矿山开采与安全
史磊,侯克鹏,孙华芬,孙振国,马胜杰
摘要:
以往对于软岩巷道的支护方案只是通过数值模拟等方法进行优化,并没有与现场工业试验相结合,无法有效的指导矿山的生产实践。因此,本文以解决云南某矿山无轨运输巷道因膨胀性花岗岩引起的工程灾害为目的,通过微观试验、超声波波速测试、锚杆拉拔力测试等方法,对膨胀岩巷道的膨胀等级、围岩松动圈及矿山原有支护效果进行判定,并运用3D-σ有限元模拟软件对9种锚杆参数方案模拟分析,结果表明:该矿山花岗岩属于强膨胀性软岩,松动圈范围在1.6~1.8m之间,并且原有支护不能满足工程实际;采用喷锚网联合支护时,锚杆长度2.1m,间、排距分别为0.9和 1.2m支护效果最好,并依据其支护方案在该巷道进行现场工业试验,发现巷道变形在施工2月左右趋于稳定,为该矿山提供的支护方案具有理论及现实意义。
李睿,侯克鹏,孙华芬,者亚雷,王新振
摘要:
云南昆明某露天矿随着采矿延深,地下水涌水量逐步增大使得开采难度提高,为了治理矿山水害,现场选取了局部试验段进行帷幕注浆堵水试验,基于现场物探、钻孔成像、声波测试、压水试验等方式取得的相关数据,选取以每米吃浆量为因变量,注前透水率、水灰比、段长、注浆压力、钻孔深度为自变量参数进行灰色关联性分析和多元回归分析,得出试验段钻孔每米吃浆量及其相关参数的回归方程及关联度,为矿山后续大规模帷幕注浆的注浆工艺和注浆过程参数控制提供借鉴,也为后续岩溶地区节理化裂隙帷幕注浆参数选取方面提供参考价值,为矿山的安全生产提供保障。
李泓鲲,王孝东,张玉,贺德幸,刘杰,郭晨阳
摘要:
针对传统巷道型采场CO浓度特性实验考虑因素过少,分析较为片面的局限性,结合矿山现场,通过相似理论建立巷道型采场物理相似模型,并采用控制变量法进行多因素作用下巷道型采场CO浓度特性实验研究。研究结果表明:不同通风方式、不同风速和不同测点处的CO在采场内浓度特性规律为:采用长抽短压式通风,CO浓度越低;风速增大,CO浓度越低。与掌子面CO产生处的距离增大,CO浓度越低;现场实验和相似实验所得出的CO浓度变化趋势基本一致;认为采用长抽短压式通风,风速为0.75 m/s能有效降低巷道型采场内CO浓度,所得出的通风方案可为同等环境下巷道型采场现场CO通风防治提供参考。
姜文杰
摘要:
攀枝花某低品位钒钛磁铁矿含TiO2为6.21%、TFe为15.34%,矿物嵌布特征较为复杂。试验采用阶段磨矿-阶段弱磁分选铁,两段强磁-全粒级浮选分离钛工艺流程。最终得到TFe品位55.10%、铁回收率40.76%的铁精矿以及TiO2品位46.60%、钛回收率51.09%的钛精矿。工艺流程较好地实现了铁钛分离,精矿指标良好。
朱辛州,林坤,吴南勇,陈方,苏子键,张元波
摘要:
我国的铁矿资源较为丰富,但品位低,成分复杂,对外依存度很高。近年来,随着世界范围内优质低硅铁矿资源日渐枯竭,进口铁矿石价格不断上涨。为满足国内钢铁生产需要,使用储量丰富、价格低廉的高硅铁精矿作为钢铁生产的铁源具有极其重要的战略意义。基于对某厂高硅铁精矿的工艺矿物学研究发现,Fe、Si元素在不同粒级的分布规律有所差异,+20μm粒级中SiO2的分布率高的矿样选矿指标低,-20μm的粒级中TFe品位高的矿样磁选后精矿品位更高,并呈现线性相关关系,利用统计技术建立TFe和SiO2含量与不同粒度Fe、Si分布率的数学模型 ,通过回归分析、显著性检验确定铁精矿品位、SiO2含量与Fe、Si分布率的相关关系式,对指导选矿、球团生产具有重要意义。
张鑫,徐洪傲,余彬,高荣,杨柱,周仕庆,蒋太国
摘要:
本文以缓冷电炉渣和转炉渣混合形成的典型铜渣为研究对象,通过研究混合铜渣中的矿物组成、元素赋存状态、嵌布特性等确定了铜渣分选的理论基础。并在铜渣物化性质分析的基础上研究了不同种类的调整剂、捕收剂和起泡剂对铜渣浮选的影响,确定了该混合铜渣浮选适宜的药剂制度为磨矿细度-48um 85%,硫化钠400g/t、石灰500g/t、丁基黄药+Z-200为 150g/t+40g/t、2#油140g/t的条件下,获得了Cu品位24.26%的精矿和0.207%的浮选尾矿,铜回收率达到92.78%,铜渣中的铜金属得到了有效回收利用。
p>王刚,于云龙
摘要:
对国外某矿床铜矿石进行工艺矿物学分析,研究发现矿石中有价元素为铜,含量2.17%。铜主要以孔雀石和辉铜矿的形式存在,这些矿物嵌布关系复杂,大部分以它形粒状、不规则状嵌布于脉石矿物中,部分孔雀石和辉铜矿粒度细小,且与褐铁矿三者之间嵌布关系较紧密。脉石矿物绝大部分为白云石,含量高达83.97%,矿石类型为沉积岩型氧硫混合铜矿。针对这一复杂难选的铜矿石,本文采用“先硫后氧”的工艺流程,使用硫化铜粗选精矿再磨工艺,并使用NaHS和(NH4)2SO4作为氧化铜矿的活化剂,(NaPO3)6作为脉石矿物的抑制剂,最终获得了高品位硫化铜精矿(Cu 62.37%)和低钙镁含量(CaO+MgO 12.50%)的氧化铜精矿(Cu 30.08%),铜综合回收率82.47%,实现了对这类矿石的高效回收。
李闯,许鹏云,袁志刚,姜伯昭,于建伟
摘要:
立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。
冶金与材料
马宝军,李晓彤,杨明学,刘旭升,农娜,唐勉,杨佳莹
摘要:
砒霜厂是我国一类典型的重金属复合污染场地。介绍了国内砒霜厂遗留场地的形成背景和污染现状,对物理阻隔、固化/稳定化、生态修复三类主要治理技术的基本原理和特点进行了综述,并重点阐述了固化/稳定化材料的种类及其应用现状,总结了砒霜厂污染场地治理的典型工程案例,分析与展望了砒霜厂污染场地治理技术的发展方向,旨在为砒霜厂污染场地的修复和管理提供参考。
