矿物加工与工艺矿物学
姜美光,田小松,梁泽跃,吕向文,张军,蒋丛国
摘要:
云南某细粒硫化铜钼混合精矿中主要有价金属元素为铜和钼,矿石中主要有用矿物为黄铜矿和辉钼矿,黄铁矿、辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿含量较少,脉石矿物主要是石英和云母,铜、钼矿物嵌布粒度较细,与脉石矿物复杂共生。针对混合精矿分离难度大,分离指标较差现状,在工艺矿物学研究基础上,通过开展铜钼混合精矿分离界面调控技术研究,研发出适用于该矿山细粒铜钼混合精矿高效分离的新型铜抑制剂D117,新型抑制剂D117的使用,大幅度降低硫化钠药剂单耗的同时,提升了黄铜矿抑制效果,获得了良好的选矿指标。在原矿含铜品位19.939%、含钼品位0.424%的条件下,采用“抑铜浮钼”、一粗四精一扫浮选工艺,获得含钼品位45.23%、含铜品位1.09%、钼作业回收率89.61%的钼精矿及含钼0.045%、含铜20.23%、铜作业回收率99.95%的铜精矿,取得良好的选别指标,实现了细粒硫化铜钼混合精矿高效分离,同时为现场流程优化提供技术和理论支撑。
李悦,谢贤,周凌志,吴雨瑶,王翔,李加文,张守逊
摘要:
来自四川省的某钨矿含WO3 0.50%,含Cu 0.17%,含S 2.14%。该矿石中钨全部以独立矿物的形式赋存于白钨矿中,白钨矿是主要回收的金属矿物,其次是黄铜矿。针对该矿石中白钨矿及脉石矿物的组成及嵌布特性,采用“硫化矿浮选-白钨常温粗选-白钨加温精选”的原则流程,开展了碳酸钠用量、水玻璃用量、捕收剂种类及用量、加温氢氧化钠用量、加温水玻璃用量条件试验研究。试验结果表明,ZL捕收剂能提高白钨矿表面的疏水性,具有较强的捕收能力和较好选择性;采用加温精选的方法,能够有效抑制含钙脉石矿物,实现白钨矿与含钙脉石的有效分离。在最佳药剂制度的基础上,开展了“一粗一扫四精一精扫”的闭路试验,获得了WO3品位60.45%、回收率86.46%的白钨精矿,实现了对白钨矿的有效回收。
党秦望,方明山,肖仪武,张聿隆,张钰
摘要:
安徽某在生产铜硫矿尾矿中铜品位和铜损失率较高,为检查造成尾矿中铜损失的主要原因,现对该铜硫矿选矿流程进行诊断。矿物特征参数自动分析系统(MCPAS)能够对原矿石中目的矿物的粒度、选矿流程产品中目的矿物的单体解离度和粒度进行自动测量,这些工艺参数是对选矿流程进行诊断的重要数据支撑。运用MCPAS对其中重要节点产品(溢流、总铜精矿和选铜尾矿)中黄铜矿的单体解离度和粒度进行测定。结果表明:MCPAS适用于铜硫矿选矿流程诊断,可以为优化选矿工艺流程提供数据支撑和技术指导;该选矿流程较为合理,有进一步优化的空间,建议适当提高一段磨矿细度,以提升黄铜矿的单体解离度;此外,还需注意在浮选过程中强化对黄铜矿单体和裸露连生的黄铜矿的回收,加强对脉石矿物的抑制,进一步提高铜的回收率。
代旺,邓荣东,肖世洁,赵睿祺,李鑫
摘要:
针对受巯基乙酸钠抑制后的铜锌硫硫化矿难以分离回收的问题,本文通过纯矿物试验探究了丁基黄药、硫酸铜和双氧水对受巯基乙酸钠抑制后这些硫化矿的可浮性规律及相关机理。结果表明:对受抑制黄铜矿而言,仅使用丁基黄药就能较好地恢复其可浮性,回收率可达到91.01%,而硫酸铜活化和双氧水氧化对进一步提高可浮性作用较小;受抑制的黄铁矿较黄铜矿更难恢复可浮性,需要经双氧水氧化,然后添加丁基黄药才能使其可浮性有效提高,回收率可达90.22%;受抑制闪锌矿的可浮性最难恢复,而且无论双氧水氧化还是硫酸铜活化均难以恢复其可浮性,其回收率仅不到10%。
刘明宝,南宁,李峰,阎赞,刘雷,张甜
摘要:
陕南某复杂难选铁矿石中含铁矿物主要为赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿和磁铁矿,有价矿物与脉石矿物嵌布关系复杂,浸染粒度微细且脉石矿物容易泥化,常规浮选工艺无法有效分离有价矿物。研究结果表明,焙烧-磁选工艺则是处理该类矿石的有效方法之一。在合适的工艺条件下,可获得铁品位为61.5%,回收率为84.3%的精矿产品,本研究为陕南地区难选铁矿资源的高效开发提供了技术支撑。
智慧矿冶
沈斌,罗晓倩,王超
摘要:
为提升煤矿车辆车牌检测的准确性,提出了一种基于YOLOv5s改进的检测模型。在特征融合阶段,采用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)为每个输入特征添加可学习的权重,从而学习不同输入特征的重要性,在不同层次上加强特征融合;使用EIOU损失代替YOLOv5s网络模型CIOU损失作为边界框损失函数,将预测框和真实框的纵横比影响因子拆开,分别计算预测框和真实框的长和宽,加快网络的收敛速度;在特征提取网络中融入CBAM注意力机制,提取目标的更多相关特征信息。实验结果表明,与之前的YOLOv5s模型相比,改进后的网络模型在平均精确度(mAP)上提升了1.05%,收敛速度更快,改进后的模型能有效提高车辆车牌检测的准确率。
资源利用与环境科学
杨江峰[],许良全,李子建,张华,周记名,卢许佳
摘要:
【目的】采用NaOH活化原始污泥生物炭(SBC)制备改性污泥生物炭(NSBC)并用于去除酸性矿山废水中的Cd(Ⅱ)。【方法】通过批量吸附试验研究溶液初始pH、共存离子、吸附时间及初始浓度对去除Cd(Ⅱ)的影响,并探究去除水溶液中的Cd(Ⅱ)潜在机理。【结果】相比于原始污泥生物炭(SBC),碱活化后的污泥生物炭表面多孔且含氧基团的数量得到了增加。与SBC相比,NSBC在溶液pH为4.0~7.0的范围对Cd(Ⅱ)去除率保持在95%以上,且拥有更强的抗离子干扰能力。SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)的去除行为符合拟二级动力学模型和Langmuir模型。在投加量0.5 g·L-1、溶液pH为4.0、温度25℃的条件下,SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)饱和吸附量为67.44 mg·g-1和196.62 mg·g-1。NSBC对Cd(Ⅱ)的去除机理包括含O基团的络合、矿物的溶解-沉淀及静电作用。【结论】研究表明NSBC对含Cd(Ⅱ)酸性矿山废水的修复提供了一种潜在的修复材料。
矿山开采与安全
安南,陈俊智,任春芳,杨立新,魏行,陈祯
摘要:
为解决云南某铁矿深部软岩巷道支护结构整体失效所产生的巷道两帮破坏严重,底鼓等围岩变形破坏的问题,通过现场实地踏勘、地压监测数据、XRD衍射实验等分析造成1452 m分段部分巷道发生变形失稳的原因,通过理论计算得出塑性区半径和周边位移,理论分析各因素如何影响巷道失稳变形。基于正交实验法,利用FLAC3D数值模拟软件建立16个数值模型,以巷道顶底板、两帮位移、塑性区体积为判定依据,分析锚杆长度、锚杆间排距、喷层厚度对巷道围岩稳定的影响。提出“树脂锚杆+锚索+管缝式锚杆+混凝土喷射”联合支护方法,通过现场工业试验对现场试验段巷道进行位移监测,结果表明,该联合支护方法可以长期有效的控制1452 m分段破坏巷道围岩变形。
