磨时,混合球采用50%钢球配比可实现80%钢球配比的磨矿效果;0.074～0.15 mm单一粒级入磨时,混合球的磨矿效果与钢球相似;-0.6 mm混合粒级入磨时,混合球的磨矿效果与钢球近似,此粒级下可以采用混合球替代钢球进行一段磨矿。
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  基于X射线分选高效回收白云鄂博稀土矿中的稀土和铁

  王慎正, 潘晓光, 康穗, 张铁柱, 金香

  矿冶工程. 2025, 45(6): 78-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.013

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  为提高稀土资源回收率,以白云鄂博稀土矿为研究对象,采用X射线分选-弱磁选-浮选联合工艺,对稀土、铁矿物进行回收。结果表明,通过X射线分选富集,在适宜的参数条件下获得了稀土品位9.44%、作业回收率94.03%、富集比1.48的稀土粗精矿以及稀土品位1.03%的抛废尾矿,抛废率为5.97%；稀土粗精矿经弱磁选-浮选,获得了产率19.89%、稀土品位61.23%、回收率79.81%的稀土精矿,浮选尾矿铁品位58.68%、作业回收率83.27%。该工艺可提高入磨稀土品位、简化浮选流程,为稀土矿高效回收提供了新思路。
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  弱磁性铁矿石干式制粉试验研究

  张志荣, 陈毅琳, 高泽宾

  矿冶工程. 2025, 45(6): 83-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.014

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  采用高压辊磨机对镜铁山弱磁性铁矿进行磁化焙烧前干式制粉。结果表明,相对湿式制粉,采用干式制粉工艺可降低生产成本和能耗；高压辊磨挤压压力对料饼形状和后续打散有直接影响；与单次挤压相比,多次挤压的主机电耗明显降低；工作压力4 MPa,粉料-0.074 mm粒级占53%左右时,主机电耗为6.74 kWh/t,循环负荷约330%,满足后续焙烧粒度的要求。
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  川西某锂铌钽铍多金属矿浮选共富集回收试验研究

  刘星, 李成秀, 程仁举, 徐莺, 蒋朋

  矿冶工程. 2025, 45(6): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.015

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  对川西某锂铌钽铍多金属矿进行了浮选共富集回收试验研究。采用直接磨矿-混合浮选工艺,以自主研制的EM-PN30为捕收剂,闭路试验获得了Li₂O品位5.60%、Nb₂O₅品位0.035%、Ta₂O₅品位0.015%、BeO品位0.138%的含铌钽铍锂精矿,Li₂O回收率为85.98%,伴生铌、钽、铍回收率分别为73.13%、78.33%、52.58%,较好实现了该矿锂铌钽铍多金属综合富集回收,为后续磁选、重选工艺分离铌、钽以及锂、铍创造了条件。
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  某混合型铁矿高效选铁技术研究

  王斌, 刘晓慧, 李天霞

  矿冶工程. 2025, 45(6): 91-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.016

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  对某磁铁矿-赤铁矿混合型中低品位铁矿进行了选矿试验研究,开发了高压辊磨、弱磁选预选、预选精矿阶磨阶选-淘洗磁选、预选尾矿强磁选-重选的联合流程。结果表明：预选精矿经阶磨阶选-淘洗磁选,获得了TFe品位70.57%、SiO₂和Al₂O₃合计含量低于3%、TFe回收率67.25%的磁铁矿精矿;预选尾矿经平环强磁选-重选,获得了TFe品位63.52%、回收率16.61%的赤铁矿精矿;全流程铁回收率合计达83.86%。
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  辅助捕收剂MC-07应用于刚果（金）某氧化铜钴矿的浮选试验研究

