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  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    周娜, 毕致玮, 袁健, 吴巧生
    矿冶工程. 2026, 46(3): 46-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.005
    系统梳理了国际海底管理局勘探合同、开发规章谈判进展及主要国家政策分歧,认为深海采矿规则争议集中于环境保护、收益分配、监管责任与商业化可行性。中国已形成较完整的国际海底区域资源布局和深海开发技术基础,但仍面临深海采矿规则不确定、环境压力和商业化约束。中国应积极参与深海采矿国际规则制定,加强国际合作,统筹资源安全、生态保护,尽快实现深海矿产资源商业化开采。
  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    刘俊麟, 彭赛锋, 郑皓
    矿冶工程. 2026, 46(3): 61-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.007
    针对深海履带式采矿车全尺寸海试成本高、风险大,且现有仿真平台难以兼顾物理保真度与计算实时性的问题,开发并校验了基于Project Chrono与ROS 2的联合仿真平台。平台以Chrono为物理解算核心、ROS 2为通信框架,集成土壤接触模型与莫里森水动力模型。验证结果表明,初始沉陷量的仿真值相对理论值的误差为2.4%,牵引力-滑移率曲线与理论值拟合决定系数R2=0.98;工程最佳网格分辨率下实时因子稳定在1.2~1.5,可满足硬件在环测试需求。相较于Adams、RecurDyn等主流商用软件,本平台支持二次开发的同时具备更高的计算效率。该平台兼具工程级物理保真度与开源可扩展性,为深海采矿装备的控制算法迭代与动力学先验分析提供了可靠的虚拟测试环境。
  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    徐维佳, 赵勇, 郑皓, 张晓瑞
    矿冶工程. 2026, 46(3): 91-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.011
    针对深海采矿扰动引起的沉积物羽流生态风险,构建了一个集成高分辨率三维地形、海水密度分层、非恒定潮汐动力及多尺度环流约束的 Navier-Stokes 方程高保真数值模拟框架。以大西洋加那利群岛西南海域典型海山矿区为研究对象,经Spearman数据校验,揭示了羽流从初始扰动到洋流长程输运的多阶段耦合演化机理。研究发现,受复杂海山地形与地转偏向力约束,羽流水平路径发生显著偏转并呈现旋转扩散态势,延长了颗粒物在局部水体中的滞留时间。受海山绕流动力场与旋转剪切机制调制,羽流由近场点源排放演变为远场各向异性的拉伸结构。由于深海稳定密度层结的抑制作用,羽流在空间上表现出层级化稀释规律。
  • 采矿
    邓云腾, 刘轩泽, 付俊, 周罕, 陈安, 傅峥
    矿冶工程. 2026, 46(3): 137-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.018
    针对高寒矿区岩石边坡冻融失稳难题,以西藏阿里地区某矿区边坡安山岩为研究对象,通过冻融循环试验、单轴压缩试验、三轴压缩试验,得出不同围压下冻融安山岩力学性能劣化规律。结果表明,随着冻融循环次数增加,安山岩抗压强度和抗剪参数均表现为衰减趋势,劣化度逐渐增大。在无围压状态下,安山岩破坏模式随着冻融循环次数增加由劈裂破坏向劈裂-剪切混合破坏演化,并伴随着裂纹增多。施加围压后,围压在一定程度上增强了岩石的抗压能力,随着围压增大,破坏模式逐渐由脆性破坏向剪切滑移破坏模式转变,在较高冻融循环次数下形成辐射状的裂纹扩展,伴随明显的片状脱落现象。
  • 材料
    罗碧云, 颜群轩, 谭群英, 陈嘉鑫, 黄秀娇, 徐斌
    矿冶工程. 2026, 46(3): 261-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.040
    根据当前退役磷酸铁锂(LFP)电池回收过程中铝杂质脱除路径,将其划分为“分离分选脱除常量铝”与“湿法冶金去除痕量铝”两大环节,综合评述了各新兴技术在除杂效率、选择性、铝残留量、经济性及环境影响等方面的优劣,并展望了未来技术研究方向,以期为退役LFP材料高值化利用与产业绿色转型提供理论支撑。
