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  • 材料
    邓洋洋, 杨扬
    矿冶工程. 2025, 45(5): 164-169. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.029
    结合实验与多步骤有限元仿真,分析了激光粉末床熔融(LPBF)构件中残余应力分布规律以及该初始残余应力场对激光冲击强化(LSP)诱生残余压应力场的影响,并通过X射线测量的残余应力值验证了仿真结果的有效性。结果表明,LPBF加工时零件中下层材料热应力呈现“零应力-压应力-拉应力-压应力”的转变规律,顶层材料则呈现“零应力-压应力-拉应力”的转变规律,进而导致LPBF构件表层残余应力场为拉伸态,下方为压缩态。在初始残余应力场作用下,LSP引入的峰值残余压应力会降低,但残余压应力深度会增加。LPBF构件初始残余拉应力场会对表面波产生的反向塑性变形产生抑制和拖拽作用,进而降低“残余应力洞”强度并改变其位置,提高LSP诱生残余应力分布均匀性。
  • 材料
    秦甘霖, 林健, 杨琴, 王志白, 徐小敏, 胡铁刚, 向多, 徐从昌, 李落星
    矿冶工程. 2025, 45(5): 186-191. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.033
    为了探究高压压铸免热处理AlSi9MnMg合金的流变特性,基于Searle型流变仪研究了温度和剪切速率对合金熔体黏度的影响,分析了流变测试样品的微观组织结构。结果表明,合金熔体黏度随着测试温度升高而降低;在一定测试温度下,随着剪切速率升高,黏度下降,当剪切速率高于800 s-1时,同一剪切速率下黏度不随剪切时间变化而变化;熔体受到剪切力的作用,树枝状晶粒发生破碎、团聚和球化,测试温度越高,颗粒团聚体尺寸越小。
  • 材料
    陈长益, 吴华珠, 李向辉, 高冉晖
    矿冶工程. 2025, 45(5): 192-197. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.034
    基于德温特专利索引数据库,采用专利信息分析法分析锂离子电池正极材料回收技术领域的专利申请量、专利权人数量、国家/区域专利优先权数量、专利被引用次数、H指数等专利指标,发现当前该领域正处于快速发展期,我国研发机构在该领域布局了大量专利且专利质量较高、竞争力较强。近五年该领域技术研发热点包括放电、分离等预处理工艺,锂、镍、钴、锰回收及湿法工艺、火法工艺等贵重金属提取工艺,以及回收装置等。我国核心专利数量较多,主要涉及湿法工艺、直接再生工艺、火法+湿法工艺等。提出了提升我国锂离子电池正极材料回收产业竞争力的对策与建议,可为更好地促进我国锂电池回收产业健康发展提供借鉴。
  • 采矿
    李治国, 李治兴, 叶志强, 赵兴宇, 刘传举
    矿冶工程. 2025, 45(5): 8-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.002
    基于尾矿库历史溃坝原因,构建尾矿库安全等级评价指标体系,通过皮尔逊相关性分析法论证安全评价指标之间的相关性;对样本数据的分布进行深入分析,明确样本数据满足克里金法对数据分布的要求,运用熵值法计算得出各个安全评价指标的权重大小,选取敏感度较高的2个安全评价指标作为克里金法地统计模型的X轴和Y轴,建立克里金法地统计模型,并用实例数据对地统计模型进行验证。结果表明:12组已知安全等级的尾矿库数据在地统计模型中的预测安全等级与实际安全等级完全一致,验证了该方法的可行性和高准确率。
  • 采矿
    刘志义, 李泽森, 王奕丹, 甘德清
    矿冶工程. 2025, 45(5): 20-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.004
