材料制备与加工
汪志刚
摘要:
采用连续同步叠轧技术对纯铜(99.9 %)进行等效应变约为4.8的6道次叠轧试验,并利用拉伸试验,以及OM、TEM技术对比分析退火温度和退火方式对铜材组织性能的影响。结果表明,就“一步”法而言,退火温度从170 ℃增加到550 ℃,维氏硬度呈现先增加后降低的趋势,270 ℃达到最大为143.5 HV; 270 ℃保温30 min晶粒发生完全再结晶,且平均晶粒尺寸由原始态的140 μm 细化到40 μm,使得其抗拉强度达到371 MPa,延伸率为16 %;对叠轧后铜材先进行170 ℃保温6 h空冷,再进行350 ℃保温30 min的“两步”退火法,可获得微米晶与纳米晶共存的组织特征,其室温下抗拉强度达到280 MPa,总延伸率超过25 %。
王庆娟
摘要:
研究了熔铸、热加工及热处理条件对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响,通过对比分析组织和性能特征可以得出:铸态的Cu-Cr-Zr合金存在微观偏析,Cr元素主要分布在晶界,组织分布很不均匀,性能较低;经过热锻、热挤变形后,改善了合金元素的分布,减小了晶粒尺寸,合金性能提高;在热处理过程中,热变形组织加速了合金元素扩散、促进析出过程,使析出硬化程度大幅度提高,热挤态的Cu-Cr-Zr合金固溶时效后获得较好的强度、延伸率和导电性匹配,它们分别为431.7MPa、28.1%和80% IACS。
黄本生,彭 昊,陈权,吴序鹏
摘要:
通过粉末烧结法,以铜粉和K2CO3颗粒为原料,成功制备出孔隙率为69%~81%的多孔铜。通过SEM以及EDS技术观察分析了其微观组织和化学成分,并研究了原料配比、烧结温度对孔隙率以及压缩性能的影响,进而分析了孔隙率与吸能效率的关系;结果表明:多孔铜内孔洞大小不一,大孔直径约为180~210μm,小孔直径约为2~6μm;多孔铜中造孔剂K2CO3已充分溶解,且随着铜与K2CO3的配比减小,多孔铜孔隙率增大,同时多孔铜压缩曲线平台区随着孔隙率增大而增长;烧结温度对孔隙率以及压缩性能影响较小;孔隙率对吸能性有影响,孔隙率越大其吸能性越好。
尚晓娟,刘其斌,徐鹏,张时维,蔡恩培
摘要:
本文利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和导电仪等分析测试了Cu和稀土元素含量对铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着Cu和稀土元素含量增加,铝合金抗拉强度均有所提高,但电导率随着Cu含量增加先上升后下降,随稀土量的增加略微下降。当加入0.35%Cu-0.3%Re时合金抗拉强度最高,为210MPa。当加入0.45%Cu-0.2%Re时,合金电导率最高,为61.6%IACS。
刘欢,李程,杨晓伟,江静华,马爱斌
摘要:
采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了热挤压、固溶和时效处理对Mg95Y4Zn1合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,铸态合金由α-Mg基体、网状18R-LPSO相和块状M24Y5相组成,在α-Mg相内存在大量堆垛层错。热挤压后,网状第二相破碎,18R相呈带状沿挤压方向排列,同时α-Mg基体内析出少量14H-LPSO层片。经固溶处理,14H层片的尺寸和数量显著增多。时效处理后,在α-Mg相内部析出大量的β"共格沉淀。与铸态合金相比,挤压态合金的强度显著升高。由于β"沉淀相的析出,时效态合金的强度达到最高,其抗拉强度和屈服强度分别为372 MPa和248 MPa。
吴健,郭光平,古文全,薛涛,李英
摘要:
利用OM(光学显微镜),SEM(扫描电镜),XRD,拉伸测试等方法,研究了稀土镧对ZM5镁合金铸态显微组织、相组成及力学性能的影响,研究表明:ZM5合金中加入稀土镧后,组织中析出了稀土相Al11La3和Al8LaMn4,同时网状分布的β-Mg17Al12相转变为弥散化分布。随稀土镧含量的增加,ZM5合金力学性能得到改善,其原因与稀土第二相强化及镧对β相形貌、数量及分布的改善作用有关,在本试验研究的合金中,ZM5-0.78La合金室温拉伸性能最好,其铸态抗拉强度和断裂延伸率分别达到221MPa和4.95%。
韩啸,黄云,沈浩宇,伊廷锋,诸荣孙
摘要:
采用简单的溶胶凝胶法合成一种新型的钛酸盐材料Li5Cr9Ti4O24。并对其进行了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、充放电测试和阻抗测试等研究样品的结构和电化学性能。XRD图谱表明Li5Cr9Ti4O24材料和LiCrTiO4具有相似的晶格结构;SEM图可以看出溶胶凝胶法合成的Li5Cr9Ti4O24材料粒径大小约为100-200 nm;循环伏安曲线表在1.227 V/1.772 V和1.334 V/1.761 V处出现的氧化还原峰;充放电测试表明:在不同倍率下充放电时,Li5Cr9Ti4O24材料有较好的放电比容量和倍率性能,大倍率充放电曲线表明Li5Cr9Ti4O24材料具有很高的循环稳定性;阻抗图表明循环后的Li5Cr9Ti4O24材料生成SEI膜。
黄本生,龚成龙
摘要:
采用熔体发泡工艺,以TiH2作为发泡剂制备泡沫铝。研究了不同TiH2添加量和不同Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响;并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测量。通过XRD对泡沫铝中物相进行分析,利用扫面电镜观测了孔隙的微观形貌。最后,对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明:Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,其最终主要以Al3Mg2和MgAl2O4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH2的添加量均为为1.5wt%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。
杨在志,傅小明,孙 虎,徐艳
摘要:
以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,以钛酸丁酯为钛源,在不同模版剂质量百分比的情况下,通过水热合成法制备介孔TiO2纳米光催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积孔径分析仪、紫外-可见光光度计分析等进行结构表征和性能测试。结果表明:纳米TiO2光催化剂具有单一的锐钛矿相结构,晶粒尺寸小于12.8nm,当模板剂的量为0.5%时,试样的介孔孔径尺寸为5~16nm,比表面积为162.8m2/g,孔容体积为0.38cm3/g,对光的吸收波长为460nm,吸附能力强、光催化活性高。
唐玲,张会,夏鹏举,徐峰
摘要:
利用OM和SEM等观察不同镁含量Zn-Mg合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对合金组织的影响。结果表明:Zn-Mg合金中存在非小平面的枝晶初生Zn相和小平面的包晶Mg2Zn11金属间化合物相,基体为共晶组织,并且随着冷速的提高,Zn-2%Mg合金中枝晶初生Zn相数量增多,细化且具有发达的二次枝晶臂。共晶层片细化明显。Zn-3%Mg合金中的共晶晶胞具有台阶状及圆状。随着冷却速度的提高,圆形的胞状共晶晶粒增多。