  李勇, 汤川, 陈兴海, 刘杰, 周宽达, 兰福荫, 陆智国

  矿冶工程. 2025, 45(6): 96-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.017

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  针对刚果（金）某氧化铜钴矿原矿氧化率高、矿石含泥量大、原捕收剂丁基黄药用量高等问题,进行了辅助捕收剂MC-07应用于该矿石的浮选试验研究。结果表明：氧化铜浮选段以丁基黄药为捕收剂,丁基黄药总用量400 g/t,可以获得铜回收率78.41%、钴回收率38.93%的总精矿;采用辅助捕收剂MC-07+常规捕收剂丁基黄药的组合捕收剂药剂制度,MC-07总用量33 g/t、丁基黄药总用量99 g/t,可以获得铜回收率78.76%、钴回收率39.30%的总精矿。通过添加少量辅助捕收剂MC-07,在技术指标相近的条件下,可以大幅降低捕收剂丁基黄药用量。
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  基于贝叶斯优化的混合浮选粗选药剂制度优化

  张洋龙, 陈雯, 廖振鸿, 刘任

  矿冶工程. 2025, 45(6): 102-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.018

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  针对传统钼铋矿石的浮选试验繁琐、周期长、成本高的问题,构建了基于贝叶斯优化算法的钼铋矿物浮选药剂寻优模型和模拟钼铋矿物浮选药剂的组合函数模型。以贝叶斯优化模型处理浮选药剂的模拟函数结果显示,在100组计算机模拟试验下,贝叶斯优化迭代25次的当前最优值的均值为0.93,而正常单因素实验25组试验最优值的均值为0.86,贝叶斯优化同比提高了8.14%,证实了贝叶斯优化的优势;以某选矿厂实验室选矿数据进行贝叶斯优化研究,先经过高斯模型拟合建立关于矿石品位和回收率的模型,经过多次迭代后得到最佳目标值,贝叶斯优化平均需要18次试验,而传统的单因素实验则平均需要30次试验,贝叶斯优化与传统单因素实验相比,优化效率提升了40%。
冶金
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  响应曲面法优化硅孔雀石中钴的还原浸出

  唐正鹏, 郭建维, 李帅, 陈鹏, 李金富, 郭秋松

  矿冶工程. 2025, 45(6): 108-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.019

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  采用响应曲面法的中心组合设计,以焦亚硫酸钠为还原剂,对硅孔雀石氧化铜钴矿在硫酸溶液体系下还原酸浸过程的控制因素进行系统优化,研究各因素对钴浸出率的影响,获得合理的浸出条件以减少浸出过程中硅胶造成的干扰。结果表明,适宜的浸出参数为：初始硫酸浓度2.0 mol/L、温度80 ℃、液固比4 mL/g、搅拌速度350 r/min、浸出时间30 min,该条件下钴浸出率可达85.16%。
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  碱度对白云鄂博铌精矿高温熔炼渣系黏性特征的影响研究

  李锦涛, 贾中帅, 张波, 刘承军, 姜茂发

  矿冶工程. 2025, 45(6): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.020

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  以白云鄂博铌精矿还原熔炼渣系为研究对象,通过高温熔渣的黏性特征测试,考察了碱度对熔渣黏度、转折点温度和黏流活化能的影响规律；分别在转折点温度以及黏度8 Pa·s时取样淬冷,观察了结晶物相。结果表明,渣系碱度显著影响其高温黏性特征。黏度随温度升高而降低,随着碱度增加先下降后上升,其中碱度1.0时,1500 ℃下黏度为0.2 Pa·s;碱度2.0时黏度显著增加。转折点温度和黏流活化能在碱度1.0时达到最低值,分别为1325 ℃和243.61 kJ/mol。在不同碱度下,渣系的初始结晶相不同,碱度0.5时主要析出了硅酸钙,而碱度1.0时析出了钙钛矿和榍石,碱度1.5和2.0时主要析出了钙钛矿。
  