    以上向水平分层充填采矿法中充填体的开采环境和受力特征为背景,探明了干湿循环作用对尾砂胶结充填体力学性能的影响。以灰砂比和干湿循环次数为变量,对不同灰砂比和干湿循环作用后的充填体开展超声波测试和力学性能测试,研究其纵波波速、抗压强度以及破裂模式的变化。结果表明:经过干湿循环后,灰砂比1∶4、1∶6、1∶8的充填体超声波波速均降低;随着干湿循环作用次数增加,不同灰砂比的充填体塑性变形能力增强,强度均呈下降趋势,干湿循环作用对灰砂比大的充填体影响较小;未经干湿循环作用的充填体破裂模式以张拉剪切复合破坏为主,经干湿循环作用的充填体形成上下贯通的多条轴向平行主裂纹,且随着干湿循环次数增加,充填体轴向裂纹明显增多;灰砂比是充填体抵抗干湿循环劣化的关键因素,在矿山生产中可以合理优化不同充填区域的灰砂比,来降低充填成本。
  • 采矿
    郭进平, 孙源泽, 张超, 王小林, 李想, 孔德浩
    矿冶工程. 2025, 45(5): 41-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.007
    为解决充填料浆搅拌过程中均质化程度无法自动判断的问题,采用CBAM注意力模块和SPD-Conv小目标检测模块对Yolo-v7算法进行改进,并基于改进后的Yolo-v7算法对充填料浆均质化进行自动判断。研究结果表明,改进后的Yolo-v7算法在性能上较原始模型有显著提升,其准确率、召回率和平均精度均值分别提高了17.5、28.8和32.4百分点。料浆参数敏感性分析结果表明,料浆浓度是影响料浆非均质化识别的主要因素,其次是灰砂比,而延长搅拌时间在高料浆浓度条件下可显著提升充填料浆的均质化水平。
  • 采矿
    马举, 吴子骏, 侯娇兰
    矿冶工程. 2025, 45(5): 56-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.009
    为提高地下采矿过程中震源定位精度,解决因开挖扰动和复杂结构导致的波速场时空变化问题,提出一种基于实时反演波速场为先验条件的震源再定位方法。该方法结合射线追踪与拟牛顿迭代算法,实现波速场的动态更新与震源的高精度定位。通过合成测试与现场实验验证该方法的有效性。合成测试结果显示,实时反演法平均定位精度较最小二乘法提升49.8%,波速反演正确率可达95%以上。现场实验中,以180 m×180 m待开采充填区域为定位成像目标,该方法所得定位误差比最小二乘法平均降低了7.074 m,各区域波速反演正确率均超过95%。该方法不仅适用于微震监测中的震源定位,还可作为采空区被动成像的地球物理探测手段。
  • 选矿
    唐雪峰, 沈慧明, 程征, 李振兴, 赵洪冬, 龙冰, 吴江岳恩
    矿冶工程. 2025, 45(5): 63-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.010
    以湖南柿竹园多金属矿为研究对象,基于矿石中钼铋硫化矿物粗细嵌布不均、浮选给矿钼铋硫化矿物解离不充分的特点,开发了低品位钼铋硫化矿梯级分选强化回收工艺技术。结果表明,流程试验获得了Mo、Bi品位分别为1.31%、2.83%,Mo、Bi回收率分别为88.43%、85.99%的混合精矿,较现场常规浮选工艺Mo、Bi回收率分别提高了5.34、4.80百分点;该流程为混合浮选尾矿浮钨创造了良好的入浮条件,钨闭路浮选取得了WO3品位44.64%、WO3作业回收率84.12%的钨精矿。
  • 选矿
    张祖刚, 钱新宇, 于翔州, 许继龙, 张登锋
    矿冶工程. 2025, 45(5): 104-107. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.018
    针对梅山铁矿生产现场铁精矿中SiO2品位超过6.0%的问题,结合不同精矿产品的镜下检测结果,开展降低弱磁选粗选磁场强度和新增强磁选扫选精矿再磨再选的流程试验研究,探究其对铁精矿TFe品位和杂质SiO2含量的影响。结果表明,流程改造后,弱磁选总精矿产率为52.21%,TFe和SiO2品位分别为63.57%和3.37%,TFe和SiO2回收率分别为72.79%和12.94%;强磁选总精矿产率为17.51%,TFe和SiO2品位分别为44.79%和9.07%,TFe和SiO2回收率分别为17.20%和11.67%;总精矿产率为69.72%,TFe和SiO2品位分别为58.85%和4.80%,TFe和SiO2回收率分别为89.98%和24.61%。新流程有效降低了梅山铁矿总铁精矿中SiO2品位。
  • 冶金
    汪国靖, 甘敏, 范晓慧, 陈许玲, 黄康, 王海波