提取冶金与化学工程
梁勇,邹瑜,刘玉城,黎永康,梁鑫,廖春发
摘要:
针对目前金属钙热还原法制备稀土金属的冶炼渣中稀土回收率低的问题,研究开发了一种从钙热还原稀土冶炼渣中提取稀土的工艺,采用碳酸钠焙烧-酸浸的方法提取渣中的稀土。系统考察了焙烧温度、焙烧时间、配料比、盐酸浓度、浸出时间、浸出温度和液固比对渣中稀土的提取效果。在碳酸钠与还原渣质量比1:1、焙烧温度700℃、焙烧时间60min、盐酸浓度3mol.L-1、酸浸温度50℃、酸浸时间40min和液固比6:1的工艺条件下,稀土提取率为94.09%,大大提高了渣中稀土的提取率。
杨双平,周江峰
摘要:
本文采用低温冶炼工艺,利用氨浸渣和钼酸钙两种含钼工业废渣进行了直接还原冶炼钼铁。在实验过程中,研究了熔炼温度对MoFe合金中C、P、S、Si、Cu等杂质元素含量的影响。实验结果表明:熔炼温度为1 500 ℃时,C含量最低为0.72%,其他杂质元素也符合相应的要求,故最佳熔炼温度为1 500 ℃。
刘畅达,吴明
摘要:
本文采用慢应变速率拉伸实验(SSRT)、电化学测试技术系统的研究了2024铝合金在空气、NaCl溶液以及NaCl与Na2CrO4混合溶液中在一定条件下的腐蚀机制。电化学动电位极化曲线与交流阻抗谱研究结果表明在向NaCl溶液中添加CrO42-离子后,在2024铝合金表面上形成了保护性氧化层能起到缓蚀作用,这与慢应变速率1.0×10-6s-1下拉伸实验结果在NaCl溶液中添加CrO42-离子后2024铝合金力学性能提高5%相吻合。
矿物加工与工艺矿物学
宛鹤,何廷树,杨剑波,郭林
摘要:
通过大量的实际矿石试验,研究钼钨浮选生产回水中有害成分对脂肪烃类捕收剂选钼效果的影响发现,钼钨选矿回水降低脂肪烃类捕收剂选钼效果的原因主要由于钼钨选矿回水中存在的大量钙离子。这些钙离子会对辉钼矿颗粒“棱”发生特征吸附,并在辉钼矿颗粒“棱”上生成一层亲水性钼酸钙薄膜,使辉钼矿可浮性变差,造成粗粒级和微细粒级辉钼矿颗粒选钼回收率大幅度降低。
刘明宝,杨超普,阎赞,印万忠
摘要:
以吸附热力学和动力学为切入点研究Pb2 与金红石的相互作用过程,系统考察了pH、时间、药剂浓度和温度等因素对Pb2 在金红石表面吸附过程的影响。结果表明:Pb2 对金红石有良好的活化作用,其在金红石表面的吸附符合准二级动力学模型且吸附速率常数随pH增加整体呈现递减趋势;扩散模型结果显示传质过程的影响因素比较复杂;热力学吸附行为符合Langmuir等温模型,饱和吸附容量和吸附速率常数均随温度的升高而升高,吸附反应焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明吸附过程为自发的吸热过程;自由能及平均吸附能结果均证明Pb2 在金红石表面的吸附为物理吸附,研究结果为金红石资源高效利用提供了理论基础。
匡敬忠,黄震,罗大芳,邹耀伟
摘要:
采用化学沉淀法,通过调节反应物浓度和温度合成了不同结构和形貌的白钨矿,采用XRD、SEM对白钨矿进行了结构和形貌表征。对不同形貌和结构的白钨矿进行了溶解试验和表面电位测试,考察了形貌和结构对油酸钠和十二胺在白钨矿表面吸附的影响。结果表明:随着反应物浓度增加,白钨矿的颗粒尺寸减小;反应温度增加,白钨矿结晶度不断增大,白钨矿的形貌也发生相应变化,溶解性降低。同时白钨矿在水溶液中Ca2 和WO42-离子呈现出不一致溶解行为,这是由于白钨矿与水溶液中的阴离子发生离子交换所致。此外,油酸钠和十二胺在白钨矿表面的吸附特性分别符合Langmuir和Freundlich吸附模型。
张鹏飞,谢海云,陈禄政
摘要:
旋流连续离心分选机是基于离心分选和水力旋流器原理开发的新型分选设备。本文采用旋流连续离心分选机,针对赤铁矿进行分级试验研究,计算并分析设备在不同操作因子条件下的分级效率,结果表明,旋流连续离心分选机的给料压力,反冲水压力,沉砂口压力、溢流口压力对其分级效果均有明显影响。对-2mm赤铁矿分级的最佳操作参数为给料压力60~70kPa,反冲水压力2~5kPa,溢流口压力40~50kPa,沉砂口压力45~50kPa,获得沉砂产品中-2~ 0.15mm、-0.15~ 0.074mm和-0.074mm三个粒级的分级效率分别为80%~85%、64%~70%和25%~35%,分级效果较好。本论文对我国大量难选赤铁矿的分级提供了一种新的途径,并为旋流连续离心分选机在矿物加工领域的进一步拓展应用提供了一定借鉴。
李慧,何廷树,王宇斌,王真
摘要:
通过辉钼矿纯矿物的浮选试验、电动电位测试、Fe3 溶液化学分析、以及XPS分析,系统地研究了Fe3 对辉钼矿表面性质及可浮性的影响及其作用机制。试验结果表明:Fe3 加入明显降低了辉钼矿的浮选回收率;辉钼矿经 Fe3 作用后其表面电位发生显著偏移,表明 Fe3 在辉钼矿表面发生了较强的吸附;Fe3 在溶液中主要以羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀及少量铁离子存在,羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀具有极强的极性,能吸附在辉钼矿上,而铁离子能与辉钼矿棱氧化生成的MoO42-发生化学反应;由于辉钼矿棱的面积要比面的面积小,而铁离子主要是吸附在棱上,因此由XPS检测分析可知,铁元素的峰不明显,铁的含量不多,但可以看出铁离子确实吸附在辉钼矿表面,且吸附既有物理吸附也有化学吸附。
地质采矿与安全工程
南怀方
摘要:
为扩大东风山金矿找矿远景,在开展金矿床成矿地质背景、地质条件、矿体特征、矿石类型、矿物组分等方面研究基础上,通过总结成矿因素与控矿条件,认为沉积分异作用形成的硅铁建造为金成矿的矿源层,区域变质作用使含矿地层内金元素进行迁移与初步富集,花岗岩侵入带来的热源驱使含矿物质重新活化、迁移、再富集形成金矿体。初步认定东风山金矿床成因类型为沉积-变质型金矿床,为寻找类似金矿床具重要指导意义。
徐恒,王贻明,吴爱祥,李芳芳,高维鸿
摘要:
深部开采过渡阶段隔离矿柱失稳破坏具有显著的突发性和复杂性,其失稳危险性难以准确评价。本文从自然条件和人为影响两个方面系统分析了影响隔离矿柱失稳危险状态的因素和相应指数,基于综合指数法得到隔离矿柱失稳危险的指数计算公式和评价指数。根据失稳危险评价指数将失稳危险划分为5级:无失稳、弱失稳、中等失稳、强失稳和极端失稳破坏危险,对应不同的危险等级采取不同的防治措施。通过谦比希铜矿主矿体生产实例对该评价方法进行了验证,表明所建立的评价体系和相应的评价结果与矿山实际开采情况基本一致,可将其应用于深部开采隔离矿柱的失稳危险性评价中。
马志举,孙 宁,韦龙明,江晓龙,段建良
摘要:
采用聚类分析与因子分析方法,确定了山池村矿区的主要成矿元素是Pb、Zn,成矿元素组合为Pb、Zn、Cu、Bi、Mo;以1:1万物化探异常工作成果为基础,对山池村矿区的物化探异常进行了初步分析,得到土壤地球化学测量特征表现为Ag、Pb、Zn组合异常,结合区内1:5万高精度磁法测量发现,含矿岩体具有低阻、高极化率特征。根据成矿地质条件与物化探异常组合,确定AP1号异常区为本区重点找矿靶区;在靶区内布置3条激电测深剖面展开异常查证工作,随后在有利成矿部位实施1个钻孔,并见到了6条铅锌矿体。根据矿区成矿地质条件和物化探异常特征,结合钻探工程的验证结果,指出AP1号异常区为下一步重点工作区。