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  双酸复配强化浸出赤泥中钒和镓

  郭婷, 朱晓波, 李望, 袁彩凤, 吕亚军

  矿冶工程. 2025, 45(6): 119-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.021

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  采用双酸（H₂SO₄,HCl）复配强化酸浸的方法提取赤泥中的钒、镓,考察了双酸体积配比、酸浓度、反应时间、浸出温度以及液固比对钒、镓浸出率的影响。结果表明,在双酸体积配比1∶1、酸浓度28.89%、液固比9、反应时间60 min、浸出温度120 ℃条件下,钒浸出率为90.65%,镓浸出率为97.30%。X射线衍射分析和热力学分析结果表明,在酸浸过程中,赤泥中的白云母、赤铁矿和钙钛矿均被一定程度溶解；钒和镓分别以钒酸盐和镓离子形式存在于酸浸液中,表明酸浸有效促进了矿物的溶解及有价金属的释放。
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  锡冶炼烟尘中锡、铟赋存形态及分离富集研究

  陈丽诗, 李鹏程, 伍美珍, 苏瑞春, 范桐文, 张璋, 刘庆东

  矿冶工程. 2025, 45(6): 124-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.022

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  以锡冶炼厂烟尘为原料,对其中Sn、In的赋存形态及分布特性进行研究,采用水浸-氧化酸浸联合工艺分离回收锡冶炼烟尘中的Sn、In、Zn、Cd关键元素,考察了硫酸质量浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等因素对浸出效果的影响。结果表明,锡冶炼烟尘中Sn、In主要以SnO₂、In₂S₃和Zn₂SnO₄形式存在。经水浸处理后,在硫酸质量浓度200 g/L、浸出温度65 ℃、浸出时间120 min、浸出液固比5.0、高锰酸钾添加量1.5%条件下氧化酸浸,In、Zn、Cd浸出率分别为82.00%、95.60%、94.30%,Sn浸出率为0.84%；经水浸-氧化酸浸工艺处理后,Sn含量从42.44%提高至60.87％,富集比为1.43。沉淀物酸浸渣颗粒表面呈多孔结构,由烟尘的致密状转变为蓬松状结构,该低杂质含量富锡酸浸渣可返回锡熔炼工序,铟进入萃取回收工序,实现锡冶炼烟尘中有价金属高效回收利用。
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  红土镍矿酸浸渣矿相转化工艺对比及机理分析

  杨旭, 罗良飞, 李宗蔚, 钟志刚

  矿冶工程. 2025, 45(6): 130-133. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.023

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  针对TFe品位51.38%、S含量2.01%的红土镍矿酸浸渣,开展不同矿相转化工艺对比试验研究。结果表明,磁化焙烧与直接还原焙烧试验得到的焙烧产物存在矿物种类繁多、嵌布关系复杂等问题,不利于后续铁硫分离与分选作业;富氢环境、焙烧温度900 ℃、焙烧时间60 min所得焙烧矿经磨矿-磁选,获得了TFe品位72.50%、S含量0.067%的低硫铁精矿。富氢环境下焙烧可有效实现金属铁和硫的高效分离,有利于后续冶炼作业。
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  磷酸铁合成及脱水反应的热力学分析

  秦存鹏, 时振栓, 饶明璐, 王冰, 任翔, 陈若葵, 阮丁山, 王皓

  矿冶工程. 2025, 45(6): 134-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.024

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  系统评估了铵法、钠法和铁法合成二水磷酸铁（FePO₄·2H₂O）的热力学特性,揭示了其脱水过程的相变行为,为选择合适工业合成路线提供理论依据。采用HSC Chemistry 6.0软件计算3种工艺核心反应的焓变（ΔH）、熵变（ΔS）、吉布斯自由能变（ΔG）及反应平衡常数对数（lgK）,结合热重-差示扫描量热（TD-DSC）实验验证脱水过程热力学数据。结果表明,钠法合成反应的ΔG最低、lgK最高,表明其热力学自发性和反应速率最优,铵法次之,铁法表现最差；TG-DSC结果显示,二水磷酸铁脱水时在709.9 ℃发生放热,对应FePO₄从α石英型结构向β石英型结构的晶型转变。钠法兼具高自发性与快速反应特性,是具有热力学优势的工业合成方法。
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  退役磷酸铁锂电池选择性浸出提锂及制备磷酸锂试验研究