赵荣艳,李天恩
摘要:
某地含稀土磷矿是以胶磷矿、隐晶质磷灰石等矿物组成的磷块岩石,由于稀土以类质同象形式存在于胶磷矿、磷灰石中,物理选矿同步富集在磷精矿中,再通过化学方法分离磷和稀土。根据该矿浮选磷精矿的化学成分和矿物性质,对精矿进行了硝酸浸出—浸出液分步提取磷和稀土的详细湿法试验研究,即精矿在质量液固比5:1,硝酸浓度400g/L,常温条件下分解2小时得到硝酸浸出液,硝酸浸出液先用氢氧化钠将浸出液酸度调至pH=1.8~2.0,加入草酸沉淀得到草酸稀土;稀土尾液用氢氧化钠将液体酸碱度调至pH=8.0~9.0,加入氯化钙沉磷得到沉磷固体产品;最终获得了P2O5品位38.54%的沉磷固体产品(活性磷酸钙),P2O5回收率99.04%,REO品位1.673%的草酸稀土,REO回收率为95.28%,实现了常温条件下磷和稀土的有效分离。
管世翾,严明明,曹建尉,王志,常雅丽
摘要:
针对NCS多孔微晶玻璃内部气孔大小不同、分布不均问题,本文提出通过添加固态Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃孔结构。通过SEM、图像处理软件Image pro plus 6.0、DSC等分析手段,研究了固态Si颗粒对NCS多孔微晶玻璃内部热场、液相的影响,以及Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃内部气泡成核机制。结果表明,通过加入固态Si颗粒可以使NCS多孔微晶玻璃基础配合料内部热扩散速率提高23.5%, NCS多孔微晶玻璃内部液相产生温度降低60 ℃,液相产生速率增大7~8倍。在固态Si颗粒周围先产生液相,液相中气泡分子在固态Si颗粒表面非均相成核,随着温度增加,没有固态Si颗粒位置产生新液相,新液相中气泡分子扩散至固态Si颗粒表面促进原始气泡长大或者在新液相中均相成核。
李燕江,段东平,陈思明,刘艳,周娥,董昌吉,马珍
摘要:
探索开发新的粉煤灰有价组元高附加值提取工艺对提高大宗固废粉煤灰的资源利用效率具有现实意义。本文首先基于氯化冶金原理提出采用喷吹竖炉工艺结合精馏提纯技术,以粉煤灰与工业副产氯气为主要原料制备高耗氯产品的技术解决方案,兼顾“以废治废”。然后构建了喷吹竖炉工艺主反应装置的能质平衡模型,通过数值计算分析了经济技术指标,评估了工艺的可行性。计算结果表明,每小时处理695 kg粉煤灰可以生产具有高附加值的AlCl3、FeCl3及SiCl4的理论产量分别为498.78、94.86和935.55 kg;同时消耗焦炭280.47 kg,工业副产氯气1593.74 kg,载气空气182.07 kg;提高工业副产氯气的预热温度可以减少焦炭消耗量,优化生产成本;炉气带走热量占主反应装置热量支出的74.78%,与粉煤灰中各氧化物的氯化率呈正相关;精馏提纯后的高热值炉气结合烟气炉等余热回收设备可以实现循环利用。研究内容和结果可为后续工艺仿真模拟和优化操作参数提供理论基础和数据支撑。
陈思明,段东平,李燕江,刘艳,胡凯,周娥,董昌吉,李鹏业
摘要:
粉煤灰中有价元素提取是实现粉煤灰高值化资源的有效途径。氯化法因处理速率快、产物分离操作简单、处理过程渣减量化程度大等优点而受到研究者重视,但粉煤灰中SiO2含量大,且氯化速度较其它氧化物小,影响到氯化法在粉煤灰处理中的应用。本研究采用基于第一性原理的从头计算方法,对Cl原子、Cl2和COCl化合物与C原子在β-SiO2(101)面的协同吸附行为进行了分析。分析结果表明,在无C原子存在下,Cl原子和COCl化合物可与β-SiO2(101)面发生化学吸附,而Cl2与β-SiO2(101)面的吸附键类型与其吸附方法有关。经过吸附能计算结果可知,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,Cl原子吸附于β-SiO2(101)面的吸附能为-4.80 eV。在C原子存在下,上述三种氯化剂在β-SiO2(101)面的吸附能不仅与氯化剂吸附方式有关,还与C原子出现位点有关。总体而言,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,当C原子出现在OA位置时,Cl原子在β-SiO2(101)面的吸附能最小,为-9.74 eV。其电子分布和态密度分析结果表明,C原子和Cl原子在β-SiO2(101)面的协同吸附作用,有利于电子向Cl原子转移,同时促使β-SiO2(101)面整体稳定性下降,有助于后续晶面吸附结构的解离或氯化剂的吸附。
薛广海,李强,刘庆,吴萌,陈雁南
摘要:
现阶段湿法磷酸已经广泛应用于下游食品磷酸和磷铵的生产,在这两种产品生产过程中产生的萃余酸和氨化料浆都需要通过沉降手段来进行净化除杂。本文研究了瓜尔胶改性沉降剂对湿法磷酸下游料浆萃余酸和氨化料浆的沉降特性,探究了沉降剂用量、分散时间和温度等条件对沉降剂使用效果的影响,对比了瓜尔胶改性沉降剂与常规聚丙烯酰胺的沉降效果。结果表明需两种瓜尔胶改性沉降剂联合使用实现萃余酸沉降,最佳用量分别为300 g/t和10 g/t,最佳分散时间分别为70 s和150 s;单一瓜尔胶改性沉降剂即可实现氨化料浆的沉降,最佳用量为8 g/t,最佳沉降温度为70 ℃。
董梦奇,陈雯,朱有康,沈强华
摘要:
本文对红土镍矿的性质进行分析,指出红土镍矿的处理难点;对国内外红土镍矿冶炼现状进行论述,分析了火法、湿法以及火法与湿法相结合的处理红土镍矿工艺技术的优缺点及各工艺中冶炼渣的利用现状;重点探讨了对褐铁矿型红土镍矿高压酸浸工艺处理后的酸浸渣进一步处理利用的方法,以实现对铁的富集回收,达到提高红土镍矿综合利用价值的目的。