  • 材料
    周海堃, 谭鑫, 章梦琴, 王维, 侯希明, 杜柯
    矿冶工程. 2026, 46(3): 268-278. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.041
    综述了钒液流电池碳基电极的改性策略,探讨了各种改性方法对电池性能的提升作用,以期为未来钒液流电池技术的发展提供指导。
  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    黄章峰, 张韵佳, 孙佳昭
    矿冶工程. 2026, 46(3): 1-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.001
    基于对当前深海采矿技术发展态势的调研,结合国内外文献与专利热点分析,明确了深海采矿三大关键技术领域为矿石采集、矿石提升和水面支持,系统梳理了不同领域的核心技术,综述了国内外在矿石破碎技术、矿石收集技术、采矿车行走技术、长距离垂直管道输运技术、提升管道防堵塞与紧急避险技术、无泵送矿物输运技术、水声通信技术、矿物处理技术、布放回收技术、升沉补偿技术共10项核心技术的研究进展,多维度定量评估了我国在深海采矿总体领域及矿石采集、矿石提升和水面支持三大关键技术领域相比于国际的优势与不足。综合分析表明,现阶段我国深海采矿技术主要短板体现在核心装备的效率不高、长期可靠性不足、深海环境扰动机制认识不深以及整体协同作业海试匮乏等方面,全球深海采矿技术挑战主要表现在多场耦合下的动力学协同控制、长距离垂直输运的流动保障与设备可靠性、环境约束与羽流控制等方面。我国未来应聚焦突破核心技术、加强环境影响评估监测以及系统级联合海试等方向,推动我国深海采矿技术向系统化、绿色化、智能化发展,为我国未来参与深海资源开发奠定基础。
  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    张丹
    矿冶工程. 2026, 46(3): 20-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.002
    通过梳理国际海底管理局(简称ISA)《“区域”内矿产资源开发规章》(简称《开发规章》)制定进程及美国单边推进国际海底区域(简称“区域”)深海采矿政策法规,从规章核心分歧、参与方不同利益诉求、美国单边行为影响等不同视角分析了深海采矿国际法规博弈态势。基于分析结果,提出应推动ISA改进《开发规章》审议方式、诉诸国际海洋法法庭海底争端分庭就美国单边授权“区域”深海采矿合法性发表咨询意见、积极申请新“区域”勘探矿区的应对策略。
  • 深海矿产资源开发关键技术突破与产业链协同发展专题
    郝祚千, 董猛, 王涛, 边昌伟
    矿冶工程. 2026, 46(3): 26-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.03.003
    梳理了深海采矿扰动羽流输运和扩散数值模拟的研究进展。从羽流形成机制入手,对比了近底羽流与尾水羽流在排放、浮力驱动及被动输运阶段的动力学差异。通过对比近场、远场主流数值框架在适用尺度、计算效率与物理刻画精度上的优劣,解释了关键物理过程的参数化方法。针对深海环境数据稀缺的瓶颈,深入剖析了现阶段实验室水槽与原位观测在支撑模型验证时的不足与核心挑战。在此基础上,对融合人工智能、先进数据同化技术以及建立标准化模型测试框架等前沿发展方向进行了展望。
  • 采矿
    赵华, 钱兆明, 郑斌, 张来鑫, 曹日红, 姚汝冰, 史秀志, 邱贤阳
    利用3D打印技术实现了包含随机岩桥的三维非贯通节理制作,针对5种不同贯通度和3种不同法向应力作用下的试样开展了三维非贯通节理直剪试验,基于测试结果分析了三维非贯通节理抗剪强度参数随节理贯通度的变化规律。结果表明,节理峰值抗剪强度随节理贯通度的增加呈现明显的减小趋势,黏聚力和内摩擦角与节理贯通度增长之间的关系存在明显差异,黏聚力呈现非线性快速下降趋势,而内摩擦角相对稳定。此外,基于室内直剪试验结果,引入流变元件表征试样的剪切力学行为,构建非贯通节理岩体剪切损伤演化本构模型,且模型计算结果与试验测试结果吻合良好。
  • 采矿
    黄磊, 陶明, 刘玉龙, 罗朝, 徐源泉
    矿冶工程. 2026, 46(2): 28-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.02.005