  董战, 姚鲁帅, 黎倩文, 熊庆, 李恩昊, 林辉阳, 刘子帅

  矿冶工程. 2025, 45(6): 140-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.025

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  以退役磷酸铁锂电池为研究对象,开展选择性浸出提锂及制备高纯磷酸锂的研究。结果表明,采用硫酸-过氧化氢浸出、中和除杂、磷酸钠沉淀的联合工艺,在硫酸浓度0.3 mol/L、过氧化氢用量0.50 mL/g、液固比8 mL/g、常温浸出条件下,锂浸出率达98.07%、铁浸出率仅0.28%,实现了锂和铁的选择性浸出分离；选择性浸出液经氢氧化钠中和除杂后,在沉淀初始pH=10.5、磷酸钠与锂物质的量比1∶1、沉淀温度90 ℃、沉淀时间60 min条件下,锂沉淀率为96.64%,并制备了锂含量16.16%的高纯磷酸锂产品,实现了退役磷酸铁锂电池中锂的高效回收。
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  高褐铁矿配比条件下不同粒度烧结矿显微结构和矿物组成特点研究

  张国成, 柴轶凡, 李红霞, 贾倩南, 罗果萍, 雍胜利

  矿冶工程. 2025, 45(6): 146-150. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.026

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  采用烧结杯试验模拟实际烧结工艺条件,对褐铁矿质量分数42%的铁矿粉进行烧结,制备得到不同粒级的烧结矿,并采用矿相显微镜分析了烧结矿的微观结构特征。结果表明,混合矿中大于5 mm矿粉颗粒产率达到25.23%,制粒性能较差,导致小粒径烧结矿增多；随着烧结矿粒度由40 mm变小至5～12 mm,烧结矿黏结相质量分数由59.10%降至23.19%,铁酸钙形貌由针状向片状、团块状转变,其质量分数由39.43%降至17.26%,烧结矿微观结构由磁铁矿与铁酸钙的熔蚀交织结构转变为赤铁矿、磁铁矿和黏结相的粒状结构,磁铁矿晶粒由自形-半自形变为他形晶,晶粒间及晶粒中的微孔增多,呈现“多孔薄壁”结构,烧结矿强度性能变差。
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  穆利亚希高结合率氧化铜矿柱浸试验研究

  刘亚平, 黄志豪, 王洪江, 张润芳, 白龙剑, 盛泽辰

  矿冶工程. 2025, 45(6): 151-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.027

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  针对赞比亚穆利亚希湿法厂高结合率氧化铜矿开展了柱浸试验研究,探究柱浸-1 mm粉矿比例、熟化酸耗、滴淋酸耗对铜浸出率的影响。结果表明,影响铜浸出率的因素主次顺序为：粉矿比例>滴淋酸耗>熟化酸耗,铜浸出的适宜条件为：粉矿比例53%、滴淋酸耗20 kg/t、熟化酸耗10 kg/t,该条件下Cu浸出率可达72.86%,比现场生产提高了2.56百分点。浸出渣物相和形貌分析结果表明,滴淋柱浸主要浸出自由氧化铜中的铜,渣中主要残余铜矿物为结合氧化铜和硫化铜,且柱浸过程易生成硫酸钙沉淀并覆盖在矿物表面,影响铜浸出率。
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  石煤钒矿空白焙烧及酸浸提钒工艺研究

  马云聪, 罗豪, 王怡圣, 王炼

  矿冶工程. 2025, 45(6): 157-161. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.028