    矿冶工程. 2025, 45(5): 148-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.026
    研究了氧化挥发-离子交换法从低品位钼精矿中提取铼的工艺。通过两段高温氧化焙烧将铼氧化为Re2O7,挥发进入烟气,实现钼和铼的有效分离,焙烧温度675 ℃时铼挥发率达到了85.42%。对含铼烟气进行淋洗,获得含铼溶液,再利用D201×7离子交换树脂实现溶液中铼的选择性分离提取,在溶液pH值为9、液固比50 mL/g、吸附温度35 ℃、吸附时间20 min时,铼吸附率达97.52%,钼吸附率低于20%。最后采用分步解吸浓缩结晶法制备了铼酸铵产品,铼总回收率达70.68%。
  • 冶金
    肖德超, 韦连军, 王世军, 杨宏, 邓金平, 马玄同, 蔡星
    矿冶工程. 2025, 45(5): 154-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2025.05.027
    以印度尼西亚莫罗瓦利红土镍矿为原料,考察了反应时间、反应温度、搅拌转速、酸矿比以及矿浆浓度等参数对浸出效果的影响,同时借助热力学计算软件PHREEQC阐明浸出机理。结果表明,反应时间1 h、反应温度250 ℃、酸矿比300 kg/t、矿浆浓度(质量分数)25%条件下,镍和钴浸出率分别为98.40%和99.90%,铁和铝浸出率仅分别为3.84%和40.25%;高压浸出具有高选择性的原因是:高温不仅能促进铁铝水解反应,同时也使pOH值从14降到10,抑制了铁、铝的浸出;随着温度升至200 ℃以上,H+数量增加,保证有足够的H+浸出镍钴金属。
  • 冶金
    赵瑛, 王碧侠, 张皓淞, 党晓娥, 马红周
    矿冶工程. 2024, 44(5): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.023
    采用柠檬酸+过氧化氢浸出体系从废旧三元锂离子电池正极材料中回收镍、钴、锰,分析了浸出过程中可能发生的反应,分别考察了柠檬酸浓度、过氧化氢质量分数、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对正极材料中镍、钴、锰浸出率的影响。在柠檬酸浓度1.5 mol/L、过氧化氢质量分数8%、浸出温度80 ℃、浸出时间60 min及液固比25 mL/g条件下,金属镍、钴、锰浸出率分别为97.58%、97.35%、96.12%。以乙醇为溶析剂,采用溶析结晶法从浸出液中回收金属,镍、钴、锰结晶率分别为92.34%、93.07%、99.69%。
  • 材料
    王海威, 肖文波
    矿冶工程. 2024, 44(5): 148-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.030
    采用高速激光熔覆技术在201不锈钢表面制备了FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层,研究了FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层显微组织、相分布、显微硬度及干滑动磨损性能。结果表明,FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层由单一的FCC固溶体组成,熔覆层未产生明显裂纹等缺陷,并与基体形成了良好的冶金结合。FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层的显微硬度(439±2.1)HV,约为201不锈钢基体显微硬度的2倍。涂层的强化机制主要为细晶强化和固溶强化。高速激光熔覆技术制备的FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层具有良好的耐磨性,平均摩擦因数为0.246,比磨损率2.59×10-6 mm3/(N·m),磨损机理为黏着磨损和磨粒磨损,其耐磨性明显优于201不锈钢基体。采用高速激光熔覆技术制备的FeCoCrNiMn高熵合金熔覆层可显著提升机床部件的表面硬度、耐磨损性能和服役寿命。
  • 材料
    邓成情, 陈慧, 刘文涛, 雷艾莹, 赖飞燕, 张晓辉
