2017年第3期目录
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    提取冶金与化学工程
  • 党晓娥,孟裕松,王璐,柯文帅,张焘,吕超飞
    摘要:
    针对含砷硫金精矿两段焙砂中赤铁矿二次包裹金造成渣含金过高的问题,结合硫酸熟化-水浸法处理铁氧化物包裹金的研究现状,主要研究了两段焙砂硫酸熟化过程的热重差热变化、熟化前后的微观结构变化、熟化条件对水浸渣的氰化提金效果以及氰化钠耗量的影响。两段焙砂硫酸熟化机理表明生成水合硫酸盐过程主要发生在127.8~249.1℃,其微观形貌由熟化前的疏松多孔蜂窝状转变成熟化后疏松片状晶体。两段焙砂用过量系数1.6浓度75%的硫酸在250℃熟化90min,水浸除铁率达到91.69%,水浸渣氰化浸金率达到95.54%,比焙砂直接氰化提高了近11%,氰化尾渣金品位由直接氰化浸出的9.10g·t-1降至5.88g·t-1,氰化钠耗量也降低了近一半。研究结果对工业生产具有重要的实际指导意义。
  • 材料制备与加工
  • 刘峰斌,张孟,崔岩,曹雷刚,杨越
    摘要:
    在钛基体上,通过二次阳极氧化法和化学方法制备了不同Fe掺杂浓度的TiO2纳米管阵列,分析了所制备掺杂纳米管阵列的表面形貌、结构及化学组成,研究了其耐腐蚀性能。结果表明,0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液浸泡可以不破坏纳米管阵列实现Fe离子高浓度掺杂。过高铁离子浓度溶液掺杂会损坏纳米管表面形貌,且实际Fe离子掺杂浓度低。经过低铁离子浓度溶液浸泡后,纳米管阵列表现出最好的耐腐蚀性。
  • 地质采矿与安全工程
  • 王云峰,杨红梅
    摘要:
    以白云铺铅锌矿床为研究对象,对金属硫化物的硫和铅同位素组成特征进行分析,以探讨成矿物质的来源。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值变化范围大(-23.98‰~ 23.20‰),具有不均一的特征;且黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值不满足硫同位素分馏平衡条件下的大小关系,初步推测是由较低温成矿所致。金属硫化物中较大的负δ34S值,推断是由细菌还原赋矿地层中的海相硫酸盐所致;而较高的正δ34S值可能是沉积盆地活动期间成矿流体在与富34S的海水蒸发岩发生相互作用的结果。方铅矿的铅同位素组成变化范围较小,组成相对均一,具有较高放射性成因的207Pb和208Pb。根据方铅矿的铅同位素数据在构造模式演化图的分布特征,表明铅具有复杂来源的特征,由于可能是受到壳幔相互作用的影响,导致上地壳、下地壳和地幔物质可能都参与了成矿作用。根据硫、铅同位素地球化学特征,表明该矿床成矿物质具有多来源特征。黄铁矿化和硅化与成矿关系密切,是重要的找矿标志。
  • 材料制备与加工
  • 唐玲,张红霞
    摘要:
    利用OM和SEM等观察不同铜含量Zn-Cu合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对包晶组织的影响。结果表明:Zn-2%Cu合金中存在胞状η相和板条类层片状η两种结构,并且随着冷速的提高,板条类层片状η相的数量有较大幅度的增加,类层片状η相的平均层片间距为8.64μm。Zn-3%Cu、Zn-4%Cu过包晶合金的凝固组织都是由初生ε相、包晶η相和基底η相共同构成,随着冷速的提高,初生ε相的枝晶壁更加发达,包晶η相的厚度更加薄。
  • 秦长江,胡自化,张荣,陈小告,方涛
    摘要:
    针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数,导致试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,本文通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究,揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,并探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响。研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。
  • 范玲,李伟,马琳,张帅,顾业敬
    摘要:
    采用多功能相变仪对一种新型医用β钛合金Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度为900~1000℃ 、变形速度为10-2~1s-1 、变形量在60%的高温塑性变形进行研究。通过研究得出合金在高温下流变应力与变形温度、变形速率的变化规律。利用Zener-Hollomon建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程。得出合金的真应力—真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。实验结果表明:应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低;合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,实验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等材料常数。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 郭彪华,陈波,宋学文,薛通通
    摘要:
    针对德兴铜矿浮选尾矿进行矿物学分析和浮选试验研究,结果表明:该铜尾矿粒度较细,其中-25 μm含量占80%,且矿物成分复杂。选择戊基黄药、丁铵黑药、水杨羟肟酸作为捕收剂,采用硫化矿、氧化矿分别浮选的方式,并对硫化铜矿物进行再磨再选,最终获得品位为13.67%的硫化铜精矿和品位为6.82%的氧化铜精矿。
  • 地质采矿与安全工程
  • 何阳阳
    摘要:
    选择多龙矿集区美日切错组地层中的玄武岩-玄武安山岩-安山岩样品进行常量元素、稀土元素和痕量元素测试。通过分析,认为多不杂铜矿床碱性玄武岩形成于板内洋岛环境,钙碱性玄武岩类形成于大陆弧环境;拿若铜矿床安山岩形成于大陆弧环境;尕尔勤铜矿床钙碱性玄武岩形成于后碰撞弧环境。初步揭示出多龙矿集区板块俯冲作用引发地幔流体作用的成矿机制,地幔交代作用及其产物是洋岛玄武岩富集的主要原因,板块俯冲作用及其产物是岛弧玄武岩富集的主要原因。
  • 提取冶金与化学工程
  • 郭小东,李兴彬,魏昶,李存兄,邓志敢,李旻廷
    摘要:
    研究了酰胺类萃取剂N503(N,N′?二(1?甲基庚基)乙酰胺)从盐酸溶液中萃取铟和铁的行为,考察了盐酸浓度、萃取剂浓度和氯离子浓度对铟、铁萃取率的影响。结果表明:盐酸浓度、萃取剂浓度对In(III)和Fe(III)的萃取率影响较显著,在研究的盐酸浓度范围内,溶液中铟、铁的萃取顺序为Fe(III)>In(III)>Fe(II)。当盐酸浓度为3 mol?L-1,N503浓度为20 %时,Fe(III)的萃取率接近100 %,In(III)的萃取率约为70 %,Fe(II)的萃取率小于1 %。因此Fe(III)与In(III)难以选择性萃取分离,Fe(II)与In(III)可以实现选择性萃取分离。且Fe(III)、In(III)萃合物反萃性能接近,均能被稀盐酸反萃,难以实现选择性反萃分离。因而,获得从盐酸溶液中萃取分离铟铁的工艺为:先采用铁粉将Fe(III)还原为Fe(II),再采用N503选择性萃取,0.1 mol?L-1盐酸溶液反萃In(III),铟铁的分离系数可以达到1400,为铟、铁的分离提供数据基础和理论指导。
  • 材料制备与加工
  • 唐辉
    摘要:
    对TB8合金螺栓分别进行双剪切试验和疲劳试验,结合试验件断口分析、金相组织检查、X射线检测、能谱成分分析和硬度检查,研究微观组织对该合金的抗剪切性能和疲劳性能的影响。研究结果表明,脆性Ti3Al相沿晶界弥散析出可降低合金的剪切强度,β相晶粒上析出的α相的形态差异可影响合金的疲劳性能,非均匀层片状α相可降低合金的疲劳抗力。
  • 提取冶金与化学工程
  • 张永平,雷华志,周娴,李雨耕,杨筱筱
    摘要:
    含铜冶炼渣中含有大量有价金属铜,传统处理含铜冶炼渣的工艺为火法或者湿法中的酸浸法、氨碱法及碱浸法,但是这些传统工艺都具有自身的不足。为解决传统工艺处理含铜冶炼渣的不足,一种高效处理含铜冶炼渣工艺被应用,并取得了良好效果,选择适当的工艺参数可有效提取出含铜冶炼渣中的金属铜,其浸出率可达96%以上。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 王宇斌,彭祥玉
    摘要:
    利用L16(45)正交试验对低品位氧化镍矿酸浸过程中酸的浓度,液固比,浸出时间,浸出温度和搅拌速率等影响镍浸出率的较大因子进行了研究。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比>浸出温度>硫酸浓度>浸出时间>搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4:1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2mol/L,浸出时间2.5h,搅拌速率为250r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。
  • 地质采矿与安全工程
  • 李广涛,乔登攀
    摘要:
    充填料浆因工艺和时序具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,本文根据尾砂非胶结充填工艺物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型,将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用本文模型计算同传统计算模式、实测值进行了对比分析;验证了本文理论模型的合理性;且认为填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化甚为关键,多层充填将料浆的成分在属性上和物理状态在时间上相结合综合计算,优化分析挡墙受力和结构,更为科学合理。
  • 材料制备与加工
  • 夏显明,薛克敏,李萍,魏宝丽
    摘要:
    通过对挤压态ZK60镁合金进行往复挤压成形,研究往复挤压后材料的显微组织和力学性能变化规律。结果表明:往复挤压的温度和道次对ZK60镁合金力学性能及显微组织有较大的影响。随着温度提高和道次增加,ZK60镁合金显现较高的抗拉强度、较低的屈强比,较大的延伸率等,呈现了较好室温塑性变形性能;往复挤压使晶粒明显细化,伴随出现再结晶过程,细晶分布具有一定的流向性,随着挤压道次的增加,晶粒等轴倾向明显,细晶分布趋于均匀化;室温拉伸断口形貌显示随着温度升高和道次增加,韧窝数量与深度明显增加,变形能力提高显著。
  • 环境科学与工程
  • 邱伟军
    摘要:
    很多有色金属矿山在开发过程中,会产生大量含铜酸性废水。由于酸性废水含铜浓度差异性较大,采取的处理工艺也会有所不同。本文针对某矿山含铜酸性废水进行了大量的工业试验研究,结果表明:较高浓度含铜酸性废水可采取硫化法回收铜金属,再经环保中和处理后循环利用,可大量减少中和渣产生量,降低环保处理成本,有显著的经济、环保效益。同时,为了防范极端气候下的环境风险,该矿山还建设了足够处理能力的备用石灰中和处理系统以及应急液碱(片碱)加药系统,以供同类矿山参考、借鉴。
  • 提取冶金与化学工程
  • 蒋训雄
    摘要:
    针对现有粉煤灰提取氧化铝方法中存在的问题,采用硫酸固相转化法从粉煤灰中提取氧化铝,考察了硫酸用量、反应温度和时间、升温速度等因素对转化率的影响,并利用X 射线衍射仪(XRD )、扫描电子显微镜 (SEM)等分析测试手段,对粉煤灰在浓硫酸固相转化法提取铝工艺过程中的微观形貌和物相组成变化进行研究。结果表明,粉煤灰与浓硫酸反应固化后,粉煤灰中的偏高岭石、莫来石等铝硅酸盐矿物颗粒被硫酸侵蚀而转变成硫酸铝和二氧化硅,固相转化后的熟料用水洗即可将铝浸出而与硅分离;[基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA06Z128);北京矿冶研究总院科研基金(02-1502) 作者简介:蒋训雄(1965—),男,湖南祁东人,教授级高级工程师,主要从事有色金属冶金、工业固废与二次资源综合利用等研究。xunxiong@163.com ]硫酸用量、温度及升温速度对转化率的影响较大。
  • 地质采矿与安全工程
  • 邓代强,季勇,姚中亮,康瑞海,肖晓文
    摘要:
    充填系统建成及设备安装完成后,在工业运行试验中充填系统工艺流程顺畅、长时间运行稳定,尾砂浆经压气造浆后整仓尾砂浆浓度非常均匀,从开始充填直至结束的放砂全过程,放出的全尾砂浆浓度较为稳定,每次当班充填料浆浓度平均为68%,不考虑两头的开机与关机调整状态,充填料浆浓度波动范围基本上为1~2%。充填系统于2012年4月投入生产,至2015年7月已累计充填28.51万m3,运行3年多来表明,充填系统制备输送能力为60~80m3/h,充填浓度为68~70%,充填料浆在管道及采场中呈结构流动,不会产生分层及离析现象,系统运行参数均可实现自动检测和调节,充填体强度满足采矿方法要求,为高价值岩金矿床的开采提供了技术保障。
  • 提取冶金与化学工程
  • 徐明,杨金林,马少健
    摘要:
    本文对分析纯的ZnO和Fe2O3超声波分散25min后烘干,高能球磨预处理5h,采用恒温焙烧法制备非纳米ZnFe2O4,对铁酸锌产品进行粒度分析、XRD分析及SEM分析,研究焙烧温度对产品的粒度特征、结晶状况、微观形貌的影响。所制铁酸锌产品经机械活化后进行微波焙烧处理,并对其进行孔径和比表面积分析。利用插值法和响应曲面法对微波处理后产品的硫酸浸出实验数据进行分析,研究始酸浓度、浸出温度对铁酸锌酸溶特性的单因素影响及交互作用影响。
  • 环境科学与工程
  • 吴育家,彭玲,刘宇,潘晓勇,向东
    摘要:
    随着电子产业的迅猛发展,线路板的报废量也大幅度上升。由于机械物理法对线路板的处理效率高,污染小,因而被广泛应用于工业生产。但实际生产设备多采用矿料破碎设备或稍作改进的设备,破碎完成后线路板粒度大,并没有实现完全解离,且破碎过程中易产生粉尘及少量有毒气体等污染物。针对这一技术现状和问题,自主开发了一套经济、绿色的线路板物理回收方法。该工艺采用两级破碎和三级分选实现了金属和非金属的高比例解离,并以水为介质降低破碎过程中局部过高温度,解决了破碎中的热解污染和粉尘污染。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 艾光华
    摘要:
    湖南某白钨矿矿物组成复杂,WO3含量为0.34%,嵌布粒度细小,主要金属矿物为白钨矿,并含有少量方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等。在原矿性质的基础上,试验采用预先脱硫—白钨粗选—加温精选的工艺流程,最终可得到含WO3 61.80%、回收率75.93%的白钨精矿,取得了良好的试验指标。
    提取冶金与化学工程
  • 党晓娥,孟裕松,王璐,柯文帅,张焘,吕超飞
    摘要:
    针对含砷硫金精矿两段焙砂中赤铁矿二次包裹金造成渣含金过高的问题,结合硫酸熟化-水浸法处理铁氧化物包裹金的研究现状,主要研究了两段焙砂硫酸熟化过程的热重差热变化、熟化前后的微观结构变化、熟化条件对水浸渣的氰化提金效果以及氰化钠耗量的影响。两段焙砂硫酸熟化机理表明生成水合硫酸盐过程主要发生在127.8~249.1℃,其微观形貌由熟化前的疏松多孔蜂窝状转变成熟化后疏松片状晶体。两段焙砂用过量系数1.6浓度75%的硫酸在250℃熟化90min,水浸除铁率达到91.69%,水浸渣氰化浸金率达到95.54%,比焙砂直接氰化提高了近11%,氰化尾渣金品位由直接氰化浸出的9.10g·t-1降至5.88g·t-1,氰化钠耗量也降低了近一半。研究结果对工业生产具有重要的实际指导意义。
  • 材料制备与加工
  • 刘峰斌,张孟,崔岩,曹雷刚,杨越
    摘要:
    在钛基体上,通过二次阳极氧化法和化学方法制备了不同Fe掺杂浓度的TiO2纳米管阵列,分析了所制备掺杂纳米管阵列的表面形貌、结构及化学组成,研究了其耐腐蚀性能。结果表明,0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液浸泡可以不破坏纳米管阵列实现Fe离子高浓度掺杂。过高铁离子浓度溶液掺杂会损坏纳米管表面形貌,且实际Fe离子掺杂浓度低。经过低铁离子浓度溶液浸泡后,纳米管阵列表现出最好的耐腐蚀性。
  • 地质采矿与安全工程
  • 王云峰,杨红梅
    摘要:
    以白云铺铅锌矿床为研究对象,对金属硫化物的硫和铅同位素组成特征进行分析,以探讨成矿物质的来源。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值变化范围大(-23.98‰~ 23.20‰),具有不均一的特征;且黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值不满足硫同位素分馏平衡条件下的大小关系,初步推测是由较低温成矿所致。金属硫化物中较大的负δ34S值,推断是由细菌还原赋矿地层中的海相硫酸盐所致;而较高的正δ34S值可能是沉积盆地活动期间成矿流体在与富34S的海水蒸发岩发生相互作用的结果。方铅矿的铅同位素组成变化范围较小,组成相对均一,具有较高放射性成因的207Pb和208Pb。根据方铅矿的铅同位素数据在构造模式演化图的分布特征,表明铅具有复杂来源的特征,由于可能是受到壳幔相互作用的影响,导致上地壳、下地壳和地幔物质可能都参与了成矿作用。根据硫、铅同位素地球化学特征,表明该矿床成矿物质具有多来源特征。黄铁矿化和硅化与成矿关系密切,是重要的找矿标志。
  • 材料制备与加工
  • 唐玲,张红霞
    摘要:
    利用OM和SEM等观察不同铜含量Zn-Cu合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对包晶组织的影响。结果表明:Zn-2%Cu合金中存在胞状η相和板条类层片状η两种结构,并且随着冷速的提高,板条类层片状η相的数量有较大幅度的增加,类层片状η相的平均层片间距为8.64μm。Zn-3%Cu、Zn-4%Cu过包晶合金的凝固组织都是由初生ε相、包晶η相和基底η相共同构成,随着冷速的提高,初生ε相的枝晶壁更加发达,包晶η相的厚度更加薄。
  • 秦长江,胡自化,张荣,陈小告,方涛
    摘要:
    针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数,导致试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,本文通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究,揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,并探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响。研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。
  • 范玲,李伟,马琳,张帅,顾业敬
    摘要:
    采用多功能相变仪对一种新型医用β钛合金Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度为900~1000℃ 、变形速度为10-2~1s-1 、变形量在60%的高温塑性变形进行研究。通过研究得出合金在高温下流变应力与变形温度、变形速率的变化规律。利用Zener-Hollomon建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程。得出合金的真应力—真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。实验结果表明:应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低;合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,实验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等材料常数。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 郭彪华,陈波,宋学文,薛通通
    摘要:
    针对德兴铜矿浮选尾矿进行矿物学分析和浮选试验研究,结果表明:该铜尾矿粒度较细,其中-25 μm含量占80%,且矿物成分复杂。选择戊基黄药、丁铵黑药、水杨羟肟酸作为捕收剂,采用硫化矿、氧化矿分别浮选的方式,并对硫化铜矿物进行再磨再选,最终获得品位为13.67%的硫化铜精矿和品位为6.82%的氧化铜精矿。
  • 地质采矿与安全工程
  • 何阳阳
    摘要:
    选择多龙矿集区美日切错组地层中的玄武岩-玄武安山岩-安山岩样品进行常量元素、稀土元素和痕量元素测试。通过分析,认为多不杂铜矿床碱性玄武岩形成于板内洋岛环境,钙碱性玄武岩类形成于大陆弧环境;拿若铜矿床安山岩形成于大陆弧环境;尕尔勤铜矿床钙碱性玄武岩形成于后碰撞弧环境。初步揭示出多龙矿集区板块俯冲作用引发地幔流体作用的成矿机制,地幔交代作用及其产物是洋岛玄武岩富集的主要原因,板块俯冲作用及其产物是岛弧玄武岩富集的主要原因。
  • 提取冶金与化学工程
  • 郭小东,李兴彬,魏昶,李存兄,邓志敢,李旻廷
    摘要:
    研究了酰胺类萃取剂N503(N,N′?二(1?甲基庚基)乙酰胺)从盐酸溶液中萃取铟和铁的行为,考察了盐酸浓度、萃取剂浓度和氯离子浓度对铟、铁萃取率的影响。结果表明:盐酸浓度、萃取剂浓度对In(III)和Fe(III)的萃取率影响较显著,在研究的盐酸浓度范围内,溶液中铟、铁的萃取顺序为Fe(III)>In(III)>Fe(II)。当盐酸浓度为3 mol?L-1,N503浓度为20 %时,Fe(III)的萃取率接近100 %,In(III)的萃取率约为70 %,Fe(II)的萃取率小于1 %。因此Fe(III)与In(III)难以选择性萃取分离,Fe(II)与In(III)可以实现选择性萃取分离。且Fe(III)、In(III)萃合物反萃性能接近,均能被稀盐酸反萃,难以实现选择性反萃分离。因而,获得从盐酸溶液中萃取分离铟铁的工艺为:先采用铁粉将Fe(III)还原为Fe(II),再采用N503选择性萃取,0.1 mol?L-1盐酸溶液反萃In(III),铟铁的分离系数可以达到1400,为铟、铁的分离提供数据基础和理论指导。
