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    1. 离子型稀土浸出过程杂质形成与去除研究进展
    原伟泉, 匡敬忠, 胡海祥, 梁斌珺, 于明明
    金属矿山    2024, 53 (7): 119-.  
    摘要64)      PDF (1683KB)(1159)    收藏
    离子型稀土矿是重要的中重稀土的来源。在原地浸矿过程中,铝、铁等杂质离子的存在显著影响后续 稀土萃取分离效果。因此,开展离子型稀土原地浸矿过程中杂质组分相关研究具有重要的理论及实践意义。首先介 绍了国内外关于离子型稀土浸出过程中杂质组分形成机制方面的研究现状,并总结了杂质组分对后续工艺和产品质 量的影响。依据杂质组分形成机制分别介绍了浸矿过程除杂和母液除杂方面的研究进展,重点阐述了不同除杂方法 的理论基础和优缺点。根据现有研究基础和国家政策提出未来离子型稀土矿除杂应注重工艺的无害化和高效化,重 点开展杂质组分形成机制基础研究,以此为依据开发绿色高效的离子型稀土浸矿药剂。
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    2. 中国XRT 智能预选抛废技术应用研究与实践
    罗主平, 刘建华, 孙业长, 杨 婷, 杨 璐, 阳建国, 张文国, 周承丞
    金属矿山    2024, 53 (8): 79-.  
    摘要112)      PDF (1516KB)(1090)    收藏
    我国矿石资源普遍禀赋差,选矿成本高,但选矿工艺技术及设备研发水平较高。为了推动近年取得重 大突破的高效大块预选设备———XRT 智能选矿机更好地服务矿山,提升矿山的生产力水平和经济效益,建设绿色生 态矿山,在简要介绍了XRT 智能选矿机系统组成与分选原理、工艺技术的适用性及要求、工艺技术与设备的特点和优 越性基础上,按矿种分类介绍了代表性矿山开展XRT 智能预选抛废研究与生产实践的情况。试验研究与生产实践表 明:XRT 智能选矿机对矿种具有广泛的适应性,且具有分选客观、科学、精准、智能、节能、环保等特点;可以兼顾两种 及以上目标矿物或元素的高效综合回收;应用工艺简单,对现场碎矿流程的冲击、干扰小;入选粒度粗,高度契合能抛 早抛、能收早收理念;对薄、小、边、残、贫矿石资源的开发具有显著的扩能、降本、提质意义。并就XRT 智能选矿机的 研发和工艺技术应用给出了7 点建议:解决分选粒度向上下拓展与分选效率、可靠性、稳定性和工艺的适应性问题,以 实现多抛多收的目标;解决设备的大型化、系列化问题,以降低投资和生产成本,并方便现场配置和生产管理;研发三 产品XRT 智能选矿机,为后续制定高效的选矿工艺和产品方案创造条件;制定全面、科学的矿废判定标准,以实现资 源效益的最大化;支持并携手矿石选择性破碎技术共同发展,为预选创造更好的条件;科学制定包容其他预选抛废技 术的高效抛废工艺,使抛废更彻底、工艺流程更简洁顺畅、技术经济指标更好;论证废石洗矿工艺替代筛分洗矿工艺 或给矿洗矿工艺的科学性,以使全系统工艺流程更简单、生产环境更整洁、投资和生产成本更低。最后指出,除磁铁矿 石外,其他铁矿石及非金属矿石的粗粒预选抛废,应用不断进步的XRT 智能预选抛废技术应是大势所趋。
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    3. 单轴压缩下冻融灰岩力学特性及裂纹扩展机理研究
    王 伟, 任韬哲, 候 超, 李 达, 杨 光
    金属矿山    2024, 53 (10): 61-.  