矿物加工与工艺矿物学
范子恒
摘要:
通过对非洲某花岗伟晶岩型锂辉石矿进行工艺矿物学研究,发现该锂矿中的锂主要以锂辉石和透锂长石的形式赋存。该矿采用常规重选-浮选工艺试生产多年,未能获得良好选矿指标。本试验采用重介质-浮选联合工艺和选择捕收性能良好的组合捕收剂LA+LB进行选矿研究。在原矿Li2O品位1.31%条件下,重介质作业可获得Li2O品位4.05%、回收率27.82%的透锂长石精矿,浮选作业可获得Li2O品位6.01%、回收率41.44%的锂辉石精矿,Li2O总回收率69.58%。与单一浮选工艺比较,重介质-浮选联合工艺可额外获得透锂长石精矿,Li2O总回收率提高了28.22%。
资源利用与环境科学
王松林,雷纯鹏,廖德进,邹元焘,高阳,陶黎明,卢永琪,王建军,高志勇
摘要:
本文针对钨冶炼厂废水中NaCl含量高、组分复杂的特点,提出了“双极膜电渗析—膜蒸馏”的处理方法,实现其循环利用。10吨中试试验结果表明,高盐多组分钨冶炼废水经膜处理可得到浓度大于206 g/L的盐酸溶液和3380 g/L的氢氧化钠溶液,其中NaCl综合利用率为80.3%。所制备的高浓度酸碱可循环应用于钨冶炼碱煮和酸分解流程中。该膜处理工艺可实现85%高盐多组分钨冶炼废水资源化利用,为彻底解决钨冶炼废水无污染问题提供了技术支撑。
矿山开采与安全
李军,董致宏,王海军,张长锁
摘要:
为探究锈蚀后锚固体试样粘结性能劣化规律,以“混凝土-粘结材料-锚杆”锚固体结构为研究对象,考虑节理数量、节理位置和粘结材料因素对锚固体力学性能的影响,采用通电方式实现锚固体的加速锈蚀,通过拉拔试验获取锚固体荷载-滑移曲线。研究表明:试样的节理数量越多,位置越靠上,通电锈蚀后力学性能劣化越明显,拉拔试验的荷载-滑移曲线斜率越小,发生相对滑移破坏的概率越大,节理位置对锚固体力学性能的劣化作用小于节理数量。相较于透水性更差的树脂锚固体,通电锈蚀对砂浆锚固体的力学性能劣化作用更明显。
矿物加工与工艺矿物学
李昭旺,李杰,祁忠旭,孙大勇,江旭,王龙
摘要:
内蒙古某矿石中可供选矿富集回收的元素是铜,含量为0.41%,脉石矿物主要为石英、白云石和菱铁矿等,少量长石、绿泥石、云母等。铜主要赋存于黄铜矿中,少量赋存在辉铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿及铜蓝中,微量以类质同象形式分布在其他矿物中。根据工艺矿物学研究确定矿石特性、矿物可浮性差异,进行了选矿方案试验研究,最终确定采用“优先浮铜+再磨提高品位”的闭路流程试验,获得了铜精矿Cu品位20.11%,回收率为89.07%的合格铜精矿产品。
智慧矿冶
班卿,阳坤林,杨世亮,于洪石
摘要:
转炉是火法吹炼的重要设备,但其造成的低空污染是行业痛点。水冷活动烟罩彻底解决了转炉烟气污染,但冷却性能影响机制尚无系统研究。为了深入理解水冷活动烟罩冷却性能影响机制,本文基于数值模拟的方法研究了不同管路布置下的水冷活动烟罩内流动特性和受热面温度分布。结果表明:新的管路布置能够有效改善冷却腔室内的流动特性、减少涡旋数量、增加冷却水平均流速;大幅提升水冷活动烟罩换热性能、减少高温区数量和面积、降低受热面温度。具体而言:主要涡旋数量由9个减少为2个,冷却水平均速度由0.1997 m/s增加至0.2445 m/s,进出口压力损失由56092.68 Pa减少至54513.59 Pa;主要高温集中区域由4个减少为2个,受热面400 K以上高温区域面积占比由57%减少至41%,受热面平均温度由407.48K降低至393.70K,最高温度由550.05K降低至446.71K。
吕奉斌,张志红,郭利杰,刘光生
摘要:
充填采矿法在提高矿石回收率,防止地表沉陷及实现绿色矿山建设方面展现出显著优势。充填体的强度特性是影响充填效果关键因素,通过实验评估充填体的抗压强度既耗费时间又花费颇高,而基于深度学习的强度预测模型能够有效解决该问题。本文基于已有试验结果,构建了包含2338条样本数据的数据库。采用均方根误差、平均绝对误差、决定系数为评价指标,对BP、PSO-BP、SVM和GA-SVM四种预测模型进行了对比评估,结果表明GA-SVM模型对充填体强度的预测效果最为理想,可作为充填体强度预测的有效工具。利用随机森林算法进行对影响充填体强度的13个因素进行重要性评估,结果显示养护龄期为最重要的影响因素。这一研究为矿山充填体抗压强度预测提供了有效参考。
冶金与材料
丛良伟,庞昇,王志,李来时,吴玉胜
摘要:
理论计算结果已经证实MAX相Nb2PC机械性能优于其它MAX相,是极具发展潜力的结构材料。但受限于现有含磷MAX相制备过程存在的原料成本高(原料需使用高纯金属、红磷、石墨粉体)、反应器设计复杂(反应需在密闭石英反应器中进行)以及反应时间长(由于磷沸点低,需进行长时间的低温磷化-高温反应制备MAX相)等瓶颈问题,含磷MAX相的深入研究一直被忽视。基于此,本文创新提出了基于气固反应机理的含磷MAX相高温磷化制备新思路,利用生产黄磷副产物磷铁渣中的FeP高温释放磷蒸汽特征,使其在高温下对Nb2O5碳热还原产物NbC进行磷化,成功实现了MAX相Nb2PC的高效制备。同时,探究了原料配比、烧结温度及保温时间对产物纯度的影响。结果表明,当NbC与磷铁渣摩尔比为1:5时,在1200 ℃下保温1 h可得到纯度大于99 %的Nb2PC。该创新方法有望为含磷MAX相的低成本、规模化制备提供技术基础。
矿冶综述
付健博,闫一涵,任慧
摘要:
隐身屏蔽材料在军事、民用领域涉及电磁辐射衰减的各种应用场景中发挥着重要作用。碳基材料由于其重量轻、介电性能优异、导电率高还兼顾了良好的化学稳定性,为制造超薄、多功能和高性能屏蔽隐身材料提供了有效的途径。本综述对多种碳基微波吸收材料进行了详细的综述,包括炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨及石墨烯。总结了碳基微波吸收材料的开发方面取得的新进展,研究汇总了各种材料的结构、优势和局限性,以期为新型碳基吸波材料在进一步提高微波吸收性能方面提供参考。
邵立南
摘要:
针对我国有色金属行业重金属废水的来源、特征和处理要求,分析了处理技术的研究现状,结果表明,目前主要有中和法(石灰-铁盐法)、硫化法、吸附法、离子交换法、膜法和生化法等6类常用的处理技术。在此基础上,阐明了我国有色金属行业重金属废水处理技术的发展趋势:环保标准趋严推进处理技术向深度治理方向发展;传统处理工艺不符合新时代的发展要求,倒逼行业向资源化方向推进;无人值守治理污染模式成为未来发展方向。
矿冶专栏
张学友,王海北,Ma Hao