樊炳良,白 涛,冯德新,周 新,罗拉次旺,噶桑顿珠,易金龙,张力文,李 欢,穷次仁
摘要:
丁青宗白蛇绿混杂岩位于班公湖-怒江蛇绿混杂岩带东部,研究区内主要由辉长岩组成。本文通过辉长岩的岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素测试分析,研究了丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的地球化学特征,探讨了岩浆源区及其结晶分异作用。岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征反映出,丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的具富镁、较贫碱、贫铝和钙的特点,岩石属于富铁质超基性岩,且轻重稀土元素分馏不明显,基本不显Eu异常,稀土元素配分曲线呈宽缓右倾型。辉长岩具较高的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i,相对较高的207Pb/204Pb和208Pb/204Pb,反映了辉长岩的源岩可能为富集型地幔,并在岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质的混染作用。
吴伟伟,胡毅夫,戴兴国
摘要:
岩爆是地下工程开挖中的一种工程动力灾害现象。通过对岩爆孕育过程的力学状态分析,逐步揭示了岩爆的形成过程。研究表明:(1)岩爆孕育过程的力学形态是由弹性转化为塑形,在塑形岩体中发生岩爆,而由其周围弹性岩体提供岩爆能量;(2)岩爆的前提条件是地下工程开挖后,处于单向应力状态且应力集中系数最大的硐壁围岩出现塑形破坏区域;(3)岩爆体只有在满足自身释放和周围围岩对其释放的弹性应变能大于由摩擦力和粘结力做功形成的阻能的情况下才会发生岩爆;(4)应力条件是岩爆发生与否的触发条件,能量条件才是岩爆发生与否的根本条件。
环境科学与工程
张建,魏怀瑞,杨瑞东,高军波,欧益俣
摘要:
在检测贵州都匀牛角塘铅锌矿区尾矿中重金属元素Pb、Zn、As、Sb、Tl、Cr、Cu、Mn、Ni、Cd、Hg含量的基础上,以贵州省A层土壤背景值作为参比值,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法、地累积指数法、潜在生态危害指数法对贵州都匀牛角塘铅锌矿区选矿尾矿中重金属污染状况进行综合评价。结果表明:矿区水牛石、振霖、垠垠、山佳、陈工、狮子洞6个堆场尾矿突出污染元素为Cd、Zn,平均含量为5700 mg/kg、85.58 mg/kg。永胜堆场尾矿中突出污染元素为Hg、As、Sb,平均含量为200.50 mg/kg、346.83 mg/kg、150.10 mg/kg。矿区6个堆场尾矿原矿石主要来源于矿区铅锌矿,永胜堆场尾矿的原矿石主要来源于丹寨、独山、榕江一带的汞矿和锑矿。尾矿中金属元素的相关性分析结果很好的反应了尾矿中重金属元素的来源,尾矿金属元素资源再利用意义不大,潜在环境问题突出。尾矿中有害元素单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、Hakanson潜在生态风险指数法的评价结果一致,均集中反映矿区尾矿堆场突出污染元素为Cd、Zn,永胜尾矿堆场突出污染元素为Hg、As、Sb。尾矿堆场的11种重金属综合生态危害指数大小顺序依次为永胜>陈工>垠垠>山佳>水牛石>狮子洞>振霖,永胜堆场重金属潜在环境污染问题最严重,环保部门应当引起足够的重视。
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摘要:
针对烟气中的Hg0较难脱除问题,选ZSM-5分子筛为制备脱汞吸附剂的载体,CuCl2为改性的活性物质,采用液态离子交换法,制得CuCl2/ZSM-5分子筛脱汞吸附剂。运用XRD、BET、SEM等方法对CuCl2/ZSM-5分子筛进行表征分析,并在不同的CuCl2溶液浓度、吸附反应温度、吸附反应时间等条件下,试验研究其脱汞性能,分析脱汞机理。结果表明,经CuCl2改性后的ZSM-5分子筛的催化氧化能力明显增强,使得Hg0易被氧化为易吸附的Hg2 ;当CuCl2的浓度为2.5%、吸附反应温度为30℃、吸附反应时间为70min时,CuCl2/ZSM-5分子筛的脱汞效率可达到80%以上,较未改性ZSM-5分子筛的脱汞效率提高了25%,具有较好的吸附汞能力。
李历铨,郑洋,李彬,陈静静,吴玉锋,左铁镛
摘要:
近些年来我国再生铜产业的技术装备水平取得了较大进步,但环保治理能力距离绿色发展要求仍存在一定差距。本文通过分析我国再生铜产业的现状及再生原料的来源及特点,识别了二次铜资源回收利用过程主要污染物排放的节点环节,明晰了气体、液体和固体污染物的形成机制,提出了加快绿色再生科技研发的主题方向;和强化产业标准体系建设与监管、完善形成系统的产业政策指引、培育绿色发展长效机制等方面的对策建议。
材料制备与加工
汪志刚
摘要:
采用连续同步叠轧技术对纯铜(99.9 %)进行等效应变约为4.8的6道次叠轧试验,并利用拉伸试验,以及OM、TEM技术对比分析退火温度和退火方式对铜材组织性能的影响。结果表明,就“一步”法而言,退火温度从170 ℃增加到550 ℃,维氏硬度呈现先增加后降低的趋势,270 ℃达到最大为143.5 HV; 270 ℃保温30 min晶粒发生完全再结晶,且平均晶粒尺寸由原始态的140 μm 细化到40 μm,使得其抗拉强度达到371 MPa,延伸率为16 %;对叠轧后铜材先进行170 ℃保温6 h空冷,再进行350 ℃保温30 min的“两步”退火法,可获得微米晶与纳米晶共存的组织特征,其室温下抗拉强度达到280 MPa,总延伸率超过25 %。
王庆娟
摘要:
研究了熔铸、热加工及热处理条件对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响,通过对比分析组织和性能特征可以得出:铸态的Cu-Cr-Zr合金存在微观偏析,Cr元素主要分布在晶界,组织分布很不均匀,性能较低;经过热锻、热挤变形后,改善了合金元素的分布,减小了晶粒尺寸,合金性能提高;在热处理过程中,热变形组织加速了合金元素扩散、促进析出过程,使析出硬化程度大幅度提高,热挤态的Cu-Cr-Zr合金固溶时效后获得较好的强度、延伸率和导电性匹配,它们分别为431.7MPa、28.1%和80% IACS。
黄本生,彭 昊,陈权,吴序鹏
摘要:
通过粉末烧结法,以铜粉和K2CO3颗粒为原料,成功制备出孔隙率为69%~81%的多孔铜。通过SEM以及EDS技术观察分析了其微观组织和化学成分,并研究了原料配比、烧结温度对孔隙率以及压缩性能的影响,进而分析了孔隙率与吸能效率的关系;结果表明:多孔铜内孔洞大小不一,大孔直径约为180~210μm,小孔直径约为2~6μm;多孔铜中造孔剂K2CO3已充分溶解,且随着铜与K2CO3的配比减小,多孔铜孔隙率增大,同时多孔铜压缩曲线平台区随着孔隙率增大而增长;烧结温度对孔隙率以及压缩性能影响较小;孔隙率对吸能性有影响,孔隙率越大其吸能性越好。
尚晓娟,刘其斌,徐鹏,张时维,蔡恩培
摘要:
本文利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和导电仪等分析测试了Cu和稀土元素含量对铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着Cu和稀土元素含量增加,铝合金抗拉强度均有所提高,但电导率随着Cu含量增加先上升后下降,随稀土量的增加略微下降。当加入0.35%Cu-0.3%Re时合金抗拉强度最高,为210MPa。当加入0.45%Cu-0.2%Re时,合金电导率最高,为61.6%IACS。
刘欢,李程,杨晓伟,江静华,马爱斌
摘要:
采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了热挤压、固溶和时效处理对Mg95Y4Zn1合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,铸态合金由α-Mg基体、网状18R-LPSO相和块状M24Y5相组成,在α-Mg相内存在大量堆垛层错。热挤压后,网状第二相破碎,18R相呈带状沿挤压方向排列,同时α-Mg基体内析出少量14H-LPSO层片。经固溶处理,14H层片的尺寸和数量显著增多。时效处理后,在α-Mg相内部析出大量的β"共格沉淀。与铸态合金相比,挤压态合金的强度显著升高。由于β"沉淀相的析出,时效态合金的强度达到最高,其抗拉强度和屈服强度分别为372 MPa和248 MPa。
吴健,郭光平,古文全,薛涛,李英
摘要:
利用OM(光学显微镜),SEM(扫描电镜),XRD,拉伸测试等方法,研究了稀土镧对ZM5镁合金铸态显微组织、相组成及力学性能的影响,研究表明:ZM5合金中加入稀土镧后,组织中析出了稀土相Al11La3和Al8LaMn4,同时网状分布的β-Mg17Al12相转变为弥散化分布。随稀土镧含量的增加,ZM5合金力学性能得到改善,其原因与稀土第二相强化及镧对β相形貌、数量及分布的改善作用有关,在本试验研究的合金中,ZM5-0.78La合金室温拉伸性能最好,其铸态抗拉强度和断裂延伸率分别达到221MPa和4.95%。
韩啸,黄云,沈浩宇,伊廷锋,诸荣孙
摘要:
采用简单的溶胶凝胶法合成一种新型的钛酸盐材料Li5Cr9Ti4O24。并对其进行了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、充放电测试和阻抗测试等研究样品的结构和电化学性能。XRD图谱表明Li5Cr9Ti4O24材料和LiCrTiO4具有相似的晶格结构;SEM图可以看出溶胶凝胶法合成的Li5Cr9Ti4O24材料粒径大小约为100-200 nm;循环伏安曲线表在1.227 V/1.772 V和1.334 V/1.761 V处出现的氧化还原峰;充放电测试表明:在不同倍率下充放电时,Li5Cr9Ti4O24材料有较好的放电比容量和倍率性能,大倍率充放电曲线表明Li5Cr9Ti4O24材料具有很高的循环稳定性;阻抗图表明循环后的Li5Cr9Ti4O24材料生成SEI膜。
黄本生,龚成龙
摘要:
采用熔体发泡工艺,以TiH2作为发泡剂制备泡沫铝。研究了不同TiH2添加量和不同Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响;并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测量。通过XRD对泡沫铝中物相进行分析,利用扫面电镜观测了孔隙的微观形貌。最后,对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明:Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,其最终主要以Al3Mg2和MgAl2O4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH2的添加量均为为1.5wt%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。
杨在志,傅小明,孙 虎,徐艳
摘要:
以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,以钛酸丁酯为钛源,在不同模版剂质量百分比的情况下,通过水热合成法制备介孔TiO2纳米光催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积孔径分析仪、紫外-可见光光度计分析等进行结构表征和性能测试。结果表明:纳米TiO2光催化剂具有单一的锐钛矿相结构,晶粒尺寸小于12.8nm,当模板剂的量为0.5%时,试样的介孔孔径尺寸为5~16nm,比表面积为162.8m2/g,孔容体积为0.38cm3/g,对光的吸收波长为460nm,吸附能力强、光催化活性高。
唐玲,张会,夏鹏举,徐峰
摘要:
利用OM和SEM等观察不同镁含量Zn-Mg合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对合金组织的影响。结果表明:Zn-Mg合金中存在非小平面的枝晶初生Zn相和小平面的包晶Mg2Zn11金属间化合物相,基体为共晶组织,并且随着冷速的提高,Zn-2%Mg合金中枝晶初生Zn相数量增多,细化且具有发达的二次枝晶臂。共晶层片细化明显。Zn-3%Mg合金中的共晶晶胞具有台阶状及圆状。随着冷却速度的提高,圆形的胞状共晶晶粒增多。
提取冶金与化学工程
梁勇,邹瑜,刘玉城,黎永康,梁鑫,廖春发
摘要:
针对目前金属钙热还原法制备稀土金属的冶炼渣中稀土回收率低的问题,研究开发了一种从钙热还原稀土冶炼渣中提取稀土的工艺,采用碳酸钠焙烧-酸浸的方法提取渣中的稀土。系统考察了焙烧温度、焙烧时间、配料比、盐酸浓度、浸出时间、浸出温度和液固比对渣中稀土的提取效果。在碳酸钠与还原渣质量比1:1、焙烧温度700℃、焙烧时间60min、盐酸浓度3mol.L-1、酸浸温度50℃、酸浸时间40min和液固比6:1的工艺条件下,稀土提取率为94.09%,大大提高了渣中稀土的提取率。
杨双平,周江峰
摘要:
本文采用低温冶炼工艺,利用氨浸渣和钼酸钙两种含钼工业废渣进行了直接还原冶炼钼铁。在实验过程中,研究了熔炼温度对MoFe合金中C、P、S、Si、Cu等杂质元素含量的影响。实验结果表明:熔炼温度为1 500 ℃时,C含量最低为0.72%,其他杂质元素也符合相应的要求,故最佳熔炼温度为1 500 ℃。
刘畅达,吴明
摘要:
本文采用慢应变速率拉伸实验(SSRT)、电化学测试技术系统的研究了2024铝合金在空气、NaCl溶液以及NaCl与Na2CrO4混合溶液中在一定条件下的腐蚀机制。电化学动电位极化曲线与交流阻抗谱研究结果表明在向NaCl溶液中添加CrO42-离子后,在2024铝合金表面上形成了保护性氧化层能起到缓蚀作用,这与慢应变速率1.0×10-6s-1下拉伸实验结果在NaCl溶液中添加CrO42-离子后2024铝合金力学性能提高5%相吻合。
矿物加工与工艺矿物学
宛鹤,何廷树,杨剑波,郭林
摘要:
通过大量的实际矿石试验,研究钼钨浮选生产回水中有害成分对脂肪烃类捕收剂选钼效果的影响发现,钼钨选矿回水降低脂肪烃类捕收剂选钼效果的原因主要由于钼钨选矿回水中存在的大量钙离子。这些钙离子会对辉钼矿颗粒“棱”发生特征吸附,并在辉钼矿颗粒“棱”上生成一层亲水性钼酸钙薄膜,使辉钼矿可浮性变差,造成粗粒级和微细粒级辉钼矿颗粒选钼回收率大幅度降低。
刘明宝,杨超普,阎赞,印万忠
摘要:
以吸附热力学和动力学为切入点研究Pb2 与金红石的相互作用过程,系统考察了pH、时间、药剂浓度和温度等因素对Pb2 在金红石表面吸附过程的影响。结果表明:Pb2 对金红石有良好的活化作用,其在金红石表面的吸附符合准二级动力学模型且吸附速率常数随pH增加整体呈现递减趋势;扩散模型结果显示传质过程的影响因素比较复杂;热力学吸附行为符合Langmuir等温模型,饱和吸附容量和吸附速率常数均随温度的升高而升高,吸附反应焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明吸附过程为自发的吸热过程;自由能及平均吸附能结果均证明Pb2 在金红石表面的吸附为物理吸附,研究结果为金红石资源高效利用提供了理论基础。
匡敬忠,黄震,罗大芳,邹耀伟
摘要:
采用化学沉淀法,通过调节反应物浓度和温度合成了不同结构和形貌的白钨矿,采用XRD、SEM对白钨矿进行了结构和形貌表征。对不同形貌和结构的白钨矿进行了溶解试验和表面电位测试,考察了形貌和结构对油酸钠和十二胺在白钨矿表面吸附的影响。结果表明:随着反应物浓度增加,白钨矿的颗粒尺寸减小;反应温度增加,白钨矿结晶度不断增大,白钨矿的形貌也发生相应变化,溶解性降低。同时白钨矿在水溶液中Ca2 和WO42-离子呈现出不一致溶解行为,这是由于白钨矿与水溶液中的阴离子发生离子交换所致。此外,油酸钠和十二胺在白钨矿表面的吸附特性分别符合Langmuir和Freundlich吸附模型。
张鹏飞,谢海云,陈禄政
摘要:
旋流连续离心分选机是基于离心分选和水力旋流器原理开发的新型分选设备。本文采用旋流连续离心分选机,针对赤铁矿进行分级试验研究,计算并分析设备在不同操作因子条件下的分级效率,结果表明,旋流连续离心分选机的给料压力,反冲水压力,沉砂口压力、溢流口压力对其分级效果均有明显影响。对-2mm赤铁矿分级的最佳操作参数为给料压力60~70kPa,反冲水压力2~5kPa,溢流口压力40~50kPa,沉砂口压力45~50kPa,获得沉砂产品中-2~ 0.15mm、-0.15~ 0.074mm和-0.074mm三个粒级的分级效率分别为80%~85%、64%~70%和25%~35%,分级效果较好。本论文对我国大量难选赤铁矿的分级提供了一种新的途径,并为旋流连续离心分选机在矿物加工领域的进一步拓展应用提供了一定借鉴。
李慧,何廷树,王宇斌,王真
摘要:
通过辉钼矿纯矿物的浮选试验、电动电位测试、Fe3 溶液化学分析、以及XPS分析,系统地研究了Fe3 对辉钼矿表面性质及可浮性的影响及其作用机制。试验结果表明:Fe3 加入明显降低了辉钼矿的浮选回收率;辉钼矿经 Fe3 作用后其表面电位发生显著偏移,表明 Fe3 在辉钼矿表面发生了较强的吸附;Fe3 在溶液中主要以羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀及少量铁离子存在,羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀具有极强的极性,能吸附在辉钼矿上,而铁离子能与辉钼矿棱氧化生成的MoO42-发生化学反应;由于辉钼矿棱的面积要比面的面积小,而铁离子主要是吸附在棱上,因此由XPS检测分析可知,铁元素的峰不明显,铁的含量不多,但可以看出铁离子确实吸附在辉钼矿表面,且吸附既有物理吸附也有化学吸附。
地质采矿与安全工程
南怀方
摘要:
为扩大东风山金矿找矿远景,在开展金矿床成矿地质背景、地质条件、矿体特征、矿石类型、矿物组分等方面研究基础上,通过总结成矿因素与控矿条件,认为沉积分异作用形成的硅铁建造为金成矿的矿源层,区域变质作用使含矿地层内金元素进行迁移与初步富集,花岗岩侵入带来的热源驱使含矿物质重新活化、迁移、再富集形成金矿体。初步认定东风山金矿床成因类型为沉积-变质型金矿床,为寻找类似金矿床具重要指导意义。
徐恒,王贻明,吴爱祥,李芳芳,高维鸿
摘要:
深部开采过渡阶段隔离矿柱失稳破坏具有显著的突发性和复杂性,其失稳危险性难以准确评价。本文从自然条件和人为影响两个方面系统分析了影响隔离矿柱失稳危险状态的因素和相应指数,基于综合指数法得到隔离矿柱失稳危险的指数计算公式和评价指数。根据失稳危险评价指数将失稳危险划分为5级:无失稳、弱失稳、中等失稳、强失稳和极端失稳破坏危险,对应不同的危险等级采取不同的防治措施。通过谦比希铜矿主矿体生产实例对该评价方法进行了验证,表明所建立的评价体系和相应的评价结果与矿山实际开采情况基本一致,可将其应用于深部开采隔离矿柱的失稳危险性评价中。
马志举,孙 宁,韦龙明,江晓龙,段建良
摘要:
采用聚类分析与因子分析方法,确定了山池村矿区的主要成矿元素是Pb、Zn,成矿元素组合为Pb、Zn、Cu、Bi、Mo;以1:1万物化探异常工作成果为基础,对山池村矿区的物化探异常进行了初步分析,得到土壤地球化学测量特征表现为Ag、Pb、Zn组合异常,结合区内1:5万高精度磁法测量发现,含矿岩体具有低阻、高极化率特征。根据成矿地质条件与物化探异常组合,确定AP1号异常区为本区重点找矿靶区;在靶区内布置3条激电测深剖面展开异常查证工作,随后在有利成矿部位实施1个钻孔,并见到了6条铅锌矿体。根据矿区成矿地质条件和物化探异常特征,结合钻探工程的验证结果,指出AP1号异常区为下一步重点工作区。
樊炳良,白 涛,冯德新,周 新,罗拉次旺,噶桑顿珠,易金龙,张力文,李 欢,穷次仁
摘要:
丁青宗白蛇绿混杂岩位于班公湖-怒江蛇绿混杂岩带东部,研究区内主要由辉长岩组成。本文通过辉长岩的岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素测试分析,研究了丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的地球化学特征,探讨了岩浆源区及其结晶分异作用。岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征反映出,丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的具富镁、较贫碱、贫铝和钙的特点,岩石属于富铁质超基性岩,且轻重稀土元素分馏不明显,基本不显Eu异常,稀土元素配分曲线呈宽缓右倾型。辉长岩具较高的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i,相对较高的207Pb/204Pb和208Pb/204Pb,反映了辉长岩的源岩可能为富集型地幔,并在岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质的混染作用。
吴伟伟,胡毅夫,戴兴国
摘要:
岩爆是地下工程开挖中的一种工程动力灾害现象。通过对岩爆孕育过程的力学状态分析,逐步揭示了岩爆的形成过程。研究表明:(1)岩爆孕育过程的力学形态是由弹性转化为塑形,在塑形岩体中发生岩爆,而由其周围弹性岩体提供岩爆能量;(2)岩爆的前提条件是地下工程开挖后,处于单向应力状态且应力集中系数最大的硐壁围岩出现塑形破坏区域;(3)岩爆体只有在满足自身释放和周围围岩对其释放的弹性应变能大于由摩擦力和粘结力做功形成的阻能的情况下才会发生岩爆;(4)应力条件是岩爆发生与否的触发条件,能量条件才是岩爆发生与否的根本条件。
环境科学与工程
张建,魏怀瑞,杨瑞东,高军波,欧益俣
摘要:
在检测贵州都匀牛角塘铅锌矿区尾矿中重金属元素Pb、Zn、As、Sb、Tl、Cr、Cu、Mn、Ni、Cd、Hg含量的基础上,以贵州省A层土壤背景值作为参比值,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法、地累积指数法、潜在生态危害指数法对贵州都匀牛角塘铅锌矿区选矿尾矿中重金属污染状况进行综合评价。结果表明:矿区水牛石、振霖、垠垠、山佳、陈工、狮子洞6个堆场尾矿突出污染元素为Cd、Zn,平均含量为5700 mg/kg、85.58 mg/kg。永胜堆场尾矿中突出污染元素为Hg、As、Sb,平均含量为200.50 mg/kg、346.83 mg/kg、150.10 mg/kg。矿区6个堆场尾矿原矿石主要来源于矿区铅锌矿,永胜堆场尾矿的原矿石主要来源于丹寨、独山、榕江一带的汞矿和锑矿。尾矿中金属元素的相关性分析结果很好的反应了尾矿中重金属元素的来源,尾矿金属元素资源再利用意义不大,潜在环境问题突出。尾矿中有害元素单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、Hakanson潜在生态风险指数法的评价结果一致,均集中反映矿区尾矿堆场突出污染元素为Cd、Zn,永胜尾矿堆场突出污染元素为Hg、As、Sb。尾矿堆场的11种重金属综合生态危害指数大小顺序依次为永胜>陈工>垠垠>山佳>水牛石>狮子洞>振霖,永胜堆场重金属潜在环境污染问题最严重,环保部门应当引起足够的重视。
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摘要:
针对烟气中的Hg0较难脱除问题,选ZSM-5分子筛为制备脱汞吸附剂的载体,CuCl2为改性的活性物质,采用液态离子交换法,制得CuCl2/ZSM-5分子筛脱汞吸附剂。运用XRD、BET、SEM等方法对CuCl2/ZSM-5分子筛进行表征分析,并在不同的CuCl2溶液浓度、吸附反应温度、吸附反应时间等条件下,试验研究其脱汞性能,分析脱汞机理。结果表明,经CuCl2改性后的ZSM-5分子筛的催化氧化能力明显增强,使得Hg0易被氧化为易吸附的Hg2 ;当CuCl2的浓度为2.5%、吸附反应温度为30℃、吸附反应时间为70min时,CuCl2/ZSM-5分子筛的脱汞效率可达到80%以上,较未改性ZSM-5分子筛的脱汞效率提高了25%,具有较好的吸附汞能力。
李历铨,郑洋,李彬,陈静静,吴玉锋,左铁镛
摘要:
近些年来我国再生铜产业的技术装备水平取得了较大进步,但环保治理能力距离绿色发展要求仍存在一定差距。本文通过分析我国再生铜产业的现状及再生原料的来源及特点,识别了二次铜资源回收利用过程主要污染物排放的节点环节,明晰了气体、液体和固体污染物的形成机制,提出了加快绿色再生科技研发的主题方向;和强化产业标准体系建设与监管、完善形成系统的产业政策指引、培育绿色发展长效机制等方面的对策建议。
材料制备与加工
汪志刚
摘要:
采用连续同步叠轧技术对纯铜(99.9 %)进行等效应变约为4.8的6道次叠轧试验,并利用拉伸试验,以及OM、TEM技术对比分析退火温度和退火方式对铜材组织性能的影响。结果表明,就“一步”法而言,退火温度从170 ℃增加到550 ℃,维氏硬度呈现先增加后降低的趋势,270 ℃达到最大为143.5 HV; 270 ℃保温30 min晶粒发生完全再结晶,且平均晶粒尺寸由原始态的140 μm 细化到40 μm,使得其抗拉强度达到371 MPa,延伸率为16 %;对叠轧后铜材先进行170 ℃保温6 h空冷,再进行350 ℃保温30 min的“两步”退火法,可获得微米晶与纳米晶共存的组织特征,其室温下抗拉强度达到280 MPa,总延伸率超过25 %。
王庆娟
摘要:
研究了熔铸、热加工及热处理条件对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响,通过对比分析组织和性能特征可以得出:铸态的Cu-Cr-Zr合金存在微观偏析,Cr元素主要分布在晶界,组织分布很不均匀,性能较低;经过热锻、热挤变形后,改善了合金元素的分布,减小了晶粒尺寸,合金性能提高;在热处理过程中,热变形组织加速了合金元素扩散、促进析出过程,使析出硬化程度大幅度提高,热挤态的Cu-Cr-Zr合金固溶时效后获得较好的强度、延伸率和导电性匹配,它们分别为431.7MPa、28.1%和80% IACS。
黄本生,彭 昊,陈权,吴序鹏
摘要:
通过粉末烧结法,以铜粉和K2CO3颗粒为原料,成功制备出孔隙率为69%~81%的多孔铜。通过SEM以及EDS技术观察分析了其微观组织和化学成分,并研究了原料配比、烧结温度对孔隙率以及压缩性能的影响,进而分析了孔隙率与吸能效率的关系;结果表明:多孔铜内孔洞大小不一,大孔直径约为180~210μm,小孔直径约为2~6μm;多孔铜中造孔剂K2CO3已充分溶解,且随着铜与K2CO3的配比减小,多孔铜孔隙率增大,同时多孔铜压缩曲线平台区随着孔隙率增大而增长;烧结温度对孔隙率以及压缩性能影响较小;孔隙率对吸能性有影响,孔隙率越大其吸能性越好。
尚晓娟,刘其斌,徐鹏,张时维,蔡恩培
摘要:
本文利用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和导电仪等分析测试了Cu和稀土元素含量对铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着Cu和稀土元素含量增加,铝合金抗拉强度均有所提高,但电导率随着Cu含量增加先上升后下降,随稀土量的增加略微下降。当加入0.35%Cu-0.3%Re时合金抗拉强度最高,为210MPa。当加入0.45%Cu-0.2%Re时,合金电导率最高,为61.6%IACS。
刘欢,李程,杨晓伟,江静华,马爱斌
摘要:
采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了热挤压、固溶和时效处理对Mg95Y4Zn1合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,铸态合金由α-Mg基体、网状18R-LPSO相和块状M24Y5相组成,在α-Mg相内存在大量堆垛层错。热挤压后,网状第二相破碎,18R相呈带状沿挤压方向排列,同时α-Mg基体内析出少量14H-LPSO层片。经固溶处理,14H层片的尺寸和数量显著增多。时效处理后,在α-Mg相内部析出大量的β"共格沉淀。与铸态合金相比,挤压态合金的强度显著升高。由于β"沉淀相的析出,时效态合金的强度达到最高,其抗拉强度和屈服强度分别为372 MPa和248 MPa。
吴健,郭光平,古文全,薛涛,李英
摘要:
利用OM(光学显微镜),SEM(扫描电镜),XRD,拉伸测试等方法,研究了稀土镧对ZM5镁合金铸态显微组织、相组成及力学性能的影响,研究表明:ZM5合金中加入稀土镧后,组织中析出了稀土相Al11La3和Al8LaMn4,同时网状分布的β-Mg17Al12相转变为弥散化分布。随稀土镧含量的增加,ZM5合金力学性能得到改善,其原因与稀土第二相强化及镧对β相形貌、数量及分布的改善作用有关,在本试验研究的合金中,ZM5-0.78La合金室温拉伸性能最好,其铸态抗拉强度和断裂延伸率分别达到221MPa和4.95%。
韩啸,黄云,沈浩宇,伊廷锋,诸荣孙
摘要:
采用简单的溶胶凝胶法合成一种新型的钛酸盐材料Li5Cr9Ti4O24。并对其进行了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、充放电测试和阻抗测试等研究样品的结构和电化学性能。XRD图谱表明Li5Cr9Ti4O24材料和LiCrTiO4具有相似的晶格结构;SEM图可以看出溶胶凝胶法合成的Li5Cr9Ti4O24材料粒径大小约为100-200 nm;循环伏安曲线表在1.227 V/1.772 V和1.334 V/1.761 V处出现的氧化还原峰;充放电测试表明:在不同倍率下充放电时,Li5Cr9Ti4O24材料有较好的放电比容量和倍率性能,大倍率充放电曲线表明Li5Cr9Ti4O24材料具有很高的循环稳定性;阻抗图表明循环后的Li5Cr9Ti4O24材料生成SEI膜。