    摘要36)      PDF (7177KB)(787)    收藏
    为研究冻融灰岩的物理力学特性及受载破裂过程,基于单轴压缩和电镜扫描试验,获得了冻融环境下 灰岩基本力学参数和微观形貌演化规律,并结合PFC2D 颗粒流程序,分析了冻融灰岩在荷载作用下的微裂纹扩展和 最大主应力场演化规律。结果表明:随着冻融次数的增加,灰岩的峰值强度和弹性模量均呈指数型递减,而损伤变量 呈指数型递增;单次冻融循环作用下灰岩峰值强度和弹性模量的平均损伤率分别为0. 58%和0. 53%,对应的半生命 周期分别为111. 13 和120. 79 次。灰岩受单向压缩荷载时拉—剪微裂纹占比最高,其次为拉伸和压—剪微裂纹,微裂 纹演变趋势可分为无裂纹阶段、微裂纹缓慢发展阶段和微裂纹快速发展阶段。随着冻融次数的增加,微裂纹起裂应 力、最大拉应力和压应力均呈指数型递减,表明试样的受载能力降低。研究成果有助于从多尺度认识冻融环境下灰 岩的损伤特性和渐进破坏过程,为寒区岩体工程稳定性分析与控制提供理论依据。
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    4. 复配捕收剂强化煤气化细渣浮选试验研究
    李振, 刘洋, 朱张磊, 李毅红, 高博, 袁雪
    金属矿山    2023, 52 (10): 111-118.  
    摘要55)      PDF (1954KB)(783)    收藏
    针对煤气化细渣浮选分选效果低的问题,选用了柴油及其与油酸钠、OP4、甲基萘的复配产物作为捕收 剂,MIBC、仲辛醇、2 号油、聚乙二醇作为起泡剂,进行了煤气化细渣的浮选对比试验,并借助激光粒度分析仪、 傅里叶 变换红外光谱仪、扫描电子显微镜分析了复配捕收剂强化浮选效果的机理。 浮选试验结果表明,当捕收剂质量用 量 相同时,复配捕收剂浮选效果优于柴油捕收剂,其中 OP4 与柴油复配的捕收剂浮选效果最好。 当柴油质量占比为 80%、OP4 质量占比为 20%、捕收剂用量为 35 kg / t、MIBC 用量为 6 kg / t 时,浮选残炭产率提高了 23. 93%、浮选残炭灰 分增加了 5. 81%。 激光粒度分析结果表明,OP4 与柴油复配捕收剂的粒径相对较小,改善了柴油捕收剂的分散性 ,增 加了残炭颗粒与捕收剂之间的碰撞概率,因而致使浮选回收率增加了约 1 倍。 傅里叶变换红外光谱分析进一步 指出, OP4 表面活性剂的加入对炭表面疏水官能团的附着有积极作用,提升了浮选残炭的产率。 扫描电子显微镜结果显 示, 浮选可以将附着与镶嵌在残炭上的灰质颗粒去除,但无法分离炭-灰熔融体,导致浮选残炭产品灰分偏高。 因而, 为 实现煤气化细渣中炭-灰高效分离,后续研究应从炭-灰解离角度开展研究。
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    5. 深部破碎矿体分段空场嗣后充填法采场结构参数优化
    刘鹏鹏, 王贻明, 周科礼, 熊国雄, 石大庆
    金属矿山    2023, 52 (08): 181-188.  
    摘要64)      PDF (3971KB)(708)    收藏
    为确定深部破碎矿岩条件下采场合理结构参数,通过理论分析、现场测试以及数值模拟研究相结合的 方法,对深部矿体采用分段空场嗣后充填法的采场结构参数进行分析与模拟。 首先,通过对井下不同岩体进行取样 实验与工程地质调查,获得不同岩体的岩石力学参数与节理裂隙参数,采用 RMR 法与 BQ 法进行岩体分级,开展岩体 质量评价,评估矿岩稳定性。 其次,采用 Mathews 图法,确定了铜绿山铜铁矿现有赋存条件下的采场结构参数合理范 围。 最后,利用 Flac3D 三维数值模拟软件,对开采过程进行仿真模拟,结合采矿过程中的应力、应变等的变化,分析采 场的稳定性,验证采场结构参数的合理性。
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    6. 倒梯形巷道顶板全长锚索联合支护技术研究
    孙立虎, 王雁冰, 王 敏, 于冰冰
    金属矿山    2024, 53 (6): 14-.  
    摘要90)      PDF (3315KB)(695)    收藏
    针对长城五矿1902S 回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调 研施工现场后,结合FLAC3D 数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W 型钢 带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术,从顶板围岩的变形量和帮部相对移近量两方面来分析矿压显现规律。结论如 下:原方案锚杆锚索的组合支护体应力偏分布,不能解决倾斜顶板帮角处出现的应力集中现象,全长锚索支护对应顶 板离层和应力集中位置,并采用支撑钢墩柱对顶帮角处进行补强支护,矿压监测数据显示,该技术明显改善了顶板的 围岩稳定性,有效地减轻了帮部的压力和变形,锚索的承拉效果明显强于锚杆,为解决不规则巷道的顶板支护提供了 重要的实践经验。
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    7. 基于机器学习算法及 Stacking 融合集成模型的矿柱稳定性分析
    张文革, 董陇军, 王加闯, 龚甦文, 罗才严, 郝晨良, 曹恒
    金属矿山    2023, 52 (10): 67-74.  