摘要:
本文介绍了铅产业在全球气候变化背景下的碳排放特点及其冶炼技术的发展。面对高能耗、高排放的传统铅冶炼工艺特点,我国铅产业积极响应国家“双碳”目标,通过引入氧气底吹炼铅法等先进冶炼工艺以及液态高铅渣直接还原等革命性技术,显著提升了节能减排效果。在再生铅领域,火法与湿法工艺并行发展,其中,湿法短流程再生技术的研发,为废旧铅资源的循环利用提供了新途径。此外,人工智能等变革性技术在铅产业中的应用日益广泛,进一步推动了铅产业的绿色低碳转型。文章亦总结了我国铅产业在低碳转型方面的积极探索与显著成就,并展望了未来的发展方向,强调了其在全球铅产业可持续发展中的重要作用。
智慧矿冶
胡建华
摘要:
岩体的裂隙发育程度对矿山地下工程的力学特性具有重要影响,是影响矿山地下工程安全和稳定性的重要指标。岩体裂隙分布具有的不确定性和随机性,给这类岩体力学问题的科学研究和安全施工提出了挑战。基于随机理论的Monte-Carlo方法和岩体裂隙面 Baecher 圆盘假设,推导了岩体裂隙结构参数的数学概率密度函数,提出了统计学角度的迹长(L)与直径(D)之间分布关系,建立了改进后裂隙结构几何参数的先验模型。借助Matlab-Dimine联合建模和计算机程序实现技术,设计了三维随机裂隙网络生成程序流程,以某矿山的地下巷道工程实际现状为案例,开展了矿山的现场工程地质调查,获得了该矿地下巷道工程的裂隙产状参数,运用自编程的方法构建了岩体真三维的随机裂隙网络数字化空间结构模型,实现了地下矿山工程岩体裂隙网络模型的数字化重构。研究结果表明:(1)以岩体力学统计学参数为依据,提出了迹长与裂隙直径的先验模型,改进了观测迹长(L)-裂隙直径(D)之间的分布关系,实现了矿山地下岩体裂隙结构模型的数字化重构;(2)以某矿地下巷道工程为例,系统分析了矿山岩体工程地质调查参数,获得了岩体裂隙的数字化数据,构建了具有高度仿真的三维随机裂隙网络的数字矿体模型,为解决裂隙发育岩体三维数字化提供了一种的新方法。
矿冶专栏
朱剑利,白胜利,张桐瑞,康滟婷,卢浩
摘要:
随着全球气候变化问题日益严重,碳排放控制成为各国政府和能源企业的共同目标。燃煤电厂作为碳排放的主要来源之一,其碳排放量的准确计算和有效管理显得尤为重要。针对燃煤电厂排放因子法计算误差较大的问题,提出了一种基于多项式拟合和误差修正的方法,以提高碳排放量计算的准确性。通过皮尔逊相关系数法选取特征数据集构建多项式模型,利用浣熊优化算法得到最优多项式系数,并对不同特征数和阶数的多项式展开试验。仿真结果显示,建立以发电量、供电量及耗电量的四阶多项式对误差的修正效果最好。误差修正模型能够显著减少碳排放量的计算误差,使修正后的碳排放量更接近实际值。
矿冶综述
陈俊南,衷水平,翁威,迟晓鹏,谭文,蔡教忠,曾广圣,谢锋
摘要:
氰化物具有高毒性,在黄金选冶过程中会产生大量的含氰废水及尾渣亟待处理。随着环保政策的日益完善及人们环保意识的逐渐增强,绿色、无毒的非氰浸金药剂逐渐成为研究热点。在过去几十年中,已研发了超过三十种非氰浸金药剂及方法,包括硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐、卤化法、多硫化物法和氨基酸等。由于存在种种技术障碍,当前非氰浸金药剂的开发与应用大都集中在实验室规模或中试试验规模。鉴于此,本文详细介绍了各类浸金药剂的性质,对不同药剂的提金机理进行了阐述与讨论,并对各类非氰浸金技术潜在的工业应用前景进行了展望。
矿山开采与安全
李孜军,陈寅,王国强,徐宇,李守强,张云韦
摘要:
矿山灾害防治是保障安全生产的前提。金属矿地下矿山近年来越来越关注井下通风安全问题。但因地下矿山通常开拓系统复杂,通风系统工作不稳定,井下风流紊乱,有毒有害气体中毒窒息事故时有发生,严重威胁矿山的安全生产。喀拉通克矿为实现矿井通风智能化调控,系统开展了井下需风量核算、矿井通风三维仿真模拟研究、智能通风系统构架规划等系统研究,并基于矿山生产现状,建设完成了井下通风智能监测与互馈调控系统,实现了智能通风技术的工程应用。通过研究可知,为满足年产150万吨的生产需求,矿山总需风量为240m3/s;根据通风模拟仿真,论证了矿山斜坡道设置空气幕的必要性,探明了矿山当前2#与4#风井的主风机不足以满足矿山需风量,并进行了相应的主风机优化选型;基于矿山当前井下通风系统,共设置74处监测点,并通过系统的技术构架搭建、网络拓扑设计、业务架构设计等设计研究工作,完成了矿山智能通风系统研发,实现了井下通风智能检测与调控,提升了矿山安全管理水平。相关成果,能够为国内外类似矿山的智能通风系统构建提供参考与借鉴。
矿物加工与工艺矿物学
姜美光,田小松,梁泽跃,吕向文,张军,蒋丛国
摘要:
云南某细粒硫化铜钼混合精矿中主要有价金属元素为铜和钼,矿石中主要有用矿物为黄铜矿和辉钼矿,黄铁矿、辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿含量较少,脉石矿物主要是石英和云母,铜、钼矿物嵌布粒度较细,与脉石矿物复杂共生。针对混合精矿分离难度大,分离指标较差现状,在工艺矿物学研究基础上,通过开展铜钼混合精矿分离界面调控技术研究,研发出适用于该矿山细粒铜钼混合精矿高效分离的新型铜抑制剂D117,新型抑制剂D117的使用,大幅度降低硫化钠药剂单耗的同时,提升了黄铜矿抑制效果,获得了良好的选矿指标。在原矿含铜品位19.939%、含钼品位0.424%的条件下,采用“抑铜浮钼”、一粗四精一扫浮选工艺,获得含钼品位45.23%、含铜品位1.09%、钼作业回收率89.61%的钼精矿及含钼0.045%、含铜20.23%、铜作业回收率99.95%的铜精矿,取得良好的选别指标,实现了细粒硫化铜钼混合精矿高效分离,同时为现场流程优化提供技术和理论支撑。
李悦,谢贤,周凌志,吴雨瑶,王翔,李加文,张守逊
摘要:
来自四川省的某钨矿含WO3 0.50%,含Cu 0.17%,含S 2.14%。该矿石中钨全部以独立矿物的形式赋存于白钨矿中,白钨矿是主要回收的金属矿物,其次是黄铜矿。针对该矿石中白钨矿及脉石矿物的组成及嵌布特性,采用“硫化矿浮选-白钨常温粗选-白钨加温精选”的原则流程,开展了碳酸钠用量、水玻璃用量、捕收剂种类及用量、加温氢氧化钠用量、加温水玻璃用量条件试验研究。试验结果表明,ZL捕收剂能提高白钨矿表面的疏水性,具有较强的捕收能力和较好选择性;采用加温精选的方法,能够有效抑制含钙脉石矿物,实现白钨矿与含钙脉石的有效分离。在最佳药剂制度的基础上,开展了“一粗一扫四精一精扫”的闭路试验,获得了WO3品位60.45%、回收率86.46%的白钨精矿,实现了对白钨矿的有效回收。
党秦望,方明山,肖仪武,张聿隆,张钰
摘要:
安徽某在生产铜硫矿尾矿中铜品位和铜损失率较高,为检查造成尾矿中铜损失的主要原因,现对该铜硫矿选矿流程进行诊断。矿物特征参数自动分析系统(MCPAS)能够对原矿石中目的矿物的粒度、选矿流程产品中目的矿物的单体解离度和粒度进行自动测量,这些工艺参数是对选矿流程进行诊断的重要数据支撑。运用MCPAS对其中重要节点产品(溢流、总铜精矿和选铜尾矿)中黄铜矿的单体解离度和粒度进行测定。结果表明:MCPAS适用于铜硫矿选矿流程诊断,可以为优化选矿工艺流程提供数据支撑和技术指导;该选矿流程较为合理,有进一步优化的空间,建议适当提高一段磨矿细度,以提升黄铜矿的单体解离度;此外,还需注意在浮选过程中强化对黄铜矿单体和裸露连生的黄铜矿的回收,加强对脉石矿物的抑制,进一步提高铜的回收率。
代旺,邓荣东,肖世洁,赵睿祺,李鑫
摘要:
针对受巯基乙酸钠抑制后的铜锌硫硫化矿难以分离回收的问题,本文通过纯矿物试验探究了丁基黄药、硫酸铜和双氧水对受巯基乙酸钠抑制后这些硫化矿的可浮性规律及相关机理。结果表明:对受抑制黄铜矿而言,仅使用丁基黄药就能较好地恢复其可浮性,回收率可达到91.01%,而硫酸铜活化和双氧水氧化对进一步提高可浮性作用较小;受抑制的黄铁矿较黄铜矿更难恢复可浮性,需要经双氧水氧化,然后添加丁基黄药才能使其可浮性有效提高,回收率可达90.22%;受抑制闪锌矿的可浮性最难恢复,而且无论双氧水氧化还是硫酸铜活化均难以恢复其可浮性,其回收率仅不到10%。
刘明宝,南宁,李峰,阎赞,刘雷,张甜
摘要:
陕南某复杂难选铁矿石中含铁矿物主要为赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿和磁铁矿,有价矿物与脉石矿物嵌布关系复杂,浸染粒度微细且脉石矿物容易泥化,常规浮选工艺无法有效分离有价矿物。研究结果表明,焙烧-磁选工艺则是处理该类矿石的有效方法之一。在合适的工艺条件下,可获得铁品位为61.5%,回收率为84.3%的精矿产品,本研究为陕南地区难选铁矿资源的高效开发提供了技术支撑。
智慧矿冶
沈斌,罗晓倩,王超
摘要:
为提升煤矿车辆车牌检测的准确性,提出了一种基于YOLOv5s改进的检测模型。在特征融合阶段,采用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)为每个输入特征添加可学习的权重,从而学习不同输入特征的重要性,在不同层次上加强特征融合;使用EIOU损失代替YOLOv5s网络模型CIOU损失作为边界框损失函数,将预测框和真实框的纵横比影响因子拆开,分别计算预测框和真实框的长和宽,加快网络的收敛速度;在特征提取网络中融入CBAM注意力机制,提取目标的更多相关特征信息。实验结果表明,与之前的YOLOv5s模型相比,改进后的网络模型在平均精确度(mAP)上提升了1.05%,收敛速度更快,改进后的模型能有效提高车辆车牌检测的准确率。
资源利用与环境科学
杨江峰[],许良全,李子建,张华,周记名,卢许佳
摘要:
【目的】采用NaOH活化原始污泥生物炭(SBC)制备改性污泥生物炭(NSBC)并用于去除酸性矿山废水中的Cd(Ⅱ)。【方法】通过批量吸附试验研究溶液初始pH、共存离子、吸附时间及初始浓度对去除Cd(Ⅱ)的影响,并探究去除水溶液中的Cd(Ⅱ)潜在机理。【结果】相比于原始污泥生物炭(SBC),碱活化后的污泥生物炭表面多孔且含氧基团的数量得到了增加。与SBC相比,NSBC在溶液pH为4.0~7.0的范围对Cd(Ⅱ)去除率保持在95%以上,且拥有更强的抗离子干扰能力。SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)的去除行为符合拟二级动力学模型和Langmuir模型。在投加量0.5 g·L-1、溶液pH为4.0、温度25℃的条件下,SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)饱和吸附量为67.44 mg·g-1和196.62 mg·g-1。NSBC对Cd(Ⅱ)的去除机理包括含O基团的络合、矿物的溶解-沉淀及静电作用。【结论】研究表明NSBC对含Cd(Ⅱ)酸性矿山废水的修复提供了一种潜在的修复材料。
矿山开采与安全
安南,陈俊智,任春芳,杨立新,魏行,陈祯
摘要:
为解决云南某铁矿深部软岩巷道支护结构整体失效所产生的巷道两帮破坏严重,底鼓等围岩变形破坏的问题,通过现场实地踏勘、地压监测数据、XRD衍射实验等分析造成1452 m分段部分巷道发生变形失稳的原因,通过理论计算得出塑性区半径和周边位移,理论分析各因素如何影响巷道失稳变形。基于正交实验法,利用FLAC3D数值模拟软件建立16个数值模型,以巷道顶底板、两帮位移、塑性区体积为判定依据,分析锚杆长度、锚杆间排距、喷层厚度对巷道围岩稳定的影响。提出“树脂锚杆+锚索+管缝式锚杆+混凝土喷射”联合支护方法,通过现场工业试验对现场试验段巷道进行位移监测,结果表明,该联合支护方法可以长期有效的控制1452 m分段破坏巷道围岩变形。
矿物加工与工艺矿物学
范子恒
摘要:
通过对非洲某花岗伟晶岩型锂辉石矿进行工艺矿物学研究,发现该锂矿中的锂主要以锂辉石和透锂长石的形式赋存。该矿采用常规重选-浮选工艺试生产多年,未能获得良好选矿指标。本试验采用重介质-浮选联合工艺和选择捕收性能良好的组合捕收剂LA+LB进行选矿研究。在原矿Li2O品位1.31%条件下,重介质作业可获得Li2O品位4.05%、回收率27.82%的透锂长石精矿,浮选作业可获得Li2O品位6.01%、回收率41.44%的锂辉石精矿,Li2O总回收率69.58%。与单一浮选工艺比较,重介质-浮选联合工艺可额外获得透锂长石精矿,Li2O总回收率提高了28.22%。
资源利用与环境科学
王松林,雷纯鹏,廖德进,邹元焘,高阳,陶黎明,卢永琪,王建军,高志勇
摘要:
本文针对钨冶炼厂废水中NaCl含量高、组分复杂的特点,提出了“双极膜电渗析—膜蒸馏”的处理方法,实现其循环利用。10吨中试试验结果表明,高盐多组分钨冶炼废水经膜处理可得到浓度大于206 g/L的盐酸溶液和3380 g/L的氢氧化钠溶液,其中NaCl综合利用率为80.3%。所制备的高浓度酸碱可循环应用于钨冶炼碱煮和酸分解流程中。该膜处理工艺可实现85%高盐多组分钨冶炼废水资源化利用,为彻底解决钨冶炼废水无污染问题提供了技术支撑。
矿山开采与安全
李军,董致宏,王海军,张长锁
摘要:
为探究锈蚀后锚固体试样粘结性能劣化规律,以“混凝土-粘结材料-锚杆”锚固体结构为研究对象,考虑节理数量、节理位置和粘结材料因素对锚固体力学性能的影响,采用通电方式实现锚固体的加速锈蚀,通过拉拔试验获取锚固体荷载-滑移曲线。研究表明:试样的节理数量越多,位置越靠上,通电锈蚀后力学性能劣化越明显,拉拔试验的荷载-滑移曲线斜率越小,发生相对滑移破坏的概率越大,节理位置对锚固体力学性能的劣化作用小于节理数量。相较于透水性更差的树脂锚固体,通电锈蚀对砂浆锚固体的力学性能劣化作用更明显。
矿物加工与工艺矿物学