资源利用与材料制备
张群丽,谢海云,晋艳玲,张培,曾鹏,陈家灵,宋紫欣,陈海君,刘殿文
摘要:
铜矿选矿过程产生的废水含有的污染物多,导致周边环境严重污染。随着我国水资源的短缺及环保要求的日益严格,对废水的处理是亟需解决的问题。本文以铜矿选矿废水为研究对象,分析了其来源、基本特征以及对环境的危害性,针对铜矿选矿废水中的固体悬浮物、重金属离子和有机选矿药剂,分别阐述了自然沉降、吸附、絮凝、化学沉淀以及高级氧化等处理方法,并对各种方法的机理及优缺点进行总结分析。探讨了铜矿选矿废水在处理中存在的问题,对废水的治理研究进行展望,应开发高效且生态友好的废水处理新工艺,降低废水对环境的污染,实现废水的高效治理。
罗劲松,李存兄,张兆闫,邓戈,曹远东,李玉东,唐晓明
摘要:
本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明:K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。
设备与自动化
徐培培,冉红想,杨文旺,杨义红,李强
摘要:
在浮选优化控制领域,有关泡沫图像采集、处理的研究已被广泛应用。现有的研究绝大多数关注的是采集自浮选机泡沫相表面的图像数据,而对于矿浆相,由于液体本身环境恶劣,透光性极差,具有腐蚀性等因素,内部气泡图像难以获取,从而影响技术发展。针对此问题,文本设计了一种新的气泡图像采集系统,能够直接在矿浆溶液里原位采集图像数据,并提出利用深度学习语义分割模型实现矿浆相气泡图像的精确分割。实验结果表明,该系统在实验室环境下能够采集到清晰的矿浆相气泡图像,基于小样本利用预训练模型进行迁移学习,验证集的气泡分割精度达到0.943,具有重要的研究和应用价值。
矿物加工与工艺矿物学
华芳
摘要:
摘要:通过利用化学分析,x射线衍射和光学显微镜等方法,系统研究了云南省某金矿的矿物学特征。结果表明,该矿石的金品位为3.55 g/t,伴生元素银为2.96 g/t,可综合回收。黄金矿产以天然金和银金为主,其细粒度分布特性复杂。金的主要载体矿物黄铁矿等硫化物矿物,粒度也都很细,还有一些自然金以细小颗粒和微颗粒嵌入脉石矿物。进行了浮选磨矿细度探索性试验,确定该矿样合适的磨矿细度为-0.045mm70%。试验研究成果为制定合理的选矿工艺提供了依据。
袁加巧,丁湛,李颉,毕云霄,文书明,柏少军
摘要:
为查明矿石性质对选矿指标的影响,制定合理的工艺流程,对云南某铜硫矿石进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,该矿石氧化率极低,铜矿物主要以硫化铜的形式存在,其中原生硫化铜在总铜中占比高达94.74%,可回收利用的主要有价元素为Cu和S,其品位分别为0.38%和8.92%。主要金属矿物为黄铁矿,次为黄铜矿及闪锌矿,偶见方铅矿;脉石矿物主要由石英、绢云母、绢云母化长石、绿帘石、菱铁矿等组成。部分黄铜矿中包裹有黄铁矿颗粒,选择合适的磨矿细度是实现铜硫有效分离的关键。针对以上工艺矿物学特征,拟选用一段磨矿,优先选铜、尾矿再选硫的浮选原则流程。
矿冶综述
周永清
摘要:
煤矿架空乘人装置,俗称猴车,是煤矿上运送人员的重要设备。针对猴车乘坐舒适性不佳的问题,运用TRIZ与TOC融合的矛盾分析与解决方法对猴车乘坐不舒服的问题进行了现状树分析,聚焦到两个核心问题,进而分析出两组物理矛盾,利用四大分离原理共提出了六种概念方案。设计实例验证了TRIZ与TOC融合创新的有效性,及其在矿冶生产领域实现技术创新的可行性。
矿山开采与安全
史磊,侯克鹏,孙华芬,孙振国,马胜杰
摘要:
以往对于软岩巷道的支护方案只是通过数值模拟等方法进行优化,并没有与现场工业试验相结合,无法有效的指导矿山的生产实践。因此,本文以解决云南某矿山无轨运输巷道因膨胀性花岗岩引起的工程灾害为目的,通过微观试验、超声波波速测试、锚杆拉拔力测试等方法,对膨胀岩巷道的膨胀等级、围岩松动圈及矿山原有支护效果进行判定,并运用3D-σ有限元模拟软件对9种锚杆参数方案模拟分析,结果表明:该矿山花岗岩属于强膨胀性软岩,松动圈范围在1.6~1.8m之间,并且原有支护不能满足工程实际;采用喷锚网联合支护时,锚杆长度2.1m,间、排距分别为0.9和 1.2m支护效果最好,并依据其支护方案在该巷道进行现场工业试验,发现巷道变形在施工2月左右趋于稳定,为该矿山提供的支护方案具有理论及现实意义。
李睿,侯克鹏,孙华芬,者亚雷,王新振
摘要:
云南昆明某露天矿随着采矿延深,地下水涌水量逐步增大使得开采难度提高,为了治理矿山水害,现场选取了局部试验段进行帷幕注浆堵水试验,基于现场物探、钻孔成像、声波测试、压水试验等方式取得的相关数据,选取以每米吃浆量为因变量,注前透水率、水灰比、段长、注浆压力、钻孔深度为自变量参数进行灰色关联性分析和多元回归分析,得出试验段钻孔每米吃浆量及其相关参数的回归方程及关联度,为矿山后续大规模帷幕注浆的注浆工艺和注浆过程参数控制提供借鉴,也为后续岩溶地区节理化裂隙帷幕注浆参数选取方面提供参考价值,为矿山的安全生产提供保障。
李泓鲲,王孝东,张玉,贺德幸,刘杰,郭晨阳
摘要:
针对传统巷道型采场CO浓度特性实验考虑因素过少,分析较为片面的局限性,结合矿山现场,通过相似理论建立巷道型采场物理相似模型,并采用控制变量法进行多因素作用下巷道型采场CO浓度特性实验研究。研究结果表明:不同通风方式、不同风速和不同测点处的CO在采场内浓度特性规律为:采用长抽短压式通风,CO浓度越低;风速增大,CO浓度越低。与掌子面CO产生处的距离增大,CO浓度越低;现场实验和相似实验所得出的CO浓度变化趋势基本一致;认为采用长抽短压式通风,风速为0.75 m/s能有效降低巷道型采场内CO浓度,所得出的通风方案可为同等环境下巷道型采场现场CO通风防治提供参考。