    摘要55)      PDF (1806KB)(647)    收藏
    留设矿柱作为确保矿山地下安全开采的重要手段,开展其稳定性研究对矿山的安全生产具有重要意 义。 为此,基于机器学习算法及 Stacking 融合策略开展了矿柱稳定性分析。 首先,通过对原始矿柱稳定性数据 样本进 行统计分析,利用 SMOTE(Synthetic Minority Over-sampling Technique)算法对原始数据进行了样本平衡化 处理,并按照 80%的数据作为训练集、20%的数据作为测试集进行划分。 其次,使用随机森林算法(Random Forest,RF)、K-近 邻算法 (K-nearest Neighbor,KNN)、支持向量机算法( Support Vector Machine,SVM)、线性判别降维算法( Linear Discriminant Dimensionality Reduction,LDA)、多层神经网络算法(Multi-layer Neural Network,MLPC)以及逻辑回归算 法( Logistic Regression,LR)等不同算法进行分类计算。 然后,通过随机搜索算法和五折交叉验证来获取每个 模型的最优超参数,并 分别选取上述单个方法为元模型,结合 Stacking 融合策略构建 6 种集成模型。 最后,通过对比评价模型的准确 率、召 回率、精确率和 F1 指数等指标来确定最佳的评估方法。 研究表明:在传统机器学习算法中, SVM 算法在分类任 务中 表现最优,而在采用 Stacking 融合策略的集成模型中,以随机森林作为元模型的 Stacking 模型展现出最佳性 能;此外, 通过采用 Stacking 融合策略,整个集成算法模型相较于各个算法对应的元模型,性能得到明显提升。
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    8. 金属矿山井下采场六足机器人运动分析及步态规划
    张旭飞, 王运森, 孟祥凯, 王 瑜, 周 红, 李元辉
    金属矿山    2024, 53 (4): 193-.  
    摘要51)      PDF (2734KB)(624)    收藏
    六足机器人因其结构特殊带来的良好越障能力成为仿生机器人研究的热点,然而,金属矿山井下采场 矿石堆积、崎岖不平的特点,给这类机器人的行走稳定性、越障性带来更多的挑战。因此,为使六足机器人在井下具有 更好的通过性,对其运动能力和步态规划进行了相关研究。首先仿照自然界六足生物,设计六足机器人结构,对其腿 部进行运动学分析;然后规划了用于采场的直行步态,结合采场路面环境设计了一种直线—摆线复合轨迹提升越障 性,同时分析了机器人爬坡稳定性,对爬坡步态进行了优选;最后对规划步态进行仿真和现场模拟试验。仿真和试验 结果表明,所规划的足端轨迹能跨越抬腿高度85%的障碍物,并且对矿石堆积形成的采场路面有更好的避障能力;三 角步态爬坡时在坡底和坡顶过渡阶段容易打滑,而横向步态可以实现平滑的过渡,爬坡性能更佳。
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    9. 浮选流体动力学关键技术研究与装备智能化发展路径
    张 炜, 李腾飞, 管孝强, 周仕庆, 谭志勇, 李海斌, 王 超
    金属矿山    2023, 52 (09): 145-155.  
    摘要33)      PDF (2395KB)(564)    收藏
    为精准定义和测量气体体积流量(Qg)、表观气体速度( Jg )、气泡直径( D32 )及其分布( BSD)、气泡表面 积通量(Sb)、体积气含率(εg)等流体动力学关键参数,研发成型了新一代浮选流体动力学特征阈值传感器系统。 结 果表明:该传感器系统通过多维度测量浮选设备以及浮选回路的核心参数,能够对采集到的数据进行建模分析,形成 优化方案并生成自动化操作指令,推动选矿技术经济指标实现优化提升,有效填补国内矿业领域此类设备研发的技 术空白,为选矿工业 4. 0 的实现创造了有利条件。 工业化应用成果表明:该传感器系统具备较为精准评价大型浮选设 备运行效能的能力,能够实现矿山浮选流程的金属回收率、精矿品位等经济指标的最优解。
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    10. 钢渣矿化固化二氧化碳研究现状及展望
    谢元涛, 封孝信
    金属矿山    2023, 52 (11): 45-54.  