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  对石煤钒矿进行了空白焙烧-硫酸酸浸工艺研究。考察了矿样粒度、焙烧时间、焙烧温度以及硫酸浸出酸添加量、浸出时间、浸出温度对石煤钒矿提钒性能的影响。结果表明,优化工艺条件为：矿样粒度－0.15 mm、焙烧温度900 ℃、焙烧时间6 h,硫酸添加量5%、液固比2 mL/g、常温搅拌浸出3 h；在此条件下适当扩大矿样投加量进行优化验证实验,钒浸出率78.2%,浸出原液主要杂质含量Fe 0.154 g/L、Al 0.578 g/L、Si 0.617 g/L。空白焙烧有效降低了硫酸添加量且浸出液杂质含量较低,可有效降低后续除杂工艺难度。
材料
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  熔体超声处理对Al-Si-Cu合金组织和硬化的影响

  钟千禧, 柏松, 刘志义

  矿冶工程. 2025, 45(6): 162-166. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.029

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  借助维氏硬度测试、金相显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜等分析手段,研究了熔体超声处理对Al-Si-Cu合金组织和硬度的影响。结果表明,熔体超声处理促进了Si相的分散,降低了第二相的面积分数并细化了晶粒,有效提高了Al-Si-Cu合金的硬度;熔体超声处理2 min的T6态Al-Si-Cu合金板材硬度比未超声处理的T6态合金板材硬度提高了9.2%。定量透射分析结果显示,熔体超声处理能显著促进时效过程θ′相的析出并抑制其快速粗化,提高了Al-Si-Cu合金的硬度和组织热稳定性。
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  RRA过程中7B50铝合金厚板预时效工艺研究

  郑皓, 沈松, 顾斌, 杨健, 姬浩

  矿冶工程. 2025, 45(6): 167-171. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.030

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  采用回归再时效（RAA）处理7B50铝合金板材时,为了获得RRA的预时效工艺参数,通过维氏硬度、电导率测试及透射电镜表征、差式扫描热量法等,研究RRA处理中不同预时效工艺对7B50铝合金微观组织演变和性能的影响。结果表明：相比于120 ℃/24 h预时效,110 ℃/16 h预时效后合金析出相尺寸更小,回归处理后回溶更充分,有利于晶界析出相在高温下聚集长大并完全断开,适用于大规格厚板RRA工程化生产。
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  硅基负极在全固态电池应用中面临的挑战和解决策略

  罗磊, 陈涛, 王双, 杨乐之, 彭青姣, 罗列科, 刘云峰, 王力, 鞠博伟, 涂飞跃

  矿冶工程. 2025, 45(6): 172-180. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.031

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  系统介绍了全固态电池核心材料电解质以及负极材料的应用要求,总结了硅基负极应用在全固态电池中所面临的界面接触、体积膨胀、动力学、化学稳定性及制造工艺等方面的技术挑战和解决策略,并提出未来硅基负极全固态电池研究和发展展望,可为行业研究人员开发新一代硅基全固态电池提供参考。
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  高镍三元正极材料专利布局及结构调控关键技术发展研究

  张丽娜, 马克军, 孙惠娜, 雍琪, 范佳慧, 马进宝

  矿冶工程. 2025, 45(6): 181-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.032

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  为了解高镍三元正极材料专利技术发展情况,对整体专利布局、主要创新主体以及结构调控关键技术进行了全景分析。结果表明,高镍三元正极材料专利数量目前仍处于持续增长阶段,结构调控关键技术以单晶结构为研发热点,整体呈现从单一结构调控逐步向复合结构调控以及与掺杂包覆等改性手段相结合的演变趋势。
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  热压烧结温度对元素掺杂Cu-Al合金组织与性能的影响

  李泽邦, 刘二勇

  矿冶工程. 2025, 45(6): 190-195. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.033

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  选取Fe、Mn、Ni元素对Cu-Al合金进行掺杂,采用热压烧结工艺在不同温度下制备Cu-Al-Fe-Mn-Ni合金,并对其进行固溶和时效处理。运用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对合金微观组织进行表征,测试了合金的密度、硬度和导电率。结果表明,低温(750 ℃)时,合金密度较低(约为7.946 g/cm³)、力学性能较差(维氏硬度为253.9HV);随着温度升高,合金的密度、硬度均有所提升,950 ℃时合金密度增至8.058 g/cm³、维氏硬度上升至281.5HV。热压烧结温度对合金导电率的影响不显著。固溶和时效处理可以提升合金的密度;固溶处理使合金的硬度和导电率略微降低,而时效处理能提高合金的硬度和导电率。
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  微量La/Ce对A356.2合金析出行为及活化能的影响