  • 材料制备与加工
  • 唐辉
    摘要:
    对TB8合金螺栓分别进行双剪切试验和疲劳试验,结合试验件断口分析、金相组织检查、X射线检测、能谱成分分析和硬度检查,研究微观组织对该合金的抗剪切性能和疲劳性能的影响。研究结果表明,脆性Ti3Al相沿晶界弥散析出可降低合金的剪切强度,β相晶粒上析出的α相的形态差异可影响合金的疲劳性能,非均匀层片状α相可降低合金的疲劳抗力。
  • 提取冶金与化学工程
  • 张永平,雷华志,周娴,李雨耕,杨筱筱
    摘要:
    含铜冶炼渣中含有大量有价金属铜,传统处理含铜冶炼渣的工艺为火法或者湿法中的酸浸法、氨碱法及碱浸法,但是这些传统工艺都具有自身的不足。为解决传统工艺处理含铜冶炼渣的不足,一种高效处理含铜冶炼渣工艺被应用,并取得了良好效果,选择适当的工艺参数可有效提取出含铜冶炼渣中的金属铜,其浸出率可达96%以上。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 王宇斌,彭祥玉
    摘要:
    利用L16(45)正交试验对低品位氧化镍矿酸浸过程中酸的浓度,液固比,浸出时间,浸出温度和搅拌速率等影响镍浸出率的较大因子进行了研究。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比>浸出温度>硫酸浓度>浸出时间>搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4:1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2mol/L,浸出时间2.5h,搅拌速率为250r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。
  • 地质采矿与安全工程
  • 李广涛,乔登攀
    摘要:
    充填料浆因工艺和时序具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,本文根据尾砂非胶结充填工艺物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型,将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用本文模型计算同传统计算模式、实测值进行了对比分析;验证了本文理论模型的合理性;且认为填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化甚为关键,多层充填将料浆的成分在属性上和物理状态在时间上相结合综合计算,优化分析挡墙受力和结构,更为科学合理。
  • 材料制备与加工
  • 夏显明,薛克敏,李萍,魏宝丽
    摘要:
    通过对挤压态ZK60镁合金进行往复挤压成形,研究往复挤压后材料的显微组织和力学性能变化规律。结果表明:往复挤压的温度和道次对ZK60镁合金力学性能及显微组织有较大的影响。随着温度提高和道次增加,ZK60镁合金显现较高的抗拉强度、较低的屈强比,较大的延伸率等,呈现了较好室温塑性变形性能;往复挤压使晶粒明显细化,伴随出现再结晶过程,细晶分布具有一定的流向性,随着挤压道次的增加,晶粒等轴倾向明显,细晶分布趋于均匀化;室温拉伸断口形貌显示随着温度升高和道次增加,韧窝数量与深度明显增加,变形能力提高显著。
  • 环境科学与工程
  • 邱伟军
    摘要:
    很多有色金属矿山在开发过程中,会产生大量含铜酸性废水。由于酸性废水含铜浓度差异性较大,采取的处理工艺也会有所不同。本文针对某矿山含铜酸性废水进行了大量的工业试验研究,结果表明:较高浓度含铜酸性废水可采取硫化法回收铜金属,再经环保中和处理后循环利用,可大量减少中和渣产生量,降低环保处理成本,有显著的经济、环保效益。同时,为了防范极端气候下的环境风险,该矿山还建设了足够处理能力的备用石灰中和处理系统以及应急液碱(片碱)加药系统,以供同类矿山参考、借鉴。
  • 提取冶金与化学工程
  • 蒋训雄
    摘要:
    针对现有粉煤灰提取氧化铝方法中存在的问题,采用硫酸固相转化法从粉煤灰中提取氧化铝,考察了硫酸用量、反应温度和时间、升温速度等因素对转化率的影响,并利用X 射线衍射仪(XRD )、扫描电子显微镜 (SEM)等分析测试手段,对粉煤灰在浓硫酸固相转化法提取铝工艺过程中的微观形貌和物相组成变化进行研究。结果表明,粉煤灰与浓硫酸反应固化后,粉煤灰中的偏高岭石、莫来石等铝硅酸盐矿物颗粒被硫酸侵蚀而转变成硫酸铝和二氧化硅,固相转化后的熟料用水洗即可将铝浸出而与硅分离;[基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA06Z128);北京矿冶研究总院科研基金(02-1502) 作者简介:蒋训雄(1965—),男,湖南祁东人,教授级高级工程师,主要从事有色金属冶金、工业固废与二次资源综合利用等研究。xunxiong@163.com ]硫酸用量、温度及升温速度对转化率的影响较大。
  • 地质采矿与安全工程
  • 邓代强,季勇,姚中亮,康瑞海,肖晓文
    摘要:
    充填系统建成及设备安装完成后,在工业运行试验中充填系统工艺流程顺畅、长时间运行稳定,尾砂浆经压气造浆后整仓尾砂浆浓度非常均匀,从开始充填直至结束的放砂全过程,放出的全尾砂浆浓度较为稳定,每次当班充填料浆浓度平均为68%,不考虑两头的开机与关机调整状态,充填料浆浓度波动范围基本上为1~2%。充填系统于2012年4月投入生产,至2015年7月已累计充填28.51万m3,运行3年多来表明,充填系统制备输送能力为60~80m3/h,充填浓度为68~70%,充填料浆在管道及采场中呈结构流动,不会产生分层及离析现象,系统运行参数均可实现自动检测和调节,充填体强度满足采矿方法要求,为高价值岩金矿床的开采提供了技术保障。