    矿冶工程. 2024, 44(5): 168-173. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.034
    利用废旧锂离子电池负极石墨衍生的膨胀石墨为支撑导电基体,采用水热法负载锡/钴双金属硫化物,合成SnCoS4@EG纳米复合材料。石墨衍生的膨胀石墨EG呈现交联多孔的三维网格,复合材料中SnCoS4纳米晶体均匀分散于膨胀石墨中,这种复合结构提升了电极材料的导电性和金属硫化物的稳定性,增加了活性位点与电解液的接触面积,提高了Li+在电极/电解液界面的交换速率。SnCoS4@EG电极在1.0 A/g电流密度下,经过500次循环后,可逆比容量为1195.90 mAh/g,表现出优异的长循环耐久性。
  • 材料
    魏江鹏
    矿冶工程. 2024, 44(5): 179-184. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.036
    采用表面机械研磨(SMAT)处理低碳钢材料,实现表面纳米化,探讨了表面纳米化对低碳钢耐腐蚀性的影响。结果表明,表面纳米化作用下,碳含量较低的低碳钢材料表面塑性变形较强烈,表面X射线衍射峰宽化较明显;对不同碳含量低碳钢进行表面纳米化处理,碳含量越低,处理后表面粗糙度越大、耐腐蚀性能越差。
  • 采矿
    马春德, 阳文源, 刘泽霖, 赵俊康
    为了研究花岗岩在压缩荷载阶梯循环下偏转加载时多期应力记忆方向独立性,采用自制的偏转加载装置对花岗岩进行不同偏转角度的阶梯循环加卸载试验,研究岩石在偏转加载循环后记忆先前多次循环中最大应力的凯塞效应(KE)以及抹录不净现象(IEP)。结果表明:花岗岩KE以及IEP均具有方向独立性,KE方向独立性存在的临界角度为10°,IEP方向独立性存在的临界角度为12°;偏转角度达到12°后,IEP会干扰KE对历史最大应力的记忆。
  • 采矿
    甘德清, 孟岐, 刘志义, 路燕泽
    矿冶工程. 2024, 44(5): 28-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.006
    为了平衡缓倾斜极厚矿体高阶段采场的产能与安全,以某铁矿阶段空场嗣后充填采矿法为背景,进行开采顺序优化研究。首先,基于间柱承压理论,得出间柱宽度合理值为14.2~47.2 m。根据采场结构参数,设计间柱宽度分别为15 m、30 m、45 m,即隔一采一、隔二采一、隔三采一,并采用FLAC3D建立矿体模型,对比分析各方案顶板沉降以及间柱稳定性。最后,在数值模拟基础上,综合考虑安全与产能的影响因素,构建基于层次分析与模糊综合评判法的开采顺序判断矩阵,计算得出3种方案的综合隶属度分别为0.86、0.79、0.80,确定间柱宽度15 m (隔一采一)为最优方案。工业试验结果表明,该方案在实现最大化生产能力的同时,可保持采场相对稳定。
  • 选矿
    黄浩, 吴中贤, 乔波, 马广喜, 陶东平
    矿冶工程. 2024, 44(5): 41-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.008
    对山东某赤泥磁选铁精矿进行了反浮选脱钛研究,以油酸钠为捕收剂、玉米淀粉为赤铁矿抑制剂、硫酸为pH值调整剂,在pH=9、玉米淀粉和油酸钠用量分别为500 g/t和1500 g/t时,铁精矿中TiO2品位可由6.90%降至2.73%,对应的TFe回收率为41.80%。捕收剂吸附量和红外光谱测试结果表明,油酸钠具有选择性吸附特性,进一步证实了采用油酸钠对赤泥磁选铁精矿进行反浮选脱钛的可行性。
  • 选矿
    张帅, 袁致涛, 林子钦, 谢雨欣, 卢冀伟, 顾建涛
    矿冶工程. 2024, 44(5): 46-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.009
    针对某风化低品位石煤钒矿品位低、直接提钒工艺复杂且成本高的难题,开展选矿预富集试验研究。工艺矿物学研究结果表明,该石煤中钒主要赋存在含钒褐铁矿和含钒云母中,以上2种矿物均具有微弱磁性,可采用超导磁选-沉降工艺预富集钒。在磁场强度4 T、矿浆流速8.0 L/min条件下,获得了V2O5品位1.44%、回收率55.08%的超导磁选预富集精矿,超导磁选尾矿可通过沉降分级进一步回收钒,最终可获得V2O5品位1.03%、回收率79.48%、抛尾率高达59.02%的综合精矿,实现对该石煤中钒的高效富集,满足了后续冶金法提钒的要求。