姜文杰
摘要:
攀枝花某低品位钒钛磁铁矿含TiO2为6.21%、TFe为15.34%,矿物嵌布特征较为复杂。试验采用阶段磨矿-阶段弱磁分选铁,两段强磁-全粒级浮选分离钛工艺流程。最终得到TFe品位55.10%、铁回收率40.76%的铁精矿以及TiO2品位46.60%、钛回收率51.09%的钛精矿。工艺流程较好地实现了铁钛分离,精矿指标良好。
朱辛州,林坤,吴南勇,陈方,苏子键,张元波
摘要:
我国的铁矿资源较为丰富,但品位低,成分复杂,对外依存度很高。近年来,随着世界范围内优质低硅铁矿资源日渐枯竭,进口铁矿石价格不断上涨。为满足国内钢铁生产需要,使用储量丰富、价格低廉的高硅铁精矿作为钢铁生产的铁源具有极其重要的战略意义。基于对某厂高硅铁精矿的工艺矿物学研究发现,Fe、Si元素在不同粒级的分布规律有所差异,+20μm粒级中SiO2的分布率高的矿样选矿指标低,-20μm的粒级中TFe品位高的矿样磁选后精矿品位更高,并呈现线性相关关系,利用统计技术建立TFe和SiO2含量与不同粒度Fe、Si分布率的数学模型 ,通过回归分析、显著性检验确定铁精矿品位、SiO2含量与Fe、Si分布率的相关关系式,对指导选矿、球团生产具有重要意义。
张鑫,徐洪傲,余彬,高荣,杨柱,周仕庆,蒋太国
摘要:
本文以缓冷电炉渣和转炉渣混合形成的典型铜渣为研究对象,通过研究混合铜渣中的矿物组成、元素赋存状态、嵌布特性等确定了铜渣分选的理论基础。并在铜渣物化性质分析的基础上研究了不同种类的调整剂、捕收剂和起泡剂对铜渣浮选的影响,确定了该混合铜渣浮选适宜的药剂制度为磨矿细度-48um 85%,硫化钠400g/t、石灰500g/t、丁基黄药+Z-200为 150g/t+40g/t、2#油140g/t的条件下,获得了Cu品位24.26%的精矿和0.207%的浮选尾矿,铜回收率达到92.78%,铜渣中的铜金属得到了有效回收利用。
p>王刚,于云龙
摘要:
对国外某矿床铜矿石进行工艺矿物学分析,研究发现矿石中有价元素为铜,含量2.17%。铜主要以孔雀石和辉铜矿的形式存在,这些矿物嵌布关系复杂,大部分以它形粒状、不规则状嵌布于脉石矿物中,部分孔雀石和辉铜矿粒度细小,且与褐铁矿三者之间嵌布关系较紧密。脉石矿物绝大部分为白云石,含量高达83.97%,矿石类型为沉积岩型氧硫混合铜矿。针对这一复杂难选的铜矿石,本文采用“先硫后氧”的工艺流程,使用硫化铜粗选精矿再磨工艺,并使用NaHS和(NH4)2SO4作为氧化铜矿的活化剂,(NaPO3)6作为脉石矿物的抑制剂,最终获得了高品位硫化铜精矿(Cu 62.37%)和低钙镁含量(CaO+MgO 12.50%)的氧化铜精矿(Cu 30.08%),铜综合回收率82.47%,实现了对这类矿石的高效回收。
李闯,许鹏云,袁志刚,姜伯昭,于建伟
摘要:
立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。
冶金与材料
马宝军,李晓彤,杨明学,刘旭升,农娜,唐勉,杨佳莹
摘要:
砒霜厂是我国一类典型的重金属复合污染场地。介绍了国内砒霜厂遗留场地的形成背景和污染现状,对物理阻隔、固化/稳定化、生态修复三类主要治理技术的基本原理和特点进行了综述,并重点阐述了固化/稳定化材料的种类及其应用现状,总结了砒霜厂污染场地治理的典型工程案例,分析与展望了砒霜厂污染场地治理技术的发展方向,旨在为砒霜厂污染场地的修复和管理提供参考。
赵荣艳,李天恩
摘要:
某地含稀土磷矿是以胶磷矿、隐晶质磷灰石等矿物组成的磷块岩石,由于稀土以类质同象形式存在于胶磷矿、磷灰石中,物理选矿同步富集在磷精矿中,再通过化学方法分离磷和稀土。根据该矿浮选磷精矿的化学成分和矿物性质,对精矿进行了硝酸浸出—浸出液分步提取磷和稀土的详细湿法试验研究,即精矿在质量液固比5:1,硝酸浓度400g/L,常温条件下分解2小时得到硝酸浸出液,硝酸浸出液先用氢氧化钠将浸出液酸度调至pH=1.8~2.0,加入草酸沉淀得到草酸稀土;稀土尾液用氢氧化钠将液体酸碱度调至pH=8.0~9.0,加入氯化钙沉磷得到沉磷固体产品;最终获得了P2O5品位38.54%的沉磷固体产品(活性磷酸钙),P2O5回收率99.04%,REO品位1.673%的草酸稀土,REO回收率为95.28%,实现了常温条件下磷和稀土的有效分离。
管世翾,严明明,曹建尉,王志,常雅丽
摘要:
针对NCS多孔微晶玻璃内部气孔大小不同、分布不均问题,本文提出通过添加固态Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃孔结构。通过SEM、图像处理软件Image pro plus 6.0、DSC等分析手段,研究了固态Si颗粒对NCS多孔微晶玻璃内部热场、液相的影响,以及Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃内部气泡成核机制。结果表明,通过加入固态Si颗粒可以使NCS多孔微晶玻璃基础配合料内部热扩散速率提高23.5%, NCS多孔微晶玻璃内部液相产生温度降低60 ℃,液相产生速率增大7~8倍。在固态Si颗粒周围先产生液相,液相中气泡分子在固态Si颗粒表面非均相成核,随着温度增加,没有固态Si颗粒位置产生新液相,新液相中气泡分子扩散至固态Si颗粒表面促进原始气泡长大或者在新液相中均相成核。
李燕江,段东平,陈思明,刘艳,周娥,董昌吉,马珍
摘要:
探索开发新的粉煤灰有价组元高附加值提取工艺对提高大宗固废粉煤灰的资源利用效率具有现实意义。本文首先基于氯化冶金原理提出采用喷吹竖炉工艺结合精馏提纯技术,以粉煤灰与工业副产氯气为主要原料制备高耗氯产品的技术解决方案,兼顾“以废治废”。然后构建了喷吹竖炉工艺主反应装置的能质平衡模型,通过数值计算分析了经济技术指标,评估了工艺的可行性。计算结果表明,每小时处理695 kg粉煤灰可以生产具有高附加值的AlCl3、FeCl3及SiCl4的理论产量分别为498.78、94.86和935.55 kg;同时消耗焦炭280.47 kg,工业副产氯气1593.74 kg,载气空气182.07 kg;提高工业副产氯气的预热温度可以减少焦炭消耗量,优化生产成本;炉气带走热量占主反应装置热量支出的74.78%,与粉煤灰中各氧化物的氯化率呈正相关;精馏提纯后的高热值炉气结合烟气炉等余热回收设备可以实现循环利用。研究内容和结果可为后续工艺仿真模拟和优化操作参数提供理论基础和数据支撑。
陈思明,段东平,李燕江,刘艳,胡凯,周娥,董昌吉,李鹏业
摘要:
粉煤灰中有价元素提取是实现粉煤灰高值化资源的有效途径。氯化法因处理速率快、产物分离操作简单、处理过程渣减量化程度大等优点而受到研究者重视,但粉煤灰中SiO2含量大,且氯化速度较其它氧化物小,影响到氯化法在粉煤灰处理中的应用。本研究采用基于第一性原理的从头计算方法,对Cl原子、Cl2和COCl化合物与C原子在β-SiO2(101)面的协同吸附行为进行了分析。分析结果表明,在无C原子存在下,Cl原子和COCl化合物可与β-SiO2(101)面发生化学吸附,而Cl2与β-SiO2(101)面的吸附键类型与其吸附方法有关。经过吸附能计算结果可知,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,Cl原子吸附于β-SiO2(101)面的吸附能为-4.80 eV。在C原子存在下,上述三种氯化剂在β-SiO2(101)面的吸附能不仅与氯化剂吸附方式有关,还与C原子出现位点有关。总体而言,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,当C原子出现在OA位置时,Cl原子在β-SiO2(101)面的吸附能最小,为-9.74 eV。其电子分布和态密度分析结果表明,C原子和Cl原子在β-SiO2(101)面的协同吸附作用,有利于电子向Cl原子转移,同时促使β-SiO2(101)面整体稳定性下降,有助于后续晶面吸附结构的解离或氯化剂的吸附。
薛广海,李强,刘庆,吴萌,陈雁南
摘要:
现阶段湿法磷酸已经广泛应用于下游食品磷酸和磷铵的生产,在这两种产品生产过程中产生的萃余酸和氨化料浆都需要通过沉降手段来进行净化除杂。本文研究了瓜尔胶改性沉降剂对湿法磷酸下游料浆萃余酸和氨化料浆的沉降特性,探究了沉降剂用量、分散时间和温度等条件对沉降剂使用效果的影响,对比了瓜尔胶改性沉降剂与常规聚丙烯酰胺的沉降效果。结果表明需两种瓜尔胶改性沉降剂联合使用实现萃余酸沉降,最佳用量分别为300 g/t和10 g/t,最佳分散时间分别为70 s和150 s;单一瓜尔胶改性沉降剂即可实现氨化料浆的沉降,最佳用量为8 g/t,最佳沉降温度为70 ℃。
董梦奇,陈雯,朱有康,沈强华
摘要:
本文对红土镍矿的性质进行分析,指出红土镍矿的处理难点;对国内外红土镍矿冶炼现状进行论述,分析了火法、湿法以及火法与湿法相结合的处理红土镍矿工艺技术的优缺点及各工艺中冶炼渣的利用现状;重点探讨了对褐铁矿型红土镍矿高压酸浸工艺处理后的酸浸渣进一步处理利用的方法,以实现对铁的富集回收,达到提高红土镍矿综合利用价值的目的。
资源利用与材料制备
张群丽,谢海云,晋艳玲,张培,曾鹏,陈家灵,宋紫欣,陈海君,刘殿文
摘要:
铜矿选矿过程产生的废水含有的污染物多,导致周边环境严重污染。随着我国水资源的短缺及环保要求的日益严格,对废水的处理是亟需解决的问题。本文以铜矿选矿废水为研究对象,分析了其来源、基本特征以及对环境的危害性,针对铜矿选矿废水中的固体悬浮物、重金属离子和有机选矿药剂,分别阐述了自然沉降、吸附、絮凝、化学沉淀以及高级氧化等处理方法,并对各种方法的机理及优缺点进行总结分析。探讨了铜矿选矿废水在处理中存在的问题,对废水的治理研究进行展望,应开发高效且生态友好的废水处理新工艺,降低废水对环境的污染,实现废水的高效治理。
罗劲松,李存兄,张兆闫,邓戈,曹远东,李玉东,唐晓明
摘要:
本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明:K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。
设备与自动化
徐培培,冉红想,杨文旺,杨义红,李强
摘要:
在浮选优化控制领域,有关泡沫图像采集、处理的研究已被广泛应用。现有的研究绝大多数关注的是采集自浮选机泡沫相表面的图像数据,而对于矿浆相,由于液体本身环境恶劣,透光性极差,具有腐蚀性等因素,内部气泡图像难以获取,从而影响技术发展。针对此问题,文本设计了一种新的气泡图像采集系统,能够直接在矿浆溶液里原位采集图像数据,并提出利用深度学习语义分割模型实现矿浆相气泡图像的精确分割。实验结果表明,该系统在实验室环境下能够采集到清晰的矿浆相气泡图像,基于小样本利用预训练模型进行迁移学习,验证集的气泡分割精度达到0.943,具有重要的研究和应用价值。
矿物加工与工艺矿物学
华芳
摘要:
摘要:通过利用化学分析,x射线衍射和光学显微镜等方法,系统研究了云南省某金矿的矿物学特征。结果表明,该矿石的金品位为3.55 g/t,伴生元素银为2.96 g/t,可综合回收。黄金矿产以天然金和银金为主,其细粒度分布特性复杂。金的主要载体矿物黄铁矿等硫化物矿物,粒度也都很细,还有一些自然金以细小颗粒和微颗粒嵌入脉石矿物。进行了浮选磨矿细度探索性试验,确定该矿样合适的磨矿细度为-0.045mm70%。试验研究成果为制定合理的选矿工艺提供了依据。
袁加巧,丁湛,李颉,毕云霄,文书明,柏少军
摘要:
为查明矿石性质对选矿指标的影响,制定合理的工艺流程,对云南某铜硫矿石进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,该矿石氧化率极低,铜矿物主要以硫化铜的形式存在,其中原生硫化铜在总铜中占比高达94.74%,可回收利用的主要有价元素为Cu和S,其品位分别为0.38%和8.92%。主要金属矿物为黄铁矿,次为黄铜矿及闪锌矿,偶见方铅矿;脉石矿物主要由石英、绢云母、绢云母化长石、绿帘石、菱铁矿等组成。部分黄铜矿中包裹有黄铁矿颗粒,选择合适的磨矿细度是实现铜硫有效分离的关键。针对以上工艺矿物学特征,拟选用一段磨矿,优先选铜、尾矿再选硫的浮选原则流程。
矿冶综述
周永清
摘要:
煤矿架空乘人装置,俗称猴车,是煤矿上运送人员的重要设备。针对猴车乘坐舒适性不佳的问题,运用TRIZ与TOC融合的矛盾分析与解决方法对猴车乘坐不舒服的问题进行了现状树分析,聚焦到两个核心问题,进而分析出两组物理矛盾,利用四大分离原理共提出了六种概念方案。设计实例验证了TRIZ与TOC融合创新的有效性,及其在矿冶生产领域实现技术创新的可行性。
矿山开采与安全
史磊,侯克鹏,孙华芬,孙振国,马胜杰
摘要:
以往对于软岩巷道的支护方案只是通过数值模拟等方法进行优化,并没有与现场工业试验相结合,无法有效的指导矿山的生产实践。因此,本文以解决云南某矿山无轨运输巷道因膨胀性花岗岩引起的工程灾害为目的,通过微观试验、超声波波速测试、锚杆拉拔力测试等方法,对膨胀岩巷道的膨胀等级、围岩松动圈及矿山原有支护效果进行判定,并运用3D-σ有限元模拟软件对9种锚杆参数方案模拟分析,结果表明:该矿山花岗岩属于强膨胀性软岩,松动圈范围在1.6~1.8m之间,并且原有支护不能满足工程实际;采用喷锚网联合支护时,锚杆长度2.1m,间、排距分别为0.9和 1.2m支护效果最好,并依据其支护方案在该巷道进行现场工业试验,发现巷道变形在施工2月左右趋于稳定,为该矿山提供的支护方案具有理论及现实意义。
李睿,侯克鹏,孙华芬,者亚雷,王新振
摘要:
云南昆明某露天矿随着采矿延深,地下水涌水量逐步增大使得开采难度提高,为了治理矿山水害,现场选取了局部试验段进行帷幕注浆堵水试验,基于现场物探、钻孔成像、声波测试、压水试验等方式取得的相关数据,选取以每米吃浆量为因变量,注前透水率、水灰比、段长、注浆压力、钻孔深度为自变量参数进行灰色关联性分析和多元回归分析,得出试验段钻孔每米吃浆量及其相关参数的回归方程及关联度,为矿山后续大规模帷幕注浆的注浆工艺和注浆过程参数控制提供借鉴,也为后续岩溶地区节理化裂隙帷幕注浆参数选取方面提供参考价值,为矿山的安全生产提供保障。
李泓鲲,王孝东,张玉,贺德幸,刘杰,郭晨阳
摘要:
针对传统巷道型采场CO浓度特性实验考虑因素过少,分析较为片面的局限性,结合矿山现场,通过相似理论建立巷道型采场物理相似模型,并采用控制变量法进行多因素作用下巷道型采场CO浓度特性实验研究。研究结果表明:不同通风方式、不同风速和不同测点处的CO在采场内浓度特性规律为:采用长抽短压式通风,CO浓度越低;风速增大,CO浓度越低。与掌子面CO产生处的距离增大,CO浓度越低;现场实验和相似实验所得出的CO浓度变化趋势基本一致;认为采用长抽短压式通风,风速为0.75 m/s能有效降低巷道型采场内CO浓度,所得出的通风方案可为同等环境下巷道型采场现场CO通风防治提供参考。
姜文杰
摘要:
攀枝花某低品位钒钛磁铁矿含TiO2为6.21%、TFe为15.34%,矿物嵌布特征较为复杂。试验采用阶段磨矿-阶段弱磁分选铁,两段强磁-全粒级浮选分离钛工艺流程。最终得到TFe品位55.10%、铁回收率40.76%的铁精矿以及TiO2品位46.60%、钛回收率51.09%的钛精矿。工艺流程较好地实现了铁钛分离,精矿指标良好。
朱辛州,林坤,吴南勇,陈方,苏子键,张元波
摘要:
我国的铁矿资源较为丰富,但品位低,成分复杂,对外依存度很高。近年来,随着世界范围内优质低硅铁矿资源日渐枯竭,进口铁矿石价格不断上涨。为满足国内钢铁生产需要,使用储量丰富、价格低廉的高硅铁精矿作为钢铁生产的铁源具有极其重要的战略意义。基于对某厂高硅铁精矿的工艺矿物学研究发现,Fe、Si元素在不同粒级的分布规律有所差异,+20μm粒级中SiO2的分布率高的矿样选矿指标低,-20μm的粒级中TFe品位高的矿样磁选后精矿品位更高,并呈现线性相关关系,利用统计技术建立TFe和SiO2含量与不同粒度Fe、Si分布率的数学模型 ,通过回归分析、显著性检验确定铁精矿品位、SiO2含量与Fe、Si分布率的相关关系式,对指导选矿、球团生产具有重要意义。
张鑫,徐洪傲,余彬,高荣,杨柱,周仕庆,蒋太国
摘要:
本文以缓冷电炉渣和转炉渣混合形成的典型铜渣为研究对象,通过研究混合铜渣中的矿物组成、元素赋存状态、嵌布特性等确定了铜渣分选的理论基础。并在铜渣物化性质分析的基础上研究了不同种类的调整剂、捕收剂和起泡剂对铜渣浮选的影响,确定了该混合铜渣浮选适宜的药剂制度为磨矿细度-48um 85%,硫化钠400g/t、石灰500g/t、丁基黄药+Z-200为 150g/t+40g/t、2#油140g/t的条件下,获得了Cu品位24.26%的精矿和0.207%的浮选尾矿,铜回收率达到92.78%,铜渣中的铜金属得到了有效回收利用。