    摘要581)      PDF (1684KB)(509)    收藏
    近 10 a 来,碱性固体废弃物矿化固化 CO2 技术得到了迅速发展,被认为是稳定固废和对抗全球变暖的 有效技术之一。 钢渣作为一种高产量的富钙固废,在该技术中的应用具有较高经济价值和重要社会意义。 综述了钢 渣矿化固化 CO2 的方法,包括直接矿化法与间接矿化法。 首先分析了直接矿化法中的湿法与干法 2 种途径,认为湿 法矿化效率优于干法矿化,其中反应温度、时间、钢渣粒径和液固比等因素都会影响钢渣中钙镁离子的扩散和与 CO2 反应的速度,现阶段提高湿法矿化效率的原理基本可归结为促进矿化反应向正反应方向进行。 之后分析了间接矿化 法中钢渣离子浸出和浸出液固碳 2 个重要步骤,认为固碳效率很大程度上取决于钙镁离子的浸出率,随后总结了强酸 性及弱酸性环境对离子浸出的影响,以及现阶段浸出液固碳工艺路线及优化方式。 最后展望了未来研究方向:完善 钢渣固碳的热力学和动力学理论体系,开展中大规模的工业化试点研究和开发固碳后钢渣的高值化应用途径等,为 实现钢渣固碳的工业化建设提供指导。
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    11. 不同成因黄铁矿表面特性及可浮性差异研究
    段文婷, 邓荣东, 马英强, 刘文元, 杨远坤
    金属矿山    2023, 52 (09): 103-110.  
    摘要36)      PDF (2057KB)(508)    收藏
    针对塞尔维亚某矿床中上部矿带高硫型浅成热液黄铁矿(HSEP)和下部矿带斑岩型黄铁矿(PP),利用 X 射线衍射、纯矿物浮选试验、接触角测量、Zeta 电位测试和红外光谱测试等方法研究其表面特性和可浮性的差异。 结果表明,HSEP 和 PP 的铁硫原子个数比(Fe / S)分别为 0. 49 和 0. 47,HSEP 随着(210)和(211)晶面择优取向生长, 而 PP 随着(220)和(311)晶面择优取向生长。 HSEP 的天然可浮性好于 PP,随着矿浆 pH 值的增加,HSEP 和 PP 的可 浮性逐渐下降,且两者可浮性差异逐渐减小。 PP 在丁基黄药用量较低时反应的灵敏性更高,随着药剂用量的增加 2 种黄铁矿可浮性无明显差异;而在使用丁铵黑药做捕收剂时,HSEP 的可浮性均好于 PP,并加大了不同 pH 条件下 2 种黄铁矿的可浮性差异。 PP 更容易受到淀粉的抑制,而在使用石灰抑制黄铁矿时,2 种黄铁矿的可浮性差异随着 pH 值的升高而逐渐减小,在 pH = 12 时两者的可浮性无明显差异且被完全抑制。 不同硫酸铜用量和矿浆 pH 值条件下,2 种黄铁矿的可浮性具有明显差异,加大捕收剂用量和硫酸均对 HSEP 活化的效果更好。
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    12. 黏性细尾砂料浆流变特性初步研究
    朱庚杰, 侯 晨, 宋泽普, 朱万成
    金属矿山    2024, 53 (9): 42-.  
    摘要54)      PDF (2298KB)(503)    收藏
    为探究黏性细尾砂料浆流变特性,以某金矿细尾砂料浆为研究对象,借助流变仪、pH 计、ICP-OES、Zeta 电位仪多种手段开展料浆保水性、触变性研究,分析了金矿细尾砂料浆流变特性,探讨了料浆从层流到紊流的转变及 扩展度与流变参数的关系。结果表明:① 细尾砂的黏土矿物成分含量高和比表面积大的特点是影响料浆保水性、触 变性、流动性以及层流—紊流转变的重要内因;② 黏土矿物溶出碱阳离子使电动电位下降引起吸附水膜厚度降低,但 共用吸附水膜的细尾砂颗粒间吸引力也因此增强,促进絮网结构形成和发展,使絮网结构强度提高,絮网内包裹水量 因此增加,再加上较大比表面积使水膜面积增加,导致料浆吸附水量增加;③ 细尾砂黏土矿物成分越多,比表面积越 大,被破坏的絮网结构恢复重建越困难,触变性越明显,通过增加剪切速度和降低料浆浓度可弱化触变性;④ 细尾砂 料浆属于宾汉塑性体,黏土矿物和较大比表面积有助于使料浆维持层流,使料浆屈服应力、刚度系数增加和扩展度降 低,扩展度同时受屈服应力和刚度系数控制且遵循负幂函数关系。
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    13. 硬岩非爆机械化采掘技术发展与展望
    王少锋, 石鑫垒, 周子龙
    金属矿山    2024, 53 (5): 1-.  