    为解决非洲纳米比亚湖山矿爆破块度快速自动识别的问题,提出了一种露天矿爆破块度动态识别模型,通过双目相机获取立体图像并构建深度图,结合改进的YOLOv8实例分割模型实现碎石分类与块度分析;并采用迁移学习、ROI提取和阴影数据增强技术优化模型,提升模型在复杂环境下的识别精度。模型训练结果表明,优化后的模型精确率达0.375,召回率0.600,准确度0.300,该模型在露天矿极端复杂场景下具有强大鲁棒性,能从高噪、高干扰的背景中成功检出大部分有效岩块。现场实测数据表明,该模型能在高粉尘与动态光照环境下稳定运行,对现场有效岩石的识别准确率达85%,块度分布曲线误差控制在8%以内。该模型为湖山矿爆破效果的高效评估与智能检测提供了可靠的技术支撑。
  • 采矿
    唐晞源, 周宗红, 徐阳, 刘剑, 李怀鹏
    矿冶工程. 2026, 46(2): 36-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.02.006
    基于PFC2D构建数值模型,系统分析了围压与裂隙倾角对交叉裂隙岩体裂纹扩展、破坏模式及能量演化的影响。结果表明,随着围压增加,破坏模式由低围压下的张拉或混合型破坏转为高围压下的剪切主导破坏。随着倾角增大,破坏路径由次裂隙主导转为主裂隙主导。围压显著影响裂纹的扩展形态与数量,但倾角主要影响裂纹起裂位置和扩展路径。围压提升岩样的储能能力,促进应变能积累,增强结构的整体韧性。倾角主要影响能量分配路径,交叉裂隙倾角45°时试样具有极高的能量储存能力和延迟破坏行为,表明其承载能力强,但岩爆风险较高;交叉裂隙倾角60°时试样的储能极限较低且能量释放更突然,表现出典型的脆性破坏特征。
  • 冶金
    郑志强, 杨义升, 徐子芳, 丁李杰, 邱茂琴, 李文明
    矿冶工程. 2026, 46(2): 150-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.02.024
    以废旧锂离子电池负极片为研究对象,采用L25(54)正交试验,在添加0.5%表面活性剂的体系中,考察超声温度、超声时间、超声频率、固液比对石墨和铜箔分离率的影响,并设置无表面活性剂体系作为对照。结果表明,在表面活性剂添加量0.5%、超声温度90 ℃、超声时间15 min、超声频率100 kHz、固液比1∶9条件下,石墨分离率可达95.75%。回收石墨的XRD衍射峰与标准石墨基本一致,无序结构占比较低。回收铜箔抗拉强度为180~190 MPa,力学性能良好;载流子迁移率为35.68 cm2/(V·s),具备良好的导电性能。
  • 材料
    谢雪珍, 陈海欣, 叶有明, 韦友欢
    矿冶工程. 2026, 46(2): 184-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.02.030
    为优化锰酸锂(LMO)正极材料的电化学性能,采用金属氧化物(SnO2、ZrO2、La2O3、TiO2)对锰酸锂正极材料进行包覆改性。结果表明,金属氧化物包覆不会改变LMO正极材料尖晶石八面体的基本形貌和结构;SnO2包覆的正极材料SnO2@LMO样品电化学性能优于其他氧化物包覆的正极材料样品。1C倍率下,SnO2@LMO首圈放电比容量可达109.87 mAh/g 、循环保持率高达98.01%,在高倍率下,容量衰减缓慢,倍率性能更优;CV与EIS分析结果证实,SnO2包覆层形成了稳定的初始界面,使SnO2@LMO在循环后仍保持良好的可逆性;SnO2@LMO表面膜电阻(Rs)与电荷转移电阻(Rct)均最低,界面稳定性和电荷转移动力学最优。
  • 材料
    王双, 罗磊, 赵法卿, 翟美, 高阳, 彭青姣, 夏金童
    矿冶工程. 2026, 46(2): 205-209. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.02.034
    为解决氧化亚硅尾料(SiO-W)高值化利用难题,以沥青为黏结剂,将SiO-W和石墨复合造粒,制备出锂离子电池负极材料——SiO-W@G复合材料,并与常规SiO@G 负极材料进行电化学性能对比。结果表明,SiO-W@G的粒径(D50=11.390 μm)小于SiO@G的粒径(16.831 μm),比表面积(15.66 m2/g)大于SiO@G的比表面积(10.80 m2/g),但两者振实密度一致(0.99 g/cm3);SiO-W与石墨实现了均匀复合,且晶体结构无明显差异;电化学性能测试结果表明,SiO-W@G的比容量为443.55 mAh/g,首次库仑效率为85.56%,与SiO@G对应电性能(463.65 mAh/g,86.39%)相近。该复合造粒工艺可有效实现氧化亚硅尾料的高值化利用,具备工业化应用前景。