  顾琪, 周鹏飞

  矿冶工程. 2025, 45(6): 196-202. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.034

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  采用金相观察、透射电镜、差示扫描量热法等手段,系统探讨了添加微量La/Ce对A356.2合金析出相形貌、硬度变化和析出动力学的作用。结果表明,添加微量La或Ce对铸态组织中的初生α-Al和共晶Si形貌影响不大,但能诱导形成新的含La或Ce的Al₂LaSi₂和Al₂CeSi₂相。时效过程中,La/Ce的引入显著延缓了β″、β′和β相的析出,硬度峰值出现时间推迟且硬度略有降低。TEM分析结果显示,La/Ce的添加使析出相细化,且其长度和分布更加均匀。通过计算析出相的形成活化能发现,添加微量La/Ce提高了析出相的热稳定性,且Ce的效应强于La。微量的La和Ce在A356.2合金中虽然未显著细化晶粒,但有效提高了析出相的稳定性和细化程度,具有调控合金强化行为的潜在应用价值。
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  离子交换法提纯氧化铒的规律研究

  张思进, 王志坚, 刘荣丽, 罗勉, 石雪峰, 王承远

  矿冶工程. 2025, 45(6): 203-207. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.035

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  在室温（25 ℃）下,以相对纯度为99.99%的氧化铒（Er2O3）为原料,采用离子交换法进行分离提纯,探究淋洗液酸度和淋洗流速对分离提纯效果的影响。结果表明,氧化铒分离提纯的适宜工艺条件为：将2根离子交换柱串联,淋洗剂为盐酸,淋洗液酸度为1.5 mol/L,淋洗流速为1号柱5 L/h、2号柱10 L/h,该条件下氧化铒产品中稀土杂质含量低于1 μg/g,氧化铒相对纯度大于99.9999%。本研究为重稀土分离提纯提供了一种能耗低、流程短、成本低的有效工艺。
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  磷酸锰铁锂制备和改性研究进展及产业化应用挑战

  李厦, 李文彬, 李宏煦, 周友元, 冯克源, 曹一洲, 张玲文

  矿冶工程. 2025, 45(6): 208-215. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.036

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  系统剖析了磷酸锰铁锂自身材料特征,并结合企业研究现状详细梳理了磷酸锰铁锂制备技术;同时评述了锰/铁比例优化、纳米化、调控形貌和结构、表面包覆和离子掺杂等改性策略对磷酸锰铁锂正极材料电化学性能的提升机制。针对产业化痛点,提出了可行的发展路径,为磷酸锰铁锂从实验室创新向规模化量产跨越提供理论支撑与工程化指引,助力其在储能、动力电池领域实现商业化突破。
企业经济与管理
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  全球稀土矿产资源与产业竞争形势分析

  李倩, 高风平, 汪梅婷, 杨丽, 王彦

  矿冶工程. 2025, 45(6): 216-228. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.06.037

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  采用文献研究和实证研究方法,分析了全球稀土资源分布、稀土资源开发应用的比较优势,指出全球稀土正面临中美两国主导的“双链”竞争格局。稀土产业链竞争力不仅在于资源禀赋,更在于资源生产加工与应用能力,以及对本国工业体系工业增加值的提升作用。在资源方面,相对于轻稀土优势地位,中国的中重稀土存在对外进口依存度高的问题,应加强中重稀土的安全保障,落实矿山战略储备制度,并利用好国内和国际中重稀土资源,积极争取国际矿产资源权益;在产业政策方面,应坚持本国稀土产业友好政策,维护中国稀土产业链及产业集群全球竞争优势,避免稀土产业和技术境外转移。