李昭旺,李杰,祁忠旭,孙大勇,江旭,王龙
摘要:
内蒙古某矿石中可供选矿富集回收的元素是铜,含量为0.41%,脉石矿物主要为石英、白云石和菱铁矿等,少量长石、绿泥石、云母等。铜主要赋存于黄铜矿中,少量赋存在辉铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿及铜蓝中,微量以类质同象形式分布在其他矿物中。根据工艺矿物学研究确定矿石特性、矿物可浮性差异,进行了选矿方案试验研究,最终确定采用“优先浮铜+再磨提高品位”的闭路流程试验,获得了铜精矿Cu品位20.11%,回收率为89.07%的合格铜精矿产品。
智慧矿冶
班卿,阳坤林,杨世亮,于洪石
摘要:
转炉是火法吹炼的重要设备,但其造成的低空污染是行业痛点。水冷活动烟罩彻底解决了转炉烟气污染,但冷却性能影响机制尚无系统研究。为了深入理解水冷活动烟罩冷却性能影响机制,本文基于数值模拟的方法研究了不同管路布置下的水冷活动烟罩内流动特性和受热面温度分布。结果表明:新的管路布置能够有效改善冷却腔室内的流动特性、减少涡旋数量、增加冷却水平均流速;大幅提升水冷活动烟罩换热性能、减少高温区数量和面积、降低受热面温度。具体而言:主要涡旋数量由9个减少为2个,冷却水平均速度由0.1997 m/s增加至0.2445 m/s,进出口压力损失由56092.68 Pa减少至54513.59 Pa;主要高温集中区域由4个减少为2个,受热面400 K以上高温区域面积占比由57%减少至41%,受热面平均温度由407.48K降低至393.70K,最高温度由550.05K降低至446.71K。
吕奉斌,张志红,郭利杰,刘光生
摘要:
充填采矿法在提高矿石回收率,防止地表沉陷及实现绿色矿山建设方面展现出显著优势。充填体的强度特性是影响充填效果关键因素,通过实验评估充填体的抗压强度既耗费时间又花费颇高,而基于深度学习的强度预测模型能够有效解决该问题。本文基于已有试验结果,构建了包含2338条样本数据的数据库。采用均方根误差、平均绝对误差、决定系数为评价指标,对BP、PSO-BP、SVM和GA-SVM四种预测模型进行了对比评估,结果表明GA-SVM模型对充填体强度的预测效果最为理想,可作为充填体强度预测的有效工具。利用随机森林算法进行对影响充填体强度的13个因素进行重要性评估,结果显示养护龄期为最重要的影响因素。这一研究为矿山充填体抗压强度预测提供了有效参考。
冶金与材料
丛良伟,庞昇,王志,李来时,吴玉胜
摘要:
理论计算结果已经证实MAX相Nb2PC机械性能优于其它MAX相,是极具发展潜力的结构材料。但受限于现有含磷MAX相制备过程存在的原料成本高(原料需使用高纯金属、红磷、石墨粉体)、反应器设计复杂(反应需在密闭石英反应器中进行)以及反应时间长(由于磷沸点低,需进行长时间的低温磷化-高温反应制备MAX相)等瓶颈问题,含磷MAX相的深入研究一直被忽视。基于此,本文创新提出了基于气固反应机理的含磷MAX相高温磷化制备新思路,利用生产黄磷副产物磷铁渣中的FeP高温释放磷蒸汽特征,使其在高温下对Nb2O5碳热还原产物NbC进行磷化,成功实现了MAX相Nb2PC的高效制备。同时,探究了原料配比、烧结温度及保温时间对产物纯度的影响。结果表明,当NbC与磷铁渣摩尔比为1:5时,在1200 ℃下保温1 h可得到纯度大于99 %的Nb2PC。该创新方法有望为含磷MAX相的低成本、规模化制备提供技术基础。
矿冶综述
付健博,闫一涵,任慧
摘要:
隐身屏蔽材料在军事、民用领域涉及电磁辐射衰减的各种应用场景中发挥着重要作用。碳基材料由于其重量轻、介电性能优异、导电率高还兼顾了良好的化学稳定性,为制造超薄、多功能和高性能屏蔽隐身材料提供了有效的途径。本综述对多种碳基微波吸收材料进行了详细的综述,包括炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨及石墨烯。总结了碳基微波吸收材料的开发方面取得的新进展,研究汇总了各种材料的结构、优势和局限性,以期为新型碳基吸波材料在进一步提高微波吸收性能方面提供参考。
邵立南
摘要:
针对我国有色金属行业重金属废水的来源、特征和处理要求,分析了处理技术的研究现状,结果表明,目前主要有中和法(石灰-铁盐法)、硫化法、吸附法、离子交换法、膜法和生化法等6类常用的处理技术。在此基础上,阐明了我国有色金属行业重金属废水处理技术的发展趋势:环保标准趋严推进处理技术向深度治理方向发展;传统处理工艺不符合新时代的发展要求,倒逼行业向资源化方向推进;无人值守治理污染模式成为未来发展方向。
矿冶专栏
张学友,王海北,Ma Hao
摘要:
本文介绍了铅产业在全球气候变化背景下的碳排放特点及其冶炼技术的发展。面对高能耗、高排放的传统铅冶炼工艺特点,我国铅产业积极响应国家“双碳”目标,通过引入氧气底吹炼铅法等先进冶炼工艺以及液态高铅渣直接还原等革命性技术,显著提升了节能减排效果。在再生铅领域,火法与湿法工艺并行发展,其中,湿法短流程再生技术的研发,为废旧铅资源的循环利用提供了新途径。此外,人工智能等变革性技术在铅产业中的应用日益广泛,进一步推动了铅产业的绿色低碳转型。文章亦总结了我国铅产业在低碳转型方面的积极探索与显著成就,并展望了未来的发展方向,强调了其在全球铅产业可持续发展中的重要作用。
智慧矿冶
胡建华
摘要:
岩体的裂隙发育程度对矿山地下工程的力学特性具有重要影响,是影响矿山地下工程安全和稳定性的重要指标。岩体裂隙分布具有的不确定性和随机性,给这类岩体力学问题的科学研究和安全施工提出了挑战。基于随机理论的Monte-Carlo方法和岩体裂隙面 Baecher 圆盘假设,推导了岩体裂隙结构参数的数学概率密度函数,提出了统计学角度的迹长(L)与直径(D)之间分布关系,建立了改进后裂隙结构几何参数的先验模型。借助Matlab-Dimine联合建模和计算机程序实现技术,设计了三维随机裂隙网络生成程序流程,以某矿山的地下巷道工程实际现状为案例,开展了矿山的现场工程地质调查,获得了该矿地下巷道工程的裂隙产状参数,运用自编程的方法构建了岩体真三维的随机裂隙网络数字化空间结构模型,实现了地下矿山工程岩体裂隙网络模型的数字化重构。研究结果表明:(1)以岩体力学统计学参数为依据,提出了迹长与裂隙直径的先验模型,改进了观测迹长(L)-裂隙直径(D)之间的分布关系,实现了矿山地下岩体裂隙结构模型的数字化重构;(2)以某矿地下巷道工程为例,系统分析了矿山岩体工程地质调查参数,获得了岩体裂隙的数字化数据,构建了具有高度仿真的三维随机裂隙网络的数字矿体模型,为解决裂隙发育岩体三维数字化提供了一种的新方法。
矿冶专栏
朱剑利,白胜利,张桐瑞,康滟婷,卢浩
摘要:
随着全球气候变化问题日益严重,碳排放控制成为各国政府和能源企业的共同目标。燃煤电厂作为碳排放的主要来源之一,其碳排放量的准确计算和有效管理显得尤为重要。针对燃煤电厂排放因子法计算误差较大的问题,提出了一种基于多项式拟合和误差修正的方法,以提高碳排放量计算的准确性。通过皮尔逊相关系数法选取特征数据集构建多项式模型,利用浣熊优化算法得到最优多项式系数,并对不同特征数和阶数的多项式展开试验。仿真结果显示,建立以发电量、供电量及耗电量的四阶多项式对误差的修正效果最好。误差修正模型能够显著减少碳排放量的计算误差,使修正后的碳排放量更接近实际值。
矿冶综述
陈俊南,衷水平,翁威,迟晓鹏,谭文,蔡教忠,曾广圣,谢锋
摘要:
氰化物具有高毒性,在黄金选冶过程中会产生大量的含氰废水及尾渣亟待处理。随着环保政策的日益完善及人们环保意识的逐渐增强,绿色、无毒的非氰浸金药剂逐渐成为研究热点。在过去几十年中,已研发了超过三十种非氰浸金药剂及方法,包括硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐、卤化法、多硫化物法和氨基酸等。由于存在种种技术障碍,当前非氰浸金药剂的开发与应用大都集中在实验室规模或中试试验规模。鉴于此,本文详细介绍了各类浸金药剂的性质,对不同药剂的提金机理进行了阐述与讨论,并对各类非氰浸金技术潜在的工业应用前景进行了展望。
矿山开采与安全
李孜军,陈寅,王国强,徐宇,李守强,张云韦
摘要:
矿山灾害防治是保障安全生产的前提。金属矿地下矿山近年来越来越关注井下通风安全问题。但因地下矿山通常开拓系统复杂,通风系统工作不稳定,井下风流紊乱,有毒有害气体中毒窒息事故时有发生,严重威胁矿山的安全生产。喀拉通克矿为实现矿井通风智能化调控,系统开展了井下需风量核算、矿井通风三维仿真模拟研究、智能通风系统构架规划等系统研究,并基于矿山生产现状,建设完成了井下通风智能监测与互馈调控系统,实现了智能通风技术的工程应用。通过研究可知,为满足年产150万吨的生产需求,矿山总需风量为240m3/s;根据通风模拟仿真,论证了矿山斜坡道设置空气幕的必要性,探明了矿山当前2#与4#风井的主风机不足以满足矿山需风量,并进行了相应的主风机优化选型;基于矿山当前井下通风系统,共设置74处监测点,并通过系统的技术构架搭建、网络拓扑设计、业务架构设计等设计研究工作,完成了矿山智能通风系统研发,实现了井下通风智能检测与调控,提升了矿山安全管理水平。相关成果,能够为国内外类似矿山的智能通风系统构建提供参考与借鉴。
矿物加工与工艺矿物学
姜美光,田小松,梁泽跃,吕向文,张军,蒋丛国
摘要:
云南某细粒硫化铜钼混合精矿中主要有价金属元素为铜和钼,矿石中主要有用矿物为黄铜矿和辉钼矿,黄铁矿、辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿含量较少,脉石矿物主要是石英和云母,铜、钼矿物嵌布粒度较细,与脉石矿物复杂共生。针对混合精矿分离难度大,分离指标较差现状,在工艺矿物学研究基础上,通过开展铜钼混合精矿分离界面调控技术研究,研发出适用于该矿山细粒铜钼混合精矿高效分离的新型铜抑制剂D117,新型抑制剂D117的使用,大幅度降低硫化钠药剂单耗的同时,提升了黄铜矿抑制效果,获得了良好的选矿指标。在原矿含铜品位19.939%、含钼品位0.424%的条件下,采用“抑铜浮钼”、一粗四精一扫浮选工艺,获得含钼品位45.23%、含铜品位1.09%、钼作业回收率89.61%的钼精矿及含钼0.045%、含铜20.23%、铜作业回收率99.95%的铜精矿,取得良好的选别指标,实现了细粒硫化铜钼混合精矿高效分离,同时为现场流程优化提供技术和理论支撑。
李悦,谢贤,周凌志,吴雨瑶,王翔,李加文,张守逊
摘要:
来自四川省的某钨矿含WO3 0.50%,含Cu 0.17%,含S 2.14%。该矿石中钨全部以独立矿物的形式赋存于白钨矿中,白钨矿是主要回收的金属矿物,其次是黄铜矿。针对该矿石中白钨矿及脉石矿物的组成及嵌布特性,采用“硫化矿浮选-白钨常温粗选-白钨加温精选”的原则流程,开展了碳酸钠用量、水玻璃用量、捕收剂种类及用量、加温氢氧化钠用量、加温水玻璃用量条件试验研究。试验结果表明,ZL捕收剂能提高白钨矿表面的疏水性,具有较强的捕收能力和较好选择性;采用加温精选的方法,能够有效抑制含钙脉石矿物,实现白钨矿与含钙脉石的有效分离。在最佳药剂制度的基础上,开展了“一粗一扫四精一精扫”的闭路试验,获得了WO3品位60.45%、回收率86.46%的白钨精矿,实现了对白钨矿的有效回收。
党秦望,方明山,肖仪武,张聿隆,张钰
摘要:
安徽某在生产铜硫矿尾矿中铜品位和铜损失率较高,为检查造成尾矿中铜损失的主要原因,现对该铜硫矿选矿流程进行诊断。矿物特征参数自动分析系统(MCPAS)能够对原矿石中目的矿物的粒度、选矿流程产品中目的矿物的单体解离度和粒度进行自动测量,这些工艺参数是对选矿流程进行诊断的重要数据支撑。运用MCPAS对其中重要节点产品(溢流、总铜精矿和选铜尾矿)中黄铜矿的单体解离度和粒度进行测定。结果表明:MCPAS适用于铜硫矿选矿流程诊断,可以为优化选矿工艺流程提供数据支撑和技术指导;该选矿流程较为合理,有进一步优化的空间,建议适当提高一段磨矿细度,以提升黄铜矿的单体解离度;此外,还需注意在浮选过程中强化对黄铜矿单体和裸露连生的黄铜矿的回收,加强对脉石矿物的抑制,进一步提高铜的回收率。
代旺,邓荣东,肖世洁,赵睿祺,李鑫
摘要:
针对受巯基乙酸钠抑制后的铜锌硫硫化矿难以分离回收的问题,本文通过纯矿物试验探究了丁基黄药、硫酸铜和双氧水对受巯基乙酸钠抑制后这些硫化矿的可浮性规律及相关机理。结果表明:对受抑制黄铜矿而言,仅使用丁基黄药就能较好地恢复其可浮性,回收率可达到91.01%,而硫酸铜活化和双氧水氧化对进一步提高可浮性作用较小;受抑制的黄铁矿较黄铜矿更难恢复可浮性,需要经双氧水氧化,然后添加丁基黄药才能使其可浮性有效提高,回收率可达90.22%;受抑制闪锌矿的可浮性最难恢复,而且无论双氧水氧化还是硫酸铜活化均难以恢复其可浮性,其回收率仅不到10%。
刘明宝,南宁,李峰,阎赞,刘雷,张甜
摘要:
陕南某复杂难选铁矿石中含铁矿物主要为赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿和磁铁矿,有价矿物与脉石矿物嵌布关系复杂,浸染粒度微细且脉石矿物容易泥化,常规浮选工艺无法有效分离有价矿物。研究结果表明,焙烧-磁选工艺则是处理该类矿石的有效方法之一。在合适的工艺条件下,可获得铁品位为61.5%,回收率为84.3%的精矿产品,本研究为陕南地区难选铁矿资源的高效开发提供了技术支撑。
智慧矿冶
沈斌,罗晓倩,王超
摘要:
为提升煤矿车辆车牌检测的准确性,提出了一种基于YOLOv5s改进的检测模型。在特征融合阶段,采用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)为每个输入特征添加可学习的权重,从而学习不同输入特征的重要性,在不同层次上加强特征融合;使用EIOU损失代替YOLOv5s网络模型CIOU损失作为边界框损失函数,将预测框和真实框的纵横比影响因子拆开,分别计算预测框和真实框的长和宽,加快网络的收敛速度;在特征提取网络中融入CBAM注意力机制,提取目标的更多相关特征信息。实验结果表明,与之前的YOLOv5s模型相比,改进后的网络模型在平均精确度(mAP)上提升了1.05%,收敛速度更快,改进后的模型能有效提高车辆车牌检测的准确率。
资源利用与环境科学
杨江峰[],许良全,李子建,张华,周记名,卢许佳
摘要:
【目的】采用NaOH活化原始污泥生物炭(SBC)制备改性污泥生物炭(NSBC)并用于去除酸性矿山废水中的Cd(Ⅱ)。【方法】通过批量吸附试验研究溶液初始pH、共存离子、吸附时间及初始浓度对去除Cd(Ⅱ)的影响,并探究去除水溶液中的Cd(Ⅱ)潜在机理。【结果】相比于原始污泥生物炭(SBC),碱活化后的污泥生物炭表面多孔且含氧基团的数量得到了增加。与SBC相比,NSBC在溶液pH为4.0~7.0的范围对Cd(Ⅱ)去除率保持在95%以上,且拥有更强的抗离子干扰能力。SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)的去除行为符合拟二级动力学模型和Langmuir模型。在投加量0.5 g·L-1、溶液pH为4.0、温度25℃的条件下,SBC和NSBC对Cd(Ⅱ)饱和吸附量为67.44 mg·g-1和196.62 mg·g-1。NSBC对Cd(Ⅱ)的去除机理包括含O基团的络合、矿物的溶解-沉淀及静电作用。【结论】研究表明NSBC对含Cd(Ⅱ)酸性矿山废水的修复提供了一种潜在的修复材料。
矿山开采与安全
安南,陈俊智,任春芳,杨立新,魏行,陈祯
摘要:
为解决云南某铁矿深部软岩巷道支护结构整体失效所产生的巷道两帮破坏严重,底鼓等围岩变形破坏的问题,通过现场实地踏勘、地压监测数据、XRD衍射实验等分析造成1452 m分段部分巷道发生变形失稳的原因,通过理论计算得出塑性区半径和周边位移,理论分析各因素如何影响巷道失稳变形。基于正交实验法,利用FLAC3D数值模拟软件建立16个数值模型,以巷道顶底板、两帮位移、塑性区体积为判定依据,分析锚杆长度、锚杆间排距、喷层厚度对巷道围岩稳定的影响。提出“树脂锚杆+锚索+管缝式锚杆+混凝土喷射”联合支护方法,通过现场工业试验对现场试验段巷道进行位移监测,结果表明,该联合支护方法可以长期有效的控制1452 m分段破坏巷道围岩变形。
矿物加工与工艺矿物学
范子恒
摘要:
通过对非洲某花岗伟晶岩型锂辉石矿进行工艺矿物学研究,发现该锂矿中的锂主要以锂辉石和透锂长石的形式赋存。该矿采用常规重选-浮选工艺试生产多年,未能获得良好选矿指标。本试验采用重介质-浮选联合工艺和选择捕收性能良好的组合捕收剂LA+LB进行选矿研究。在原矿Li2O品位1.31%条件下,重介质作业可获得Li2O品位4.05%、回收率27.82%的透锂长石精矿,浮选作业可获得Li2O品位6.01%、回收率41.44%的锂辉石精矿,Li2O总回收率69.58%。与单一浮选工艺比较,重介质-浮选联合工艺可额外获得透锂长石精矿,Li2O总回收率提高了28.22%。
资源利用与环境科学
王松林,雷纯鹏,廖德进,邹元焘,高阳,陶黎明,卢永琪,王建军,高志勇
摘要:
本文针对钨冶炼厂废水中NaCl含量高、组分复杂的特点,提出了“双极膜电渗析—膜蒸馏”的处理方法,实现其循环利用。10吨中试试验结果表明,高盐多组分钨冶炼废水经膜处理可得到浓度大于206 g/L的盐酸溶液和3380 g/L的氢氧化钠溶液,其中NaCl综合利用率为80.3%。所制备的高浓度酸碱可循环应用于钨冶炼碱煮和酸分解流程中。该膜处理工艺可实现85%高盐多组分钨冶炼废水资源化利用,为彻底解决钨冶炼废水无污染问题提供了技术支撑。
矿山开采与安全
李军,董致宏,王海军,张长锁
摘要:
为探究锈蚀后锚固体试样粘结性能劣化规律,以“混凝土-粘结材料-锚杆”锚固体结构为研究对象,考虑节理数量、节理位置和粘结材料因素对锚固体力学性能的影响,采用通电方式实现锚固体的加速锈蚀,通过拉拔试验获取锚固体荷载-滑移曲线。研究表明:试样的节理数量越多,位置越靠上,通电锈蚀后力学性能劣化越明显,拉拔试验的荷载-滑移曲线斜率越小,发生相对滑移破坏的概率越大,节理位置对锚固体力学性能的劣化作用小于节理数量。相较于透水性更差的树脂锚固体,通电锈蚀对砂浆锚固体的力学性能劣化作用更明显。
矿物加工与工艺矿物学
李昭旺,李杰,祁忠旭,孙大勇,江旭,王龙
摘要:
内蒙古某矿石中可供选矿富集回收的元素是铜,含量为0.41%,脉石矿物主要为石英、白云石和菱铁矿等,少量长石、绿泥石、云母等。铜主要赋存于黄铜矿中,少量赋存在辉铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿及铜蓝中,微量以类质同象形式分布在其他矿物中。根据工艺矿物学研究确定矿石特性、矿物可浮性差异,进行了选矿方案试验研究,最终确定采用“优先浮铜+再磨提高品位”的闭路流程试验,获得了铜精矿Cu品位20.11%,回收率为89.07%的合格铜精矿产品。
智慧矿冶
班卿,阳坤林,杨世亮,于洪石
摘要:
转炉是火法吹炼的重要设备,但其造成的低空污染是行业痛点。水冷活动烟罩彻底解决了转炉烟气污染,但冷却性能影响机制尚无系统研究。为了深入理解水冷活动烟罩冷却性能影响机制,本文基于数值模拟的方法研究了不同管路布置下的水冷活动烟罩内流动特性和受热面温度分布。结果表明:新的管路布置能够有效改善冷却腔室内的流动特性、减少涡旋数量、增加冷却水平均流速;大幅提升水冷活动烟罩换热性能、减少高温区数量和面积、降低受热面温度。具体而言:主要涡旋数量由9个减少为2个,冷却水平均速度由0.1997 m/s增加至0.2445 m/s,进出口压力损失由56092.68 Pa减少至54513.59 Pa;主要高温集中区域由4个减少为2个,受热面400 K以上高温区域面积占比由57%减少至41%,受热面平均温度由407.48K降低至393.70K,最高温度由550.05K降低至446.71K。
吕奉斌,张志红,郭利杰,刘光生
摘要:
充填采矿法在提高矿石回收率,防止地表沉陷及实现绿色矿山建设方面展现出显著优势。充填体的强度特性是影响充填效果关键因素,通过实验评估充填体的抗压强度既耗费时间又花费颇高,而基于深度学习的强度预测模型能够有效解决该问题。本文基于已有试验结果,构建了包含2338条样本数据的数据库。采用均方根误差、平均绝对误差、决定系数为评价指标,对BP、PSO-BP、SVM和GA-SVM四种预测模型进行了对比评估,结果表明GA-SVM模型对充填体强度的预测效果最为理想,可作为充填体强度预测的有效工具。利用随机森林算法进行对影响充填体强度的13个因素进行重要性评估,结果显示养护龄期为最重要的影响因素。这一研究为矿山充填体抗压强度预测提供了有效参考。