  • 提取冶金与化学工程
  • 徐明,杨金林,马少健
    摘要:
    本文对分析纯的ZnO和Fe2O3超声波分散25min后烘干,高能球磨预处理5h,采用恒温焙烧法制备非纳米ZnFe2O4,对铁酸锌产品进行粒度分析、XRD分析及SEM分析,研究焙烧温度对产品的粒度特征、结晶状况、微观形貌的影响。所制铁酸锌产品经机械活化后进行微波焙烧处理,并对其进行孔径和比表面积分析。利用插值法和响应曲面法对微波处理后产品的硫酸浸出实验数据进行分析,研究始酸浓度、浸出温度对铁酸锌酸溶特性的单因素影响及交互作用影响。
  • 环境科学与工程
  • 吴育家,彭玲,刘宇,潘晓勇,向东
    摘要:
    随着电子产业的迅猛发展,线路板的报废量也大幅度上升。由于机械物理法对线路板的处理效率高,污染小,因而被广泛应用于工业生产。但实际生产设备多采用矿料破碎设备或稍作改进的设备,破碎完成后线路板粒度大,并没有实现完全解离,且破碎过程中易产生粉尘及少量有毒气体等污染物。针对这一技术现状和问题,自主开发了一套经济、绿色的线路板物理回收方法。该工艺采用两级破碎和三级分选实现了金属和非金属的高比例解离,并以水为介质降低破碎过程中局部过高温度,解决了破碎中的热解污染和粉尘污染。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 艾光华
    摘要:
    湖南某白钨矿矿物组成复杂,WO3含量为0.34%,嵌布粒度细小,主要金属矿物为白钨矿,并含有少量方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等。在原矿性质的基础上,试验采用预先脱硫—白钨粗选—加温精选的工艺流程,最终可得到含WO3 61.80%、回收率75.93%的白钨精矿,取得了良好的试验指标。
    提取冶金与化学工程
  • 党晓娥,孟裕松,王璐,柯文帅,张焘,吕超飞
    摘要:
    针对含砷硫金精矿两段焙砂中赤铁矿二次包裹金造成渣含金过高的问题,结合硫酸熟化-水浸法处理铁氧化物包裹金的研究现状,主要研究了两段焙砂硫酸熟化过程的热重差热变化、熟化前后的微观结构变化、熟化条件对水浸渣的氰化提金效果以及氰化钠耗量的影响。两段焙砂硫酸熟化机理表明生成水合硫酸盐过程主要发生在127.8~249.1℃,其微观形貌由熟化前的疏松多孔蜂窝状转变成熟化后疏松片状晶体。两段焙砂用过量系数1.6浓度75%的硫酸在250℃熟化90min,水浸除铁率达到91.69%,水浸渣氰化浸金率达到95.54%,比焙砂直接氰化提高了近11%,氰化尾渣金品位由直接氰化浸出的9.10g·t-1降至5.88g·t-1,氰化钠耗量也降低了近一半。研究结果对工业生产具有重要的实际指导意义。
  • 材料制备与加工
  • 刘峰斌,张孟,崔岩,曹雷刚,杨越
    摘要:
    在钛基体上,通过二次阳极氧化法和化学方法制备了不同Fe掺杂浓度的TiO2纳米管阵列,分析了所制备掺杂纳米管阵列的表面形貌、结构及化学组成,研究了其耐腐蚀性能。结果表明,0.05mol/L的Fe(NO3)3溶液浸泡可以不破坏纳米管阵列实现Fe离子高浓度掺杂。过高铁离子浓度溶液掺杂会损坏纳米管表面形貌,且实际Fe离子掺杂浓度低。经过低铁离子浓度溶液浸泡后,纳米管阵列表现出最好的耐腐蚀性。
  • 地质采矿与安全工程
  • 王云峰,杨红梅
    摘要:
    以白云铺铅锌矿床为研究对象,对金属硫化物的硫和铅同位素组成特征进行分析,以探讨成矿物质的来源。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值变化范围大(-23.98‰~ 23.20‰),具有不均一的特征;且黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ34S值不满足硫同位素分馏平衡条件下的大小关系,初步推测是由较低温成矿所致。金属硫化物中较大的负δ34S值,推断是由细菌还原赋矿地层中的海相硫酸盐所致;而较高的正δ34S值可能是沉积盆地活动期间成矿流体在与富34S的海水蒸发岩发生相互作用的结果。方铅矿的铅同位素组成变化范围较小,组成相对均一,具有较高放射性成因的207Pb和208Pb。根据方铅矿的铅同位素数据在构造模式演化图的分布特征,表明铅具有复杂来源的特征,由于可能是受到壳幔相互作用的影响,导致上地壳、下地壳和地幔物质可能都参与了成矿作用。根据硫、铅同位素地球化学特征,表明该矿床成矿物质具有多来源特征。黄铁矿化和硅化与成矿关系密切,是重要的找矿标志。
  • 材料制备与加工
  • 唐玲,张红霞
    摘要:
    利用OM和SEM等观察不同铜含量Zn-Cu合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对包晶组织的影响。结果表明:Zn-2%Cu合金中存在胞状η相和板条类层片状η两种结构,并且随着冷速的提高,板条类层片状η相的数量有较大幅度的增加,类层片状η相的平均层片间距为8.64μm。Zn-3%Cu、Zn-4%Cu过包晶合金的凝固组织都是由初生ε相、包晶η相和基底η相共同构成,随着冷速的提高,初生ε相的枝晶壁更加发达,包晶η相的厚度更加薄。
  • 秦长江,胡自化,张荣,陈小告,方涛
    摘要:
    针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数,导致试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,本文通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究,揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,并探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响。研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。
  • 范玲,李伟,马琳,张帅,顾业敬
    摘要:
    采用多功能相变仪对一种新型医用β钛合金Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度为900~1000℃ 、变形速度为10-2~1s-1 、变形量在60%的高温塑性变形进行研究。通过研究得出合金在高温下流变应力与变形温度、变形速率的变化规律。利用Zener-Hollomon建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程。得出合金的真应力—真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。实验结果表明:应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低;合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,实验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等材料常数。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 郭彪华,陈波,宋学文,薛通通
    摘要:
    针对德兴铜矿浮选尾矿进行矿物学分析和浮选试验研究,结果表明:该铜尾矿粒度较细,其中-25 μm含量占80%,且矿物成分复杂。选择戊基黄药、丁铵黑药、水杨羟肟酸作为捕收剂,采用硫化矿、氧化矿分别浮选的方式,并对硫化铜矿物进行再磨再选,最终获得品位为13.67%的硫化铜精矿和品位为6.82%的氧化铜精矿。
  • 地质采矿与安全工程
  • 何阳阳
    摘要:
    选择多龙矿集区美日切错组地层中的玄武岩-玄武安山岩-安山岩样品进行常量元素、稀土元素和痕量元素测试。通过分析,认为多不杂铜矿床碱性玄武岩形成于板内洋岛环境,钙碱性玄武岩类形成于大陆弧环境;拿若铜矿床安山岩形成于大陆弧环境;尕尔勤铜矿床钙碱性玄武岩形成于后碰撞弧环境。初步揭示出多龙矿集区板块俯冲作用引发地幔流体作用的成矿机制,地幔交代作用及其产物是洋岛玄武岩富集的主要原因,板块俯冲作用及其产物是岛弧玄武岩富集的主要原因。
  • 提取冶金与化学工程
  • 郭小东,李兴彬,魏昶,李存兄,邓志敢,李旻廷
    摘要:
    研究了酰胺类萃取剂N503(N,N′?二(1?甲基庚基)乙酰胺)从盐酸溶液中萃取铟和铁的行为,考察了盐酸浓度、萃取剂浓度和氯离子浓度对铟、铁萃取率的影响。结果表明:盐酸浓度、萃取剂浓度对In(III)和Fe(III)的萃取率影响较显著,在研究的盐酸浓度范围内,溶液中铟、铁的萃取顺序为Fe(III)>In(III)>Fe(II)。当盐酸浓度为3 mol?L-1,N503浓度为20 %时,Fe(III)的萃取率接近100 %,In(III)的萃取率约为70 %,Fe(II)的萃取率小于1 %。因此Fe(III)与In(III)难以选择性萃取分离,Fe(II)与In(III)可以实现选择性萃取分离。且Fe(III)、In(III)萃合物反萃性能接近,均能被稀盐酸反萃,难以实现选择性反萃分离。因而,获得从盐酸溶液中萃取分离铟铁的工艺为:先采用铁粉将Fe(III)还原为Fe(II),再采用N503选择性萃取,0.1 mol?L-1盐酸溶液反萃In(III),铟铁的分离系数可以达到1400,为铟、铁的分离提供数据基础和理论指导。
  • 材料制备与加工
  • 唐辉
    摘要:
    对TB8合金螺栓分别进行双剪切试验和疲劳试验,结合试验件断口分析、金相组织检查、X射线检测、能谱成分分析和硬度检查,研究微观组织对该合金的抗剪切性能和疲劳性能的影响。研究结果表明,脆性Ti3Al相沿晶界弥散析出可降低合金的剪切强度,β相晶粒上析出的α相的形态差异可影响合金的疲劳性能,非均匀层片状α相可降低合金的疲劳抗力。
  • 提取冶金与化学工程
  • 张永平,雷华志,周娴,李雨耕,杨筱筱
    摘要:
    含铜冶炼渣中含有大量有价金属铜,传统处理含铜冶炼渣的工艺为火法或者湿法中的酸浸法、氨碱法及碱浸法,但是这些传统工艺都具有自身的不足。为解决传统工艺处理含铜冶炼渣的不足,一种高效处理含铜冶炼渣工艺被应用,并取得了良好效果,选择适当的工艺参数可有效提取出含铜冶炼渣中的金属铜,其浸出率可达96%以上。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 王宇斌,彭祥玉
    摘要:
    利用L16(45)正交试验对低品位氧化镍矿酸浸过程中酸的浓度,液固比,浸出时间,浸出温度和搅拌速率等影响镍浸出率的较大因子进行了研究。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比>浸出温度>硫酸浓度>浸出时间>搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4:1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2mol/L,浸出时间2.5h,搅拌速率为250r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。
  • 地质采矿与安全工程
  • 李广涛,乔登攀
    摘要:
    充填料浆因工艺和时序具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,本文根据尾砂非胶结充填工艺物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型,将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用本文模型计算同传统计算模式、实测值进行了对比分析;验证了本文理论模型的合理性;且认为填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化甚为关键,多层充填将料浆的成分在属性上和物理状态在时间上相结合综合计算,优化分析挡墙受力和结构,更为科学合理。
  • 材料制备与加工
  • 夏显明,薛克敏,李萍,魏宝丽
    摘要:
    通过对挤压态ZK60镁合金进行往复挤压成形,研究往复挤压后材料的显微组织和力学性能变化规律。结果表明:往复挤压的温度和道次对ZK60镁合金力学性能及显微组织有较大的影响。随着温度提高和道次增加,ZK60镁合金显现较高的抗拉强度、较低的屈强比,较大的延伸率等,呈现了较好室温塑性变形性能;往复挤压使晶粒明显细化,伴随出现再结晶过程,细晶分布具有一定的流向性,随着挤压道次的增加,晶粒等轴倾向明显,细晶分布趋于均匀化;室温拉伸断口形貌显示随着温度升高和道次增加,韧窝数量与深度明显增加,变形能力提高显著。
  • 环境科学与工程
  • 邱伟军
    摘要:
    很多有色金属矿山在开发过程中,会产生大量含铜酸性废水。由于酸性废水含铜浓度差异性较大,采取的处理工艺也会有所不同。本文针对某矿山含铜酸性废水进行了大量的工业试验研究,结果表明:较高浓度含铜酸性废水可采取硫化法回收铜金属,再经环保中和处理后循环利用,可大量减少中和渣产生量,降低环保处理成本,有显著的经济、环保效益。同时,为了防范极端气候下的环境风险,该矿山还建设了足够处理能力的备用石灰中和处理系统以及应急液碱(片碱)加药系统,以供同类矿山参考、借鉴。
  • 提取冶金与化学工程
  • 蒋训雄
    摘要:
    针对现有粉煤灰提取氧化铝方法中存在的问题,采用硫酸固相转化法从粉煤灰中提取氧化铝,考察了硫酸用量、反应温度和时间、升温速度等因素对转化率的影响,并利用X 射线衍射仪(XRD )、扫描电子显微镜 (SEM)等分析测试手段,对粉煤灰在浓硫酸固相转化法提取铝工艺过程中的微观形貌和物相组成变化进行研究。结果表明,粉煤灰与浓硫酸反应固化后,粉煤灰中的偏高岭石、莫来石等铝硅酸盐矿物颗粒被硫酸侵蚀而转变成硫酸铝和二氧化硅,固相转化后的熟料用水洗即可将铝浸出而与硅分离;[基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA06Z128);北京矿冶研究总院科研基金(02-1502) 作者简介:蒋训雄(1965—),男,湖南祁东人,教授级高级工程师,主要从事有色金属冶金、工业固废与二次资源综合利用等研究。xunxiong@163.com ]硫酸用量、温度及升温速度对转化率的影响较大。
  • 地质采矿与安全工程
  • 邓代强,季勇,姚中亮,康瑞海,肖晓文
    摘要:
    充填系统建成及设备安装完成后,在工业运行试验中充填系统工艺流程顺畅、长时间运行稳定,尾砂浆经压气造浆后整仓尾砂浆浓度非常均匀,从开始充填直至结束的放砂全过程,放出的全尾砂浆浓度较为稳定,每次当班充填料浆浓度平均为68%,不考虑两头的开机与关机调整状态,充填料浆浓度波动范围基本上为1~2%。充填系统于2012年4月投入生产,至2015年7月已累计充填28.51万m3,运行3年多来表明,充填系统制备输送能力为60~80m3/h,充填浓度为68~70%,充填料浆在管道及采场中呈结构流动,不会产生分层及离析现象,系统运行参数均可实现自动检测和调节,充填体强度满足采矿方法要求,为高价值岩金矿床的开采提供了技术保障。
  • 提取冶金与化学工程
  • 徐明,杨金林,马少健
    摘要:
    本文对分析纯的ZnO和Fe2O3超声波分散25min后烘干,高能球磨预处理5h,采用恒温焙烧法制备非纳米ZnFe2O4,对铁酸锌产品进行粒度分析、XRD分析及SEM分析,研究焙烧温度对产品的粒度特征、结晶状况、微观形貌的影响。所制铁酸锌产品经机械活化后进行微波焙烧处理,并对其进行孔径和比表面积分析。利用插值法和响应曲面法对微波处理后产品的硫酸浸出实验数据进行分析,研究始酸浓度、浸出温度对铁酸锌酸溶特性的单因素影响及交互作用影响。
  • 环境科学与工程
  • 吴育家,彭玲,刘宇,潘晓勇,向东
    摘要:
    随着电子产业的迅猛发展,线路板的报废量也大幅度上升。由于机械物理法对线路板的处理效率高,污染小,因而被广泛应用于工业生产。但实际生产设备多采用矿料破碎设备或稍作改进的设备,破碎完成后线路板粒度大,并没有实现完全解离,且破碎过程中易产生粉尘及少量有毒气体等污染物。针对这一技术现状和问题,自主开发了一套经济、绿色的线路板物理回收方法。该工艺采用两级破碎和三级分选实现了金属和非金属的高比例解离,并以水为介质降低破碎过程中局部过高温度,解决了破碎中的热解污染和粉尘污染。
  • 矿物加工与工艺矿物学
  • 艾光华
    摘要:
    湖南某白钨矿矿物组成复杂,WO3含量为0.34%,嵌布粒度细小,主要金属矿物为白钨矿,并含有少量方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等。在原矿性质的基础上,试验采用预先脱硫—白钨粗选—加温精选的工艺流程,最终可得到含WO3 61.80%、回收率75.93%的白钨精矿,取得了良好的试验指标。

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