  • 选矿
    张喆怡, 罗颖, 魏茜, 焦芬
    矿冶工程. 2026, 46(1): 73-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.012
    研究了酸蚀和碱蚀作用对锂云母和长石浮选分离的影响机制,通过表面溶蚀和捕收剂作用实现了不同粒级锂云母与长石的高效浮选分离,结果显示,碱蚀作用比酸蚀作用更能促进锂云母和长石的浮选分离,在适宜条件下,38~74 μm粒级和-38 μm粒级锂云母精矿的Li2O回收率分别为92.54%和83.20%。通过接触角测试、高速摄影机观测以及SEM、AFM、XPS、红外光谱测试等研究了酸蚀和碱蚀对矿物表面润湿性、形貌、药剂吸附及电位的影响,结果表明,碱蚀作用对锂云母和长石表面不同的作用机制促进了两种矿物的浮选分离,而酸蚀作用对矿物表面的溶蚀没有选择性;两种溶蚀作用的效果均不受矿物粒级的影响。

  • 冶金
    游乐明, 张曙光, 章旭福, 肖世洁, 张军, 姜美光, 郭潇文, 周亚飞, 夏发超
    矿冶工程. 2026, 46(1): 131-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.022
    通过碱性焙烧-水浸工艺脱除高砷白烟尘中的砷,水浸渣依次经过一段硫酸浸出分离铜锌、二段盐酸浸出分离铅铋,综合回收各金属。系统考察焙烧碱料比、焙烧温度和焙烧时间对水浸脱砷效果的影响以及两段酸浸的适宜工艺参数。结果表明:碱料比0.9、焙烧温度300 ℃、焙烧时间3 h条件下焙烧,焙砂再经水浸,脱砷率达到98.88%;水浸渣在液固比4 mL/g、初始硫酸浓度2.5 mol/L、温度90 ℃、浸出时间2 h条件下硫酸浸出,铜、锌浸出率分别达到98.32%、99.14%;硫酸浸出渣在液固比4 mL/g、盐酸浓度2.5 mol/L、温度90 ℃、浸出时间2 h条件下盐酸浸出,铋浸出率达到98.42%;硫酸浸出液中添加1.1倍理论值的硫化钠沉铜,沉铜率达到99.87%;沉铜后液蒸发结晶,锌回收率达到99.23%;调节盐酸浸出液pH值至3,铋回收率为99.74%。通过联合工艺实现了高砷烟尘中有价金属元素的综合回收利用。
  • 冶金
    吴思远, 邓荣东, 郭珠珠, 肖世洁, 郭宝, 郜春辉, 陈享享, 蒋开喜
    矿冶工程. 2026, 46(1): 152-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.025
    针对铜冶炼烟尘中铜、铅含量高的特性,采用硫酸+氯化钠混合溶液对铜冶炼烟尘进行浸出,浸出液经锌粉置换回收海绵铜,浸出渣通过浮选工艺实现铜和铅的高效分离。结果表明,在初始硫酸浓度2.0 mol/L、氯化钠浓度4.0 mol/L 、液固比4∶1、反应温度90 ℃、反应时间2 h的浸出条件下,As和Cu浸出率分别为99.19%和80.69%;含铜液在pH=2、温度50 ℃、1.8倍锌粉用量系数条件下,铜置换率达92.48%;通过表面分析技术发现硫化铜表面残留的Bi(Ⅲ)显著抑制硫化铜浮选,为此在浮选前增加洗涤预处理,再通过一粗两精两扫浮选,获得Cu品位56.17%、回收率94.15%的铜精矿和Pb品位58.01%、回收率99.14%的铅精矿。以选冶联合工艺综合处理铜冶炼烟尘,可为其他烟尘处理提供思路。
  • 冶金
    唐星星, 程圣远, 胡亚敏
    矿冶工程. 2026, 46(1): 159-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.026
    采用磷酸-亚硫酸铵浸出体系从退役三元锂离子电池正极材料中浸出镍、钴、锰等有价金属元素,考察磷酸浓度、一水亚硫酸铵质量浓度、反应温度、反应时间等因素对有价金属元素复合浸出率的影响。结果表明,在磷酸浓度0.8 mol/L、一水亚硫酸铵质量浓度25 g/L、反应温度70 ℃、反应时间90 min条件下,有价金属元素复合浸出率达95.2%。对酸浸过程进行了未反应收缩核模型拟合,结果显示,浸出过程受表面化学反应控制。
  • 材料
    李丽华, 邓思瑶, 袁铭浩, 高佳月, 陶永康, 王鑫
    矿冶工程. 2026, 46(1): 168-174. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.28