  • 冶金
    赵雨婷, 周自圆, 刘志启, 李娜, 盛莉莉
    矿冶工程. 2024, 44(5): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.05.019
    以废旧磷酸铁锂电池正极材料酸浸液为原料,采用氧化-沉淀法回收铁、磷、锂元素。考察了沉淀过程中反应体系终点pH值、温度、氢氧化钠浓度、氢氧化钠滴加速度和过氧化氢与酸浸液的体积比对铁、磷沉淀率和锂损失率的影响。结果表明:反应体系终点pH值2.5、温度75 ℃、氢氧化钠浓度1.5 mol/L、氢氧化钠滴加速度7.7 mL/min、过氧化氢与酸浸液的体积比为1∶60条件下,铁平均沉淀率99.86%,磷平均沉淀率98.23%,锂平均损失率仅1.23%;在该条件下,铁和磷可以有效地从溶液中被去除,锂损失率较低;同时,铁、磷以磷酸铁形式回收利用,经700 ℃热处理5 h,所得磷酸铁元素组成符合行业标准。
  • 采矿
    彭建平, 李俊, 程阳锐, 黎宙, 吴冬华
    对深海多金属结核集矿装置水力输送流场进行了理论计算,得到了多金属结核粒径与输送通道最小输送速度的关系;仿真分析了喷嘴射流速度分别为15、20、25 m/s时输送通道内水流流态分布,给出了流道下表面30 mm处的流速。在实验室进行了输送喷嘴不同射流速度的采集试验,实验结果与理论计算及仿真分析结果相符。
  • 采矿
    赵国彦, 邹景煜, 王猛
    矿冶工程. 2024, 44(2): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.003
    为了简便有效地评估边坡稳定性状态,针对目前传统机器学习的算法选择与超参数优化等难题,提出了基于混沌粒子群优化算法的4种机器学习模型,并对其预测性能进行了对比。建立了包含221组露天矿边坡稳定性案例的数据库,其中80%的数据用于训练,20%的数据用于模型测试。4种模型预测结果及工程实例验证结果表明,基于混沌粒子群改进支持向量机模型的预测效果上总体优于其他3种机器学习模型,预测准确率88%,能够有效预测边坡稳定性,可为露天矿边坡安全提供可靠的预测结果。
  • 选矿
    崔振坤, 汪泰, 李汉文, 杨凯志, 邹坚坚, 姚艳清
    矿冶工程. 2024, 44(2): 47-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.012
    为高效利用伟晶岩型锂多金属矿中锂、铍等有价金属元素,在研究矿石性质的基础上进行了浮选试验研究。采用锂铍混合浮选工艺,研究了调整剂、活化剂和捕收剂用量及调整剂搅拌时间对锂多金属矿浮选效果的影响,确定了氯化钙和新型高效捕收剂GYLZ、GYM3的优化用量,浮选闭路试验获得了Li2O品位6.10%、回收率94.01%,BeO品位0.12%、回收率88.53%的锂精矿,实现了锂多金属矿中锂、铍资源的高效回收利用。
  • 选矿
    尚兴科, 付广钦, 关通, 周晓彤
    矿冶工程. 2024, 44(2): 56-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.014
    广东某高岭土矿中铁赋存状态较复杂,部分铁以类质同象方式存在于高岭石、伊利石等矿物晶格中无法去除,造成高岭土精矿烧成白度较自然白度低。为了高效开发利用该高岭土矿,开发了捣浆-螺旋分级机分级-旋流器分级工艺,可获得Al2O3品位30.02%、回收率61.70%的高岭土精矿,其中杂质Fe2O3含量为1.15%,达到陶瓷工业用高岭土三级品标准;分级尾砂经磨矿-磁选-旋流器分级工艺,可获得SiO2含量97.11%、Fe2O3含量0.058%的石英砂精矿和K2O含量7.07%、Al2O3含量31.22%、SiO2含量48.32%、自然白度65.53%的绢云母精矿;石英砂精矿达到玻璃工业用低档石英砂质量标准;绢云母精矿可用于涂料行业;磁选尾矿产率8.41%、SiO2含量76.33%,可用作建筑用砂辅料。该工艺实现了不同矿物的有效分离,达到高岭土矿综合利用的目的。
  • 选矿
    石志中, 罗云波, 何军, 张发明, 刘国清, 韩雷