黄本生,龚成龙
摘要:
采用熔体发泡工艺,以TiH2作为发泡剂制备泡沫铝。研究了不同TiH2添加量和不同Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响;并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测量。通过XRD对泡沫铝中物相进行分析,利用扫面电镜观测了孔隙的微观形貌。最后,对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明:Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,其最终主要以Al3Mg2和MgAl2O4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH2的添加量均为为1.5wt%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。
杨在志,傅小明,孙 虎,徐艳
摘要:
以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,以钛酸丁酯为钛源,在不同模版剂质量百分比的情况下,通过水热合成法制备介孔TiO2纳米光催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积孔径分析仪、紫外-可见光光度计分析等进行结构表征和性能测试。结果表明:纳米TiO2光催化剂具有单一的锐钛矿相结构,晶粒尺寸小于12.8nm,当模板剂的量为0.5%时,试样的介孔孔径尺寸为5~16nm,比表面积为162.8m2/g,孔容体积为0.38cm3/g,对光的吸收波长为460nm,吸附能力强、光催化活性高。
唐玲,张会,夏鹏举,徐峰
摘要:
利用OM和SEM等观察不同镁含量Zn-Mg合金的金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速不同对合金组织的影响。结果表明:Zn-Mg合金中存在非小平面的枝晶初生Zn相和小平面的包晶Mg2Zn11金属间化合物相,基体为共晶组织,并且随着冷速的提高,Zn-2%Mg合金中枝晶初生Zn相数量增多,细化且具有发达的二次枝晶臂。共晶层片细化明显。Zn-3%Mg合金中的共晶晶胞具有台阶状及圆状。随着冷却速度的提高,圆形的胞状共晶晶粒增多。
提取冶金与化学工程
梁勇,邹瑜,刘玉城,黎永康,梁鑫,廖春发
摘要:
针对目前金属钙热还原法制备稀土金属的冶炼渣中稀土回收率低的问题,研究开发了一种从钙热还原稀土冶炼渣中提取稀土的工艺,采用碳酸钠焙烧-酸浸的方法提取渣中的稀土。系统考察了焙烧温度、焙烧时间、配料比、盐酸浓度、浸出时间、浸出温度和液固比对渣中稀土的提取效果。在碳酸钠与还原渣质量比1:1、焙烧温度700℃、焙烧时间60min、盐酸浓度3mol.L-1、酸浸温度50℃、酸浸时间40min和液固比6:1的工艺条件下,稀土提取率为94.09%,大大提高了渣中稀土的提取率。
杨双平,周江峰
摘要:
本文采用低温冶炼工艺,利用氨浸渣和钼酸钙两种含钼工业废渣进行了直接还原冶炼钼铁。在实验过程中,研究了熔炼温度对MoFe合金中C、P、S、Si、Cu等杂质元素含量的影响。实验结果表明:熔炼温度为1 500 ℃时,C含量最低为0.72%,其他杂质元素也符合相应的要求,故最佳熔炼温度为1 500 ℃。
刘畅达,吴明
摘要:
本文采用慢应变速率拉伸实验(SSRT)、电化学测试技术系统的研究了2024铝合金在空气、NaCl溶液以及NaCl与Na2CrO4混合溶液中在一定条件下的腐蚀机制。电化学动电位极化曲线与交流阻抗谱研究结果表明在向NaCl溶液中添加CrO42-离子后,在2024铝合金表面上形成了保护性氧化层能起到缓蚀作用,这与慢应变速率1.0×10-6s-1下拉伸实验结果在NaCl溶液中添加CrO42-离子后2024铝合金力学性能提高5%相吻合。
矿物加工与工艺矿物学
宛鹤,何廷树,杨剑波,郭林
摘要:
通过大量的实际矿石试验,研究钼钨浮选生产回水中有害成分对脂肪烃类捕收剂选钼效果的影响发现,钼钨选矿回水降低脂肪烃类捕收剂选钼效果的原因主要由于钼钨选矿回水中存在的大量钙离子。这些钙离子会对辉钼矿颗粒“棱”发生特征吸附,并在辉钼矿颗粒“棱”上生成一层亲水性钼酸钙薄膜,使辉钼矿可浮性变差,造成粗粒级和微细粒级辉钼矿颗粒选钼回收率大幅度降低。
刘明宝,杨超普,阎赞,印万忠
摘要:
以吸附热力学和动力学为切入点研究Pb2 与金红石的相互作用过程,系统考察了pH、时间、药剂浓度和温度等因素对Pb2 在金红石表面吸附过程的影响。结果表明:Pb2 对金红石有良好的活化作用,其在金红石表面的吸附符合准二级动力学模型且吸附速率常数随pH增加整体呈现递减趋势;扩散模型结果显示传质过程的影响因素比较复杂;热力学吸附行为符合Langmuir等温模型,饱和吸附容量和吸附速率常数均随温度的升高而升高,吸附反应焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明吸附过程为自发的吸热过程;自由能及平均吸附能结果均证明Pb2 在金红石表面的吸附为物理吸附,研究结果为金红石资源高效利用提供了理论基础。
匡敬忠,黄震,罗大芳,邹耀伟
摘要:
采用化学沉淀法,通过调节反应物浓度和温度合成了不同结构和形貌的白钨矿,采用XRD、SEM对白钨矿进行了结构和形貌表征。对不同形貌和结构的白钨矿进行了溶解试验和表面电位测试,考察了形貌和结构对油酸钠和十二胺在白钨矿表面吸附的影响。结果表明:随着反应物浓度增加,白钨矿的颗粒尺寸减小;反应温度增加,白钨矿结晶度不断增大,白钨矿的形貌也发生相应变化,溶解性降低。同时白钨矿在水溶液中Ca2 和WO42-离子呈现出不一致溶解行为,这是由于白钨矿与水溶液中的阴离子发生离子交换所致。此外,油酸钠和十二胺在白钨矿表面的吸附特性分别符合Langmuir和Freundlich吸附模型。
张鹏飞,谢海云,陈禄政
摘要:
旋流连续离心分选机是基于离心分选和水力旋流器原理开发的新型分选设备。本文采用旋流连续离心分选机,针对赤铁矿进行分级试验研究,计算并分析设备在不同操作因子条件下的分级效率,结果表明,旋流连续离心分选机的给料压力,反冲水压力,沉砂口压力、溢流口压力对其分级效果均有明显影响。对-2mm赤铁矿分级的最佳操作参数为给料压力60~70kPa,反冲水压力2~5kPa,溢流口压力40~50kPa,沉砂口压力45~50kPa,获得沉砂产品中-2~ 0.15mm、-0.15~ 0.074mm和-0.074mm三个粒级的分级效率分别为80%~85%、64%~70%和25%~35%,分级效果较好。本论文对我国大量难选赤铁矿的分级提供了一种新的途径,并为旋流连续离心分选机在矿物加工领域的进一步拓展应用提供了一定借鉴。
李慧,何廷树,王宇斌,王真
摘要:
通过辉钼矿纯矿物的浮选试验、电动电位测试、Fe3 溶液化学分析、以及XPS分析,系统地研究了Fe3 对辉钼矿表面性质及可浮性的影响及其作用机制。试验结果表明:Fe3 加入明显降低了辉钼矿的浮选回收率;辉钼矿经 Fe3 作用后其表面电位发生显著偏移,表明 Fe3 在辉钼矿表面发生了较强的吸附;Fe3 在溶液中主要以羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀及少量铁离子存在,羟基络合铁离子、氢氧化铁沉淀具有极强的极性,能吸附在辉钼矿上,而铁离子能与辉钼矿棱氧化生成的MoO42-发生化学反应;由于辉钼矿棱的面积要比面的面积小,而铁离子主要是吸附在棱上,因此由XPS检测分析可知,铁元素的峰不明显,铁的含量不多,但可以看出铁离子确实吸附在辉钼矿表面,且吸附既有物理吸附也有化学吸附。
地质采矿与安全工程
南怀方
摘要:
为扩大东风山金矿找矿远景,在开展金矿床成矿地质背景、地质条件、矿体特征、矿石类型、矿物组分等方面研究基础上,通过总结成矿因素与控矿条件,认为沉积分异作用形成的硅铁建造为金成矿的矿源层,区域变质作用使含矿地层内金元素进行迁移与初步富集,花岗岩侵入带来的热源驱使含矿物质重新活化、迁移、再富集形成金矿体。初步认定东风山金矿床成因类型为沉积-变质型金矿床,为寻找类似金矿床具重要指导意义。
徐恒,王贻明,吴爱祥,李芳芳,高维鸿
摘要:
深部开采过渡阶段隔离矿柱失稳破坏具有显著的突发性和复杂性,其失稳危险性难以准确评价。本文从自然条件和人为影响两个方面系统分析了影响隔离矿柱失稳危险状态的因素和相应指数,基于综合指数法得到隔离矿柱失稳危险的指数计算公式和评价指数。根据失稳危险评价指数将失稳危险划分为5级:无失稳、弱失稳、中等失稳、强失稳和极端失稳破坏危险,对应不同的危险等级采取不同的防治措施。通过谦比希铜矿主矿体生产实例对该评价方法进行了验证,表明所建立的评价体系和相应的评价结果与矿山实际开采情况基本一致,可将其应用于深部开采隔离矿柱的失稳危险性评价中。
马志举,孙 宁,韦龙明,江晓龙,段建良
摘要:
采用聚类分析与因子分析方法,确定了山池村矿区的主要成矿元素是Pb、Zn,成矿元素组合为Pb、Zn、Cu、Bi、Mo;以1:1万物化探异常工作成果为基础,对山池村矿区的物化探异常进行了初步分析,得到土壤地球化学测量特征表现为Ag、Pb、Zn组合异常,结合区内1:5万高精度磁法测量发现,含矿岩体具有低阻、高极化率特征。根据成矿地质条件与物化探异常组合,确定AP1号异常区为本区重点找矿靶区;在靶区内布置3条激电测深剖面展开异常查证工作,随后在有利成矿部位实施1个钻孔,并见到了6条铅锌矿体。根据矿区成矿地质条件和物化探异常特征,结合钻探工程的验证结果,指出AP1号异常区为下一步重点工作区。
樊炳良,白 涛,冯德新,周 新,罗拉次旺,噶桑顿珠,易金龙,张力文,李 欢,穷次仁
摘要:
丁青宗白蛇绿混杂岩位于班公湖-怒江蛇绿混杂岩带东部,研究区内主要由辉长岩组成。本文通过辉长岩的岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素测试分析,研究了丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的地球化学特征,探讨了岩浆源区及其结晶分异作用。岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征反映出,丁青宗白蛇绿混杂岩中辉长岩的具富镁、较贫碱、贫铝和钙的特点,岩石属于富铁质超基性岩,且轻重稀土元素分馏不明显,基本不显Eu异常,稀土元素配分曲线呈宽缓右倾型。辉长岩具较高的(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i,相对较高的207Pb/204Pb和208Pb/204Pb,反映了辉长岩的源岩可能为富集型地幔,并在岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质的混染作用。
吴伟伟,胡毅夫,戴兴国
摘要:
岩爆是地下工程开挖中的一种工程动力灾害现象。通过对岩爆孕育过程的力学状态分析,逐步揭示了岩爆的形成过程。研究表明:(1)岩爆孕育过程的力学形态是由弹性转化为塑形,在塑形岩体中发生岩爆,而由其周围弹性岩体提供岩爆能量;(2)岩爆的前提条件是地下工程开挖后,处于单向应力状态且应力集中系数最大的硐壁围岩出现塑形破坏区域;(3)岩爆体只有在满足自身释放和周围围岩对其释放的弹性应变能大于由摩擦力和粘结力做功形成的阻能的情况下才会发生岩爆;(4)应力条件是岩爆发生与否的触发条件,能量条件才是岩爆发生与否的根本条件。
环境科学与工程
张建,魏怀瑞,杨瑞东,高军波,欧益俣
摘要:
在检测贵州都匀牛角塘铅锌矿区尾矿中重金属元素Pb、Zn、As、Sb、Tl、Cr、Cu、Mn、Ni、Cd、Hg含量的基础上,以贵州省A层土壤背景值作为参比值,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法、地累积指数法、潜在生态危害指数法对贵州都匀牛角塘铅锌矿区选矿尾矿中重金属污染状况进行综合评价。结果表明:矿区水牛石、振霖、垠垠、山佳、陈工、狮子洞6个堆场尾矿突出污染元素为Cd、Zn,平均含量为5700 mg/kg、85.58 mg/kg。永胜堆场尾矿中突出污染元素为Hg、As、Sb,平均含量为200.50 mg/kg、346.83 mg/kg、150.10 mg/kg。矿区6个堆场尾矿原矿石主要来源于矿区铅锌矿,永胜堆场尾矿的原矿石主要来源于丹寨、独山、榕江一带的汞矿和锑矿。尾矿中金属元素的相关性分析结果很好的反应了尾矿中重金属元素的来源,尾矿金属元素资源再利用意义不大,潜在环境问题突出。尾矿中有害元素单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、Hakanson潜在生态风险指数法的评价结果一致,均集中反映矿区尾矿堆场突出污染元素为Cd、Zn,永胜尾矿堆场突出污染元素为Hg、As、Sb。尾矿堆场的11种重金属综合生态危害指数大小顺序依次为永胜>陈工>垠垠>山佳>水牛石>狮子洞>振霖,永胜堆场重金属潜在环境污染问题最严重,环保部门应当引起足够的重视。
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摘要:
针对烟气中的Hg0较难脱除问题,选ZSM-5分子筛为制备脱汞吸附剂的载体,CuCl2为改性的活性物质,采用液态离子交换法,制得CuCl2/ZSM-5分子筛脱汞吸附剂。运用XRD、BET、SEM等方法对CuCl2/ZSM-5分子筛进行表征分析,并在不同的CuCl2溶液浓度、吸附反应温度、吸附反应时间等条件下,试验研究其脱汞性能,分析脱汞机理。结果表明,经CuCl2改性后的ZSM-5分子筛的催化氧化能力明显增强,使得Hg0易被氧化为易吸附的Hg2 ;当CuCl2的浓度为2.5%、吸附反应温度为30℃、吸附反应时间为70min时,CuCl2/ZSM-5分子筛的脱汞效率可达到80%以上,较未改性ZSM-5分子筛的脱汞效率提高了25%,具有较好的吸附汞能力。
李历铨,郑洋,李彬,陈静静,吴玉锋,左铁镛
摘要:
近些年来我国再生铜产业的技术装备水平取得了较大进步,但环保治理能力距离绿色发展要求仍存在一定差距。本文通过分析我国再生铜产业的现状及再生原料的来源及特点,识别了二次铜资源回收利用过程主要污染物排放的节点环节,明晰了气体、液体和固体污染物的形成机制,提出了加快绿色再生科技研发的主题方向;和强化产业标准体系建设与监管、完善形成系统的产业政策指引、培育绿色发展长效机制等方面的对策建议。