    摘要132)      PDF (5566KB)(450)    收藏
    近年来,随着地下工程建设及资源开采规模不断扩大,硬岩机械化采掘技术和装备得到不断创新和发 展。传统钻爆法因其危险性高、衍生破坏大,难以满足现代岩石工程发展需求。硬岩非爆机械化采掘技术以其安全、 高效、经济、智能化进程快等优势已成为现代岩石破碎工程的主要发展方向。从岩石可切割性、机械刀具(破岩工具) 和机械装备3 个角度对硬岩非爆机械化采掘技术的发展现状进行了论述。研究表明:岩石可切割性从单一指标评价 向多指标综合评价发展;机械刀具类型呈现多样化,刀具性能伴随合金技术和涂层技术的发展而不断提质,并且刀具 的设计制造注重在刀具硬度、耐磨蚀性与冲击韧性间寻找最佳平衡点来提高刀具使用寿命;破岩机械装备正在逐步 向大型化、重型化、智能化、多样化、精细化发展,以更好地实现硬岩的高效、安全、经济、精细化采掘。在上述分析的基 础上,展望了硬岩非爆机械化采掘技术的未来发展方向,认为未来亟须攻克的难点有:① 建立深部岩石破碎力学与能 量模型,探寻深部硬岩高应力诱导利用与高储能调控方法,开发硬岩诱变改性降危增割协同破岩方法与技术;② 明晰 硬岩破碎过程的多场多相耦合及多尺度破裂、破坏、破碎过程,开发机械刀具、水力、热力等多源联合破岩技术及装备; ③ 揭示深部破岩扰动诱发高储能岩体动力灾害的力学及能量机制,提出针对性的防控方法;④ 开发与岩体特性、地 应力条件、破岩需求协同匹配的精细化智能破岩技术与装备,形成非爆机械化智能采掘方法与技术体系;⑤ 构建非爆 机械化采掘全过程管理模式,完善硬岩非爆机械化采掘作业流程。通过以上研究攻关,有望促进非爆机械化采掘技 术在硬岩工程中的规模化应用,实现硬岩的安全、高效、绿色、智能采掘。
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    14. 矿山粉尘职业危害风险评估研究现状与展望
    肖双双, 刘 锦, 李卫炎, 马亚洁
    金属矿山    2024, 53 (5): 55-.  
    摘要70)      PDF (4569KB)(433)    收藏
    矿山粉尘职业危害已成为矿山行业最重要的职业健康问题,对矿山粉尘危害进行风险评估、量化其危 害程度是矿山职业卫生工作的重点。为深入了解矿山粉尘职业危害风险评估领域的研究脉络,基于文献计量学角 度,采用VOSviewer 与CiteSpace 软件对中国知网(CNKI)和WOS(Web of Science)收录的矿山粉尘危害风险评估相关 文献进行可视化分析,提取高频关键词,进行关键词共现、聚类分析,获得文献的时序特征、研究主体以及热点前沿信 息。根据可视化分析结果,从风险评估指标、危害程度等级、评估方法3 个方面进行了详细分析和阐述。细化了风险 评估流程,分析了矿山粉尘的理化特性和危害因素,进而归纳了风险评估指标,总结了粉尘职业危害程度分级,按照 定性、定量和综合评估3 种类别梳理了矿山粉尘职业危害风险评估方法,阐释了健康伤害风险评估的量化模型。研究 表明:目前国内外在矿山粉尘职业危害风险评估方向进行了大量深入的研究和实践,评估工作取得了较为显著的成 效,但矿山各生产环节粉尘至今仍难以彻底遏制,相关研究理论机制尚未成熟,评估指标影响因素冗杂、危害程度分 级缺乏依据、评估方法存在主观不确定性,矿山粉尘职业危害风险评估体系有待系统研究,粉尘危害风险分析及预警 平台尚需探索构建。未来,需进一步完善矿山粉尘职业危害风险评估相关法律法规;科学、合理地选择风险评估指标, 简化评估工作环节,实现良好的实用效益;突破现有方法局限,建立适用的数据信息论风险评估模型,为矿山粉尘治 理提供有效依据;积极应用云计算、大数据等新技术,实现粉尘监测—风险评估—智能防控一体化系统建设。
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    15. 中国铁矿石选矿技术发展与展望
    韩跃新, 张小龙, 高 鹏, 李艳军, 孙永升
    金属矿山    2024, 53 (2): 1-.  