    矿冶工程. 2024, 44(2): 66-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.017
    为验证湖南某白钨矿分级-重选联合预抛废在工业上的可行性,进行了工业分流试验和浮选对比小型试验。结果表明,在适宜条件下,采用筛分-螺旋溜槽预抛工艺,可抛掉产率25.50%、钨品位0.034%、钨损失率2.99%的抛废产品;抛废后再进行浮选,精矿产品品位和回收率均高于分级溢流直接浮选所得精矿产品。
  • 冶金
    刘晓峰, 黄自力, 肖骁, 肖硕, 黄涛, 郑洁淼, 吴纪龙
    矿冶工程. 2024, 44(2): 78-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.020
    为实现磷酸铁渣高附加值资源回收利用,采用盐酸浸出渣中铁、铁粉置换除铜、水解-化学沉淀法去除浸出液中钛、铝。结果表明,盐酸浓度25%、液固比6 mL/g、浸出温度60 ℃、浸出时间60 min时,磷酸铁渣中铁浸出率达98.7%;控制溶液初始pH=0.6,铁粉添加量为浸出液中铁物质的量0.55倍、反应温度60 ℃、反应时间35 min时,铜去除率达96.2%,钛去除率达83.6%;水解-化学沉淀法除钛、铝的过程中,氟化钠与铝物质的量比8∶1、反应pH=1.9、反应温度40 ℃、反应时间30 min时,钛去除率达97.6%,铝去除率达99.3%,浸出液中杂质元素含量满足后续电池级磷酸铁的制备要求。
  • 冶金
    李威, 谢悦, 石竹, 陈立伟
    矿冶工程. 2024, 44(2): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.024
    选取湖南某污染稻田耕作层土壤,通过盆栽实验外源施加硫酸亚铁(FeSO4),研究FeSO4对水稻根表铁膜及污染稻田土中镉(Cd)迁移转运的影响。结果表明,随着FeSO4施加量增加(0~320 mg/kg),水稻根际土壤pH值呈下降趋势,最高下降了0.70;水稻盆栽土壤TCLP-Cd含量与对照组相比出现一定程度上升;施加FeSO4,降低了水稻茎叶、谷壳、糙米中Cd含量,增加了水稻植株根表铁膜的数量,一定程度上控制了水稻对土壤中Cd的吸收。但施加外源铁影响了土壤pH值及Cd的生物有效性,在实际稻田施加FeSO4时建议与石灰等其他碱性修复材料进行组配,以获得更好的阻控效果。
  • 冶金
    郑国庆, 易允龙, 薛兴勇, 苏俏俏, 韩要丛, 蓝丽红, 陈贞南
    矿冶工程. 2024, 44(2): 119-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.028
    采用锰渣和H2O2构成的非均相Fenton体系降解亚甲基蓝,研究了初始pH值、H2O2浓度、锰渣加入量及反应温度对降解性能的影响,考察了锰渣的循环稳定性能,探讨了锰渣/H2O2体系去除亚甲基蓝的机理。结果表明,反应温度25 ℃、亚甲基蓝浓度20 mg/L、H2O2浓度10 mmol/L、初始pH值2.5、锰渣加入量2 g/L条件下反应120 min,锰渣/H2O2体系对亚甲基蓝的去除率超过98.1%;锰渣循环使用5次后,反应300 min时对亚甲基蓝的去除率仍可达95.5%。在锰渣/H2O2非均相Fenton体系中,·OH对亚甲基蓝的降解起主导作用。
  • 材料
    周玉, 侯晓川, 王志杰, 刘云建
    矿冶工程. 2024, 44(2): 131-134. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.030
    以微米硅粉为基体,通过固相热扩散法与高温热解法制备了磷掺杂的硅碳复合材料(Si-P@C),并用于锂离子电池负极材料。结果表明: Si-P@C负极材料在电流密度0.2 A/g下的首次放电比容量达2 164 mAh/g;与纯硅相比,循环性能得到较大改善,在电流密度0.5 A/g下循环50次后可逆比容量仍有1 176 mAh/g,容量保持率73.5%。磷掺杂和碳包覆可有效地提高硅负极的电子转移能力和反应动力学。
  • 材料
    杨桂芬, 杨广场, 方明, 杨怡诗, 赖飞燕
    矿冶工程. 2024, 44(2): 141-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.032