    以污泥为主要原料、玉米秸秆为增碳剂,采用ZnCl2活化法制备了多孔污泥基活性炭(PSAC),考察了其对有机染料罗丹明B(Rh B)的吸附性能,并探讨了其吸附机理。结果表明,PSAC具有丰富的孔隙结构和较高的比表面积(703.14 m2/g),且含有丰富的含氧官能团,零电荷点pHPZC为4.2。PSAC对Rh B的吸附动力学遵循Lagergren准二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir方程。在298 K下,PSAC对Rh B的饱和吸附量达到196.08 mg/g。吸附过程以化学吸附为主,是自发、吸热熵驱动过程。静电作用、氢键作用、π-π作用及疏水作用在吸附过程中均发挥了一定作用,其中静电作用是主要作用力。
  • 材料
    黄欢, 张仲懿, 兰倩, 王致富, 程琦
    矿冶工程. 2026, 46(1): 197-201. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.033
    为提高锂离子电池正极材料前驱体磷酸铁(FePO4)的合成效率与产品性能,以硫酸亚铁和磷酸铵为原料,采用“氧化沉淀-转化”两步法制备磷酸铁,探究了氧化剂过氧化氢添加量、投料速率、反应温度等关键参数对产物粒径分布(D50)、纯度及铁磷比的影响。确定的优化工艺条件为:氧化阶段过氧化氢添加量为理论量的1.25倍、投料时长50 min、氧化温度40 ℃、氧化时间2 h,沉淀阶段磷酸铵投料时长50~55min、沉淀温度40 ℃,转化阶段转化温度90 ℃、磷酸浓度0.6 mol/L。在此条件下成功制备出D50为3.0 μm、杂质含量低于0.01%、Fe/P物质的量比0.997的高纯度磷酸铁。SEM与XRD表征结果显示产品为片状一次颗粒堆积而成的规则球形二次颗粒,结晶度良好。
  • 采矿
    崔乔宇, 彭赛锋, 郑皓, 王蕊
    矿冶工程. 2026, 46(1): 7-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-6099.2026.01.002
    针对深海采矿车全局路径规划问题,提出融合快速扩展随机树(RRT)与人工势场法(APF)的改进算法。基于采矿车运动学模型,通过目标偏向策略优化RRT采样机制,引入自适应斥力系数改进势场函数,提升避障性能与目标可达性;并在两种不同工况下进行仿真验证。结果表明,工况1(复杂环境)中,RRT*-APF改进算法较RRT*算法搜索时间缩短73.1%、扩展节点数减少50.7%,路径长度从1542.35 m缩短至1486.16 m,更适用于复杂环境;工况2(简单环境)中,RRT-APF改进算法较传统RRT算法搜索时间缩短67.4%、扩展节点数减少52.6%,路径长度从973.58 m缩短至910.27 m,更适用于简单环境。
  • 冶金
    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
    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。
  • 材料
    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
    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。
  • 材料
    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
    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
    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
    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。
  • 采矿
    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
    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。
  • 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
    摘要 (213) PDF全文 (1214)   可视化   收藏
    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。