    摘要190)      PDF (3372KB)(425)    收藏
    铁矿石作为钢铁工业最为重要的原材料,是我国重要的战略性矿产资源之一。我国铁矿资源储量丰 富,但97%以上属于贫矿,需要经过选矿富集后才能供给高炉炼铁。多年来,在我国选矿工作者的共同努力下,我国 铁矿选矿技术得到长足进步和发展。通过回顾我国铁矿选矿技术的发展历程,综述单一弱磁选、单一浮选、重选—磁 选—反浮选、磁化焙烧—磁选等主要选矿技术在我国铁矿选矿厂的应用,总结我国典型多金属共生型铁矿石如伴生 稀土/ 萤石型铁矿石、伴生钛铁矿型铁矿石、伴生多金属硫化物型铁矿石和伴生硼铁矿型铁矿石的选矿现状,介绍影 响我国铁矿选矿技术进步的关键设备如圆锥破碎机、高压辊磨机、半自磨机、立环脉动高梯度磁选机、高频振动细筛、 搅拌磨机等,指出我国铁矿选矿未来要以“高效节能、低碳减排”为原则,以“优质优用、劣质能用”为战略,开发选冶联 合工艺,研发大型高效设备,研制低温环保药剂,提高智能控制水平,加强资源综合利用。
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    16. 金属矿井火灾疏散路径模拟与研究
    姜培根, 蔚登峰, 刘新龙, 甘明日, 姚奇, 张永亮
    金属矿山    2023, 52 (10): 231-239.  
    摘要50)      PDF (2903KB)(418)    收藏
    深井矿山火灾产生的高温有毒烟气在井下狭长受限空间内流动不仅损坏井下设备和影响正常生产,而 且污染井下作业环境,严重威胁井下人员的生命健康。 为了减少矿井火灾后的人员伤亡,为更好地应急决策提供 参 考,本文对矿井火灾疏散风险和疏散路线进行了研究。 在前人的研究基础上本研究利用火灾动力学软件 Pyrosim 建 立金属矿山模型,同时在最坏情况假设下选择最容易发生火灾的地点来模拟矿井火灾并观察其温度、CO 浓度、烟 气 可见度在矿井中的变化,基于温度、CO 浓度对矿井每个区域进行风险评估。 利用 Pathfinder 进行火灾疏散模 拟,同时 考虑了个体之间的差异,通过对疏散模拟结果分析得出若干可行的疏散路径,通过对得出的若干条疏散路径的风险 值进行加权计算并比较得出一条最佳疏散路线。 在前人的研究基础上,本研究提出了一种新的矿井疏散路线选择 模 型,更直观地展示了矿井不同区域的疏散风险分布,可为今后矿井火灾数值模拟研究提供参考。
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    17. 氟硅酸钠对金红石和石榴石浮选分离的影响及作用机理
    肖巍, 杨娟, 李和付, 刘剑飞, 赖春华, 余俊甫
    金属矿山    2023, 52 (08): 119-124.  
    摘要41)      PDF (1641KB)(402)    收藏
    为分离金红石与石榴石,在以亚硝基苯胲胺作捕收剂,硝酸铅做活化剂的体系中,研究抑制剂氟硅酸钠 对金红石与石榴石浮选分离的影响,同时借助 Zeta 电位、接触角及 X 射线光电子能谱(XPS)分析了氟硅酸钠选择性 抑制石榴石的作用机理。 单矿物浮选实验表明氟硅酸钠对石榴石具有明显的选择抑制效果,在 pH = 6. 5,抑制剂浓度 80 mg / L 条件下,石榴石回收率仅为 6. 13%,金红石仍保持较好的可浮性,回收率高达 81. 53%,两者回收率差异高达 75. 40 个百分点,接触角及 Zeta 电位试验表明氟硅酸钠在石榴石上的吸附强度明显高于金红石,石榴石与氟硅酸钠发 生了化学吸附,氟硅酸钠中的SiF62-是抑制石榴石的主要组分,XPS 证明了 SiF62- 中的氟元素和石榴石表面的铁元素 之间形成 Fe—F 化学键,石榴石表面没有了足够的活性位点供捕收剂作用,从而起到抑制石榴石的作用。
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    18. 高岭土插层剥片技术研究进展及展望
    傅梁杰, 屈雨鑫, 樊迪康, 杨华明
    金属矿山    2023, 52 (11): 1-15.  