    针对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM)正极材料在循环过程中结构不稳定的问题,提出了Rb+/Cl-双位点共掺杂NCM材料的策略。NCM晶格中Rb+/Cl-双位点共掺杂的协同效应提高了Li+扩散速率,缓解了内部应变,抑制了高截止电压循环时Li+/Ni2+的混排。电化学测试结果表明,Li0.99Rb0.01(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O1.99Cl0.01(RbCl-NCM)材料在电流密度10C下放电容量高达176.9 mAh/g;RbCl-NCM材料在电流密度1C下首次放电容量203.5 mAh/g,且具有优异的循环性能,经200个循环后,容量保持率高达87.8%,而NCM材料在相同测试条件下的容量保持率仅57.3%。
  • 材料
    杜金晶, 鲍彦如, 王雪, 朱军, 左恒, 刘景田, 张轩
    矿冶工程. 2024, 44(2): 153-159. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.02.034
    从有价组分回收、新型功能材料合成和多用途建筑材料制备三个方面阐述了目前提钒尾矿资源的综合回收利用途径,可为提钒尾矿综合回收技术应用提供参考。
  • 采矿
    刘美麟, 夏建新, 任华堂
    对扬矿过程中多金属结核破碎粉化特性进行了试验研究。结果表明,扬矿过程中结核破碎程度明显,体积浓度6.5%时,粒径大于50 mm的多金属结核质量占比从75.58%降至23.78%;体积浓度15%时,粒径大于50 mm的多金属结核质量占比从51.51%降至10.08%。试验中结核存在粉化现象,体积浓度6.5%时,粒径小于0.1 mm的多金属结核粉末质量占比为1.79%,粉末中值粒径为10.07  μm;体积浓度15%时,粒径小于0.1 mm的多金属结核粉末质量占比为1.99%,粉末中值粒径为9.47 μm。基于试验数据估算,采矿1 000万吨多金属结核,粉末排放会造成上万吨Fe、Mn和上百吨Co、Ni、Cu金属损失,其形成的羽流扩散沉降后的最大再沉积厚度大于3 mm,会对环境造成显著影响。
  • 采矿
    李屹, 夏祥生, 徐继业, 张良兵, 黄永辉, 李源源, 张智宇
    矿冶工程. 2024, 44(1): 21-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.005
    依据施加爆破地震波后含断层边坡稳定性模拟计算结果,研究了爆破振动作用下不同断层厚度边坡的动力响应变化规律。结果表明,爆破地震波在边坡坡表及断层区域传播时存在高程放大效应;断层厚度越大,爆破地震波衰减越快;随着断层厚度增加,边坡在爆破振动作用下产生的位移逐渐增大,整体抵抗变形能力变小;爆破振动作用下不同断层厚度对边坡稳定性影响差异明显,断层厚度2~8 m时边坡稳定性呈持续快速降低趋势,断层厚度超过8 m后边坡稳定性趋于平稳。
  • 采矿
    赵黎, 李正国, 粟登峰, 陈帮洪, 田仁军
    矿冶工程. 2024, 44(1): 31-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.007
    针对AHP和GRA单一算法应用过程中受主观影响导致评价结果与实际结果偏差较大的问题,提出了GRA-AHP联合极差分析复合算法,并以西南某磷矿A区边坡为例,运用该算法分析了重度、内摩擦角、黏聚力、弹性模量和泊松比对边坡稳定性的敏感性。结果表明,A区边坡稳定性影响因素敏感性从大到小顺序为: 内摩擦角、黏聚力、重度、弹性模量、泊松比,分析结果与矿山实际情况相符。
  • 选矿
    张曙光, 简胜, 唐鑫, 王少东, 张晶, 刘玫华, 李腾飞
    矿冶工程. 2024, 44(1): 48-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.011
    针对南美某含钼0.027%、含铜0.45%的低品位铜矿进行了选矿试验研究。应用适宜的浮选药剂,采用铜钼混合浮选-铜钼分离流程,闭路试验获得了铜品位26.93%、铜回收率81.96%的铜精矿和钼品位25.32%、钼回收率76.24%的钼精矿,铜、钼资源得到有效回收。