冶金与材料
丛良伟,庞昇,王志,李来时,吴玉胜
摘要:
理论计算结果已经证实MAX相Nb2PC机械性能优于其它MAX相,是极具发展潜力的结构材料。但受限于现有含磷MAX相制备过程存在的原料成本高(原料需使用高纯金属、红磷、石墨粉体)、反应器设计复杂(反应需在密闭石英反应器中进行)以及反应时间长(由于磷沸点低,需进行长时间的低温磷化-高温反应制备MAX相)等瓶颈问题,含磷MAX相的深入研究一直被忽视。基于此,本文创新提出了基于气固反应机理的含磷MAX相高温磷化制备新思路,利用生产黄磷副产物磷铁渣中的FeP高温释放磷蒸汽特征,使其在高温下对Nb2O5碳热还原产物NbC进行磷化,成功实现了MAX相Nb2PC的高效制备。同时,探究了原料配比、烧结温度及保温时间对产物纯度的影响。结果表明,当NbC与磷铁渣摩尔比为1:5时,在1200 ℃下保温1 h可得到纯度大于99 %的Nb2PC。该创新方法有望为含磷MAX相的低成本、规模化制备提供技术基础。
矿冶综述
付健博,闫一涵,任慧
摘要:
隐身屏蔽材料在军事、民用领域涉及电磁辐射衰减的各种应用场景中发挥着重要作用。碳基材料由于其重量轻、介电性能优异、导电率高还兼顾了良好的化学稳定性,为制造超薄、多功能和高性能屏蔽隐身材料提供了有效的途径。本综述对多种碳基微波吸收材料进行了详细的综述,包括炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨及石墨烯。总结了碳基微波吸收材料的开发方面取得的新进展,研究汇总了各种材料的结构、优势和局限性,以期为新型碳基吸波材料在进一步提高微波吸收性能方面提供参考。
邵立南
摘要:
针对我国有色金属行业重金属废水的来源、特征和处理要求,分析了处理技术的研究现状,结果表明,目前主要有中和法(石灰-铁盐法)、硫化法、吸附法、离子交换法、膜法和生化法等6类常用的处理技术。在此基础上,阐明了我国有色金属行业重金属废水处理技术的发展趋势:环保标准趋严推进处理技术向深度治理方向发展;传统处理工艺不符合新时代的发展要求,倒逼行业向资源化方向推进;无人值守治理污染模式成为未来发展方向。
矿冶专栏
张学友,王海北,Ma Hao
摘要:
本文介绍了铅产业在全球气候变化背景下的碳排放特点及其冶炼技术的发展。面对高能耗、高排放的传统铅冶炼工艺特点,我国铅产业积极响应国家“双碳”目标,通过引入氧气底吹炼铅法等先进冶炼工艺以及液态高铅渣直接还原等革命性技术,显著提升了节能减排效果。在再生铅领域,火法与湿法工艺并行发展,其中,湿法短流程再生技术的研发,为废旧铅资源的循环利用提供了新途径。此外,人工智能等变革性技术在铅产业中的应用日益广泛,进一步推动了铅产业的绿色低碳转型。文章亦总结了我国铅产业在低碳转型方面的积极探索与显著成就,并展望了未来的发展方向,强调了其在全球铅产业可持续发展中的重要作用。
智慧矿冶
胡建华
摘要:
岩体的裂隙发育程度对矿山地下工程的力学特性具有重要影响,是影响矿山地下工程安全和稳定性的重要指标。岩体裂隙分布具有的不确定性和随机性,给这类岩体力学问题的科学研究和安全施工提出了挑战。基于随机理论的Monte-Carlo方法和岩体裂隙面 Baecher 圆盘假设,推导了岩体裂隙结构参数的数学概率密度函数,提出了统计学角度的迹长(L)与直径(D)之间分布关系,建立了改进后裂隙结构几何参数的先验模型。借助Matlab-Dimine联合建模和计算机程序实现技术,设计了三维随机裂隙网络生成程序流程,以某矿山的地下巷道工程实际现状为案例,开展了矿山的现场工程地质调查,获得了该矿地下巷道工程的裂隙产状参数,运用自编程的方法构建了岩体真三维的随机裂隙网络数字化空间结构模型,实现了地下矿山工程岩体裂隙网络模型的数字化重构。研究结果表明:(1)以岩体力学统计学参数为依据,提出了迹长与裂隙直径的先验模型,改进了观测迹长(L)-裂隙直径(D)之间的分布关系,实现了矿山地下岩体裂隙结构模型的数字化重构;(2)以某矿地下巷道工程为例,系统分析了矿山岩体工程地质调查参数,获得了岩体裂隙的数字化数据,构建了具有高度仿真的三维随机裂隙网络的数字矿体模型,为解决裂隙发育岩体三维数字化提供了一种的新方法。
矿冶专栏
朱剑利,白胜利,张桐瑞,康滟婷,卢浩
摘要:
随着全球气候变化问题日益严重,碳排放控制成为各国政府和能源企业的共同目标。燃煤电厂作为碳排放的主要来源之一,其碳排放量的准确计算和有效管理显得尤为重要。针对燃煤电厂排放因子法计算误差较大的问题,提出了一种基于多项式拟合和误差修正的方法,以提高碳排放量计算的准确性。通过皮尔逊相关系数法选取特征数据集构建多项式模型,利用浣熊优化算法得到最优多项式系数,并对不同特征数和阶数的多项式展开试验。仿真结果显示,建立以发电量、供电量及耗电量的四阶多项式对误差的修正效果最好。误差修正模型能够显著减少碳排放量的计算误差,使修正后的碳排放量更接近实际值。
矿冶综述
陈俊南,衷水平,翁威,迟晓鹏,谭文,蔡教忠,曾广圣,谢锋
摘要:
氰化物具有高毒性,在黄金选冶过程中会产生大量的含氰废水及尾渣亟待处理。随着环保政策的日益完善及人们环保意识的逐渐增强,绿色、无毒的非氰浸金药剂逐渐成为研究热点。在过去几十年中,已研发了超过三十种非氰浸金药剂及方法,包括硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐、卤化法、多硫化物法和氨基酸等。由于存在种种技术障碍,当前非氰浸金药剂的开发与应用大都集中在实验室规模或中试试验规模。鉴于此,本文详细介绍了各类浸金药剂的性质,对不同药剂的提金机理进行了阐述与讨论,并对各类非氰浸金技术潜在的工业应用前景进行了展望。
矿山开采与安全
李孜军,陈寅,王国强,徐宇,李守强,张云韦
摘要:
矿山灾害防治是保障安全生产的前提。金属矿地下矿山近年来越来越关注井下通风安全问题。但因地下矿山通常开拓系统复杂,通风系统工作不稳定,井下风流紊乱,有毒有害气体中毒窒息事故时有发生,严重威胁矿山的安全生产。喀拉通克矿为实现矿井通风智能化调控,系统开展了井下需风量核算、矿井通风三维仿真模拟研究、智能通风系统构架规划等系统研究,并基于矿山生产现状,建设完成了井下通风智能监测与互馈调控系统,实现了智能通风技术的工程应用。通过研究可知,为满足年产150万吨的生产需求,矿山总需风量为240m3/s;根据通风模拟仿真,论证了矿山斜坡道设置空气幕的必要性,探明了矿山当前2#与4#风井的主风机不足以满足矿山需风量,并进行了相应的主风机优化选型;基于矿山当前井下通风系统,共设置74处监测点,并通过系统的技术构架搭建、网络拓扑设计、业务架构设计等设计研究工作,完成了矿山智能通风系统研发,实现了井下通风智能检测与调控,提升了矿山安全管理水平。相关成果,能够为国内外类似矿山的智能通风系统构建提供参考与借鉴。