p>王刚,于云龙
摘要:
对国外某矿床铜矿石进行工艺矿物学分析,研究发现矿石中有价元素为铜,含量2.17%。铜主要以孔雀石和辉铜矿的形式存在,这些矿物嵌布关系复杂,大部分以它形粒状、不规则状嵌布于脉石矿物中,部分孔雀石和辉铜矿粒度细小,且与褐铁矿三者之间嵌布关系较紧密。脉石矿物绝大部分为白云石,含量高达83.97%,矿石类型为沉积岩型氧硫混合铜矿。针对这一复杂难选的铜矿石,本文采用“先硫后氧”的工艺流程,使用硫化铜粗选精矿再磨工艺,并使用NaHS和(NH4)2SO4作为氧化铜矿的活化剂,(NaPO3)6作为脉石矿物的抑制剂,最终获得了高品位硫化铜精矿(Cu 62.37%)和低钙镁含量(CaO+MgO 12.50%)的氧化铜精矿(Cu 30.08%),铜综合回收率82.47%,实现了对这类矿石的高效回收。
李闯,许鹏云,袁志刚,姜伯昭,于建伟
摘要:
立式辊磨机是一种集中碎、粉磨、快速烘干、高效选粉等工序为一体的高效设备。本文研究了立式辊磨、干式球磨和湿式球磨三种磨矿方式下石英的表面特性,并考察了十二胺体系下,不同矿浆pH值、捕收剂和调整剂用量下,三种磨矿方式对石英可浮性的影响。结果表明,不同的浮选条件下,立式辊磨机石英样品的回收率基本都高于球磨干式磨矿和球磨湿式磨矿。较优的浮选工艺参数为矿浆pH值8.5,捕收剂十二胺用量为100mg/L,不添加六偏磷酸钠和水玻璃,金属阳离子CaCl2浓度100mg/L。立式辊磨机石英样品较高的表面粗糙度和比表面积提升了浮选过程中十二胺的吸附能力,从而提升石英的回收率。
冶金与材料
马宝军,李晓彤,杨明学,刘旭升,农娜,唐勉,杨佳莹
摘要:
砒霜厂是我国一类典型的重金属复合污染场地。介绍了国内砒霜厂遗留场地的形成背景和污染现状,对物理阻隔、固化/稳定化、生态修复三类主要治理技术的基本原理和特点进行了综述,并重点阐述了固化/稳定化材料的种类及其应用现状,总结了砒霜厂污染场地治理的典型工程案例,分析与展望了砒霜厂污染场地治理技术的发展方向,旨在为砒霜厂污染场地的修复和管理提供参考。
赵荣艳,李天恩
摘要:
某地含稀土磷矿是以胶磷矿、隐晶质磷灰石等矿物组成的磷块岩石,由于稀土以类质同象形式存在于胶磷矿、磷灰石中,物理选矿同步富集在磷精矿中,再通过化学方法分离磷和稀土。根据该矿浮选磷精矿的化学成分和矿物性质,对精矿进行了硝酸浸出—浸出液分步提取磷和稀土的详细湿法试验研究,即精矿在质量液固比5:1,硝酸浓度400g/L,常温条件下分解2小时得到硝酸浸出液,硝酸浸出液先用氢氧化钠将浸出液酸度调至pH=1.8~2.0,加入草酸沉淀得到草酸稀土;稀土尾液用氢氧化钠将液体酸碱度调至pH=8.0~9.0,加入氯化钙沉磷得到沉磷固体产品;最终获得了P2O5品位38.54%的沉磷固体产品(活性磷酸钙),P2O5回收率99.04%,REO品位1.673%的草酸稀土,REO回收率为95.28%,实现了常温条件下磷和稀土的有效分离。
管世翾,严明明,曹建尉,王志,常雅丽
摘要:
针对NCS多孔微晶玻璃内部气孔大小不同、分布不均问题,本文提出通过添加固态Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃孔结构。通过SEM、图像处理软件Image pro plus 6.0、DSC等分析手段,研究了固态Si颗粒对NCS多孔微晶玻璃内部热场、液相的影响,以及Si颗粒调控NCS多孔微晶玻璃内部气泡成核机制。结果表明,通过加入固态Si颗粒可以使NCS多孔微晶玻璃基础配合料内部热扩散速率提高23.5%, NCS多孔微晶玻璃内部液相产生温度降低60 ℃,液相产生速率增大7~8倍。在固态Si颗粒周围先产生液相,液相中气泡分子在固态Si颗粒表面非均相成核,随着温度增加,没有固态Si颗粒位置产生新液相,新液相中气泡分子扩散至固态Si颗粒表面促进原始气泡长大或者在新液相中均相成核。
李燕江,段东平,陈思明,刘艳,周娥,董昌吉,马珍
摘要:
探索开发新的粉煤灰有价组元高附加值提取工艺对提高大宗固废粉煤灰的资源利用效率具有现实意义。本文首先基于氯化冶金原理提出采用喷吹竖炉工艺结合精馏提纯技术,以粉煤灰与工业副产氯气为主要原料制备高耗氯产品的技术解决方案,兼顾“以废治废”。然后构建了喷吹竖炉工艺主反应装置的能质平衡模型,通过数值计算分析了经济技术指标,评估了工艺的可行性。计算结果表明,每小时处理695 kg粉煤灰可以生产具有高附加值的AlCl3、FeCl3及SiCl4的理论产量分别为498.78、94.86和935.55 kg;同时消耗焦炭280.47 kg,工业副产氯气1593.74 kg,载气空气182.07 kg;提高工业副产氯气的预热温度可以减少焦炭消耗量,优化生产成本;炉气带走热量占主反应装置热量支出的74.78%,与粉煤灰中各氧化物的氯化率呈正相关;精馏提纯后的高热值炉气结合烟气炉等余热回收设备可以实现循环利用。研究内容和结果可为后续工艺仿真模拟和优化操作参数提供理论基础和数据支撑。
陈思明,段东平,李燕江,刘艳,胡凯,周娥,董昌吉,李鹏业
摘要:
粉煤灰中有价元素提取是实现粉煤灰高值化资源的有效途径。氯化法因处理速率快、产物分离操作简单、处理过程渣减量化程度大等优点而受到研究者重视,但粉煤灰中SiO2含量大,且氯化速度较其它氧化物小,影响到氯化法在粉煤灰处理中的应用。本研究采用基于第一性原理的从头计算方法,对Cl原子、Cl2和COCl化合物与C原子在β-SiO2(101)面的协同吸附行为进行了分析。分析结果表明,在无C原子存在下,Cl原子和COCl化合物可与β-SiO2(101)面发生化学吸附,而Cl2与β-SiO2(101)面的吸附键类型与其吸附方法有关。经过吸附能计算结果可知,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,Cl原子吸附于β-SiO2(101)面的吸附能为-4.80 eV。在C原子存在下,上述三种氯化剂在β-SiO2(101)面的吸附能不仅与氯化剂吸附方式有关,还与C原子出现位点有关。总体而言,该情况下氯化剂在β-SiO2(101)面的化学吸附趋势为Cl原子 > COCl化合物 > Cl2,当C原子出现在OA位置时,Cl原子在β-SiO2(101)面的吸附能最小,为-9.74 eV。其电子分布和态密度分析结果表明,C原子和Cl原子在β-SiO2(101)面的协同吸附作用,有利于电子向Cl原子转移,同时促使β-SiO2(101)面整体稳定性下降,有助于后续晶面吸附结构的解离或氯化剂的吸附。
薛广海,李强,刘庆,吴萌,陈雁南
摘要:
现阶段湿法磷酸已经广泛应用于下游食品磷酸和磷铵的生产,在这两种产品生产过程中产生的萃余酸和氨化料浆都需要通过沉降手段来进行净化除杂。本文研究了瓜尔胶改性沉降剂对湿法磷酸下游料浆萃余酸和氨化料浆的沉降特性,探究了沉降剂用量、分散时间和温度等条件对沉降剂使用效果的影响,对比了瓜尔胶改性沉降剂与常规聚丙烯酰胺的沉降效果。结果表明需两种瓜尔胶改性沉降剂联合使用实现萃余酸沉降,最佳用量分别为300 g/t和10 g/t,最佳分散时间分别为70 s和150 s;单一瓜尔胶改性沉降剂即可实现氨化料浆的沉降,最佳用量为8 g/t,最佳沉降温度为70 ℃。
董梦奇,陈雯,朱有康,沈强华
摘要:
本文对红土镍矿的性质进行分析,指出红土镍矿的处理难点;对国内外红土镍矿冶炼现状进行论述,分析了火法、湿法以及火法与湿法相结合的处理红土镍矿工艺技术的优缺点及各工艺中冶炼渣的利用现状;重点探讨了对褐铁矿型红土镍矿高压酸浸工艺处理后的酸浸渣进一步处理利用的方法,以实现对铁的富集回收,达到提高红土镍矿综合利用价值的目的。
资源利用与材料制备
张群丽,谢海云,晋艳玲,张培,曾鹏,陈家灵,宋紫欣,陈海君,刘殿文
摘要:
铜矿选矿过程产生的废水含有的污染物多,导致周边环境严重污染。随着我国水资源的短缺及环保要求的日益严格,对废水的处理是亟需解决的问题。本文以铜矿选矿废水为研究对象,分析了其来源、基本特征以及对环境的危害性,针对铜矿选矿废水中的固体悬浮物、重金属离子和有机选矿药剂,分别阐述了自然沉降、吸附、絮凝、化学沉淀以及高级氧化等处理方法,并对各种方法的机理及优缺点进行总结分析。探讨了铜矿选矿废水在处理中存在的问题,对废水的治理研究进行展望,应开发高效且生态友好的废水处理新工艺,降低废水对环境的污染,实现废水的高效治理。
罗劲松,李存兄,张兆闫,邓戈,曹远东,李玉东,唐晓明
摘要:
本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明:K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。
设备与自动化
徐培培,冉红想,杨文旺,杨义红,李强
摘要:
在浮选优化控制领域,有关泡沫图像采集、处理的研究已被广泛应用。现有的研究绝大多数关注的是采集自浮选机泡沫相表面的图像数据,而对于矿浆相,由于液体本身环境恶劣,透光性极差,具有腐蚀性等因素,内部气泡图像难以获取,从而影响技术发展。针对此问题,文本设计了一种新的气泡图像采集系统,能够直接在矿浆溶液里原位采集图像数据,并提出利用深度学习语义分割模型实现矿浆相气泡图像的精确分割。实验结果表明,该系统在实验室环境下能够采集到清晰的矿浆相气泡图像,基于小样本利用预训练模型进行迁移学习,验证集的气泡分割精度达到0.943,具有重要的研究和应用价值。
矿物加工与工艺矿物学
华芳
摘要:
摘要:通过利用化学分析,x射线衍射和光学显微镜等方法,系统研究了云南省某金矿的矿物学特征。结果表明,该矿石的金品位为3.55 g/t,伴生元素银为2.96 g/t,可综合回收。黄金矿产以天然金和银金为主,其细粒度分布特性复杂。金的主要载体矿物黄铁矿等硫化物矿物,粒度也都很细,还有一些自然金以细小颗粒和微颗粒嵌入脉石矿物。进行了浮选磨矿细度探索性试验,确定该矿样合适的磨矿细度为-0.045mm70%。试验研究成果为制定合理的选矿工艺提供了依据。
袁加巧,丁湛,李颉,毕云霄,文书明,柏少军
摘要:
为查明矿石性质对选矿指标的影响,制定合理的工艺流程,对云南某铜硫矿石进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,该矿石氧化率极低,铜矿物主要以硫化铜的形式存在,其中原生硫化铜在总铜中占比高达94.74%,可回收利用的主要有价元素为Cu和S,其品位分别为0.38%和8.92%。主要金属矿物为黄铁矿,次为黄铜矿及闪锌矿,偶见方铅矿;脉石矿物主要由石英、绢云母、绢云母化长石、绿帘石、菱铁矿等组成。部分黄铜矿中包裹有黄铁矿颗粒,选择合适的磨矿细度是实现铜硫有效分离的关键。针对以上工艺矿物学特征,拟选用一段磨矿,优先选铜、尾矿再选硫的浮选原则流程。
矿冶综述
周永清
摘要:
煤矿架空乘人装置,俗称猴车,是煤矿上运送人员的重要设备。针对猴车乘坐舒适性不佳的问题,运用TRIZ与TOC融合的矛盾分析与解决方法对猴车乘坐不舒服的问题进行了现状树分析,聚焦到两个核心问题,进而分析出两组物理矛盾,利用四大分离原理共提出了六种概念方案。设计实例验证了TRIZ与TOC融合创新的有效性,及其在矿冶生产领域实现技术创新的可行性。