  • 选矿
    张景奇, 张覃, 卯松
    矿冶工程. 2024, 44(1): 60-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.014
    采用TOC测量以及分子模拟方法研究了油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附动力学以及吸附热力学。吸附动力学研究结果表明,以HEDP为抑制剂时,油酸根离子在氟磷灰石和白云石表面的吸附符合准二级动力学模型,油酸根离子在氟磷灰石表面的吸附速率大于在白云石表面的吸附速率。吸附热力学研究结果表明,油酸根离子在氟磷灰石和白云石孔径内和氟磷灰石(001)面以及白云石(104)面的吸附都接近Langmuir模型。相同比表面积条件下,油酸根离子在白云石表面的吸附量高于在氟磷灰石表面的吸附量,表明单位表面积内,白云石表面比氟磷灰石表面具有更多的活性位点。
  • 选矿
    许洪峰, 牛艳萍
    矿冶工程. 2024, 44(1): 72-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.016
    采用量子化学计算、分子动力学模拟等手段,对矿物晶体结构和表面性质、矿物与浮选药剂的作用机理进行系统分析,探讨了蓝晶石族矿物与石英的浮选机理。结果表明,蓝晶石、红柱石、硅线石与石英表面性质差异性决定了其可浮性差异,柠檬酸能增加蓝晶石族矿物与石英之间的可浮性差异;计算化学模拟结果与浮选试验规律相吻合。
  • 冶金
    彭鑫, 朱逸纯, 杨远, 王密, 赵儒乐, 黄红丽
    矿冶工程. 2024, 44(1): 95-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.021
    以橙子废渣提取物和谷氨酸二乙酸四钠(GLDA)为原材料制备了绿色活化剂,研究了解磷菌联合绿色活化剂对黑麦草富集、转运及累积土壤中镉的影响。结果表明,解磷菌对黑麦草在镉污染环境下的生长有显著促进作用,单独使用绿色活化剂时黑麦草干重下降了27.37%,抑制了黑麦草的生长;将二者联用时,黑麦草干重是空白组的1.29倍,解磷菌的加入缓解了绿色活化剂对黑麦草生长的负面作用。解磷菌联合绿色活化剂使土壤中有效态镉含量提升而土壤总镉浓度减少,且地上部分和地下部分的富集系数分别提升了35.37%和10.23%,黑麦草对镉的转运系数提升了22.58%。此外,镉在黑麦草地上部分和地下部分的累积总量分别提升了87.90%和32.69%,且各处理方式下,镉在地上部分累积总量均大于地下部分,说明解磷菌联合绿色活化剂的使用促进了黑麦草对土壤中镉的提取。
  • 冶金
    林玮, 朱庆, 黄凯
    矿冶工程. 2024, 44(1): 116-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.025
    以山竹果皮渣为原料,经过异丙醇脱色、碱性试剂活化制备出吸附材料,用于吸附溶液中的铜离子。实验结果表明,pH值升高有利于山竹皮吸附剂吸附铜离子,最大吸附容量达1.5 molCu2+/kg,且30 min内可达到吸附平衡。负载铜离子数量对吸附剂燃烧热分解的特征温度有显著影响,铜离子浓度低于2 mmol/L时,负载的铜离子数量增加,其开始热分解以及剧烈燃烧分解的温度点显著降低;铜离子浓度高于2 mmol/L后,其热分解温度特征值不再发生明显变化。铜离子在燃烧过程中扮演催化剂的作用,能有效促进燃烧反应。
  • 冶金
    闫友
    矿冶工程. 2024, 44(1): 125-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2024.01.027
    采用侧吹炉协同处理铜阳极泥浸出渣,综合回收有价金属,考察了纯碱用量、粒煤用量、沉淀时间、炉顶烟气温度对主金属Pb、Sb、Bi、Au、Ag回收率的影响。结果表明,适宜的处理工艺参数为: 纯碱用量2.5%、粒煤用量3%、沉淀时间1.5 h、炉顶烟气温度750 ℃,此时贵铅中Au品位达到1 544 g/t(富集了1.84倍)、Ag品位达到10.37%(富集了1.4倍)、Pb品位达到22.89%(富集了2.1倍)、Bi品位达到27.45%(富集了2.2倍)。