    摘要164)      PDF (3012KB)(399)    收藏
    插层剥片能够大幅提升高岭土径厚比、比表面积等指标,是高岭土在生物医药、橡胶、涂料、吸附和催化 等领域高端应用的关键技术,对高岭土矿产资源的高值化利用具有非常重要的意义。 重点归纳和总结了近年来高岭 土插层剥片的国内外研究进展,统计了插层剂种类、高岭土产地和插层反应条件(温度、水含量和时间)等对高岭土层 间距和插层率的影响,阐述了辅助插层、多次插层置换等插层技术对高岭土层间距和插层率的影响,分析了不同工艺 参数对插层效率的影响规律;阐述了物理剥片法、化学剥片法和物理化学剥片法等剥片技术,分析了剥片设备及工艺 参数对不同产地高岭土的层间距、片层厚度、比表面积、孔容及形貌的影响。 进而基于国内外研究进展探讨了插层微 观机制、插层剂污染及高岭土径厚比低、纳米片不稳定等问题,并对高岭土插层剥片技术的未来发展方向进行了展 望。 绿色高效的插层剥片技术的研发与推广,对我国高端高岭土矿物粉体生产及下游产业高性能材料开发与利用具 有重要意义。
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    19. 冀东代表性铁尾矿库表层重金属含量特征及 生态风险评价
    张振国, 王 月, 陈军典, 高 倩, 邢 杰, 骆念岗, 田释梦, 代佳浩
    金属矿山    2024, 53 (7): 231-.  
    摘要39)      PDF (1652KB)(391)    收藏
    冀东是国内沉积变质型铁矿(BIF)的重要分布区,但其尾矿重金属元素含量特征及迁移规律研究较为 薄弱。以国内代表性BIF 型铁矿———河北钢铁集团司家营铁矿研山、二号尾矿库样品为研究对象,依据重金属元素 Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、As、Hg 和Ni 的含量及变化特征,探讨尾矿中重金属元素含量水平和垂直空间的含量变化。并利用 单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对尾矿库的重金属污染特征及生态风险进行了评 价。结果表明:① 司家营研山尾矿库部分点位中的Cr、Cu、Ni 和Cd 含量超过背景值,司家营二号尾矿库部分点位中 Cu、Cr 和Pb 含量超过背景值;且两尾矿库重金属形态以Fe-Mn 氧化物结合态和残渣态为主,重金属有效态占比较高。 ② 在垂向上,两尾矿库重金属呈现由表层向次表层迁移趋势;在水平上,两尾矿库不同区域内,重金属总量均呈现向 库内迁移趋势。③ 单因子污染指数和内梅罗污染指数表明,司家营研山尾矿库中重金属污染程度排序为Cd>Ni>Cu> Cr,处于轻污染;司家营二号尾矿库中重金属污染程度排序为Cu>Cr>Ni>Pb,Cu 为中污染、Cr 为轻污染、Ni 和Pb 为警 戒级。潜在生态风险指数表明,两尾矿库的潜在生态风险指数RI 均为轻度生态危害等级。总体上,该地区铁尾矿存 在一定的重金属污染风险,应加强动态监测和生态修复治理,防止重金属污染进一步发生。
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    20. 有色冶炼含砷固废的综合处置技术研究进展
    洪 凯, 彭 竣, 李光裕, 沈吉峰, 唐亚峰, 田 佳
    金属矿山    2024, 53 (5): 293-.  
    摘要43)      PDF (1855KB)(389)    收藏
    有色金属冶炼过程产生的大量含砷固废会给生态环境和人类健康造成严重的潜在威胁。为了推动有 色冶炼含砷固废综合处置技术的普及与发展,首先,结合冶炼工艺介绍了含砷固废的来源及走向,并详细分析了不同 类型含砷固废的性质;然后,针对含砷固废的特点,介绍了几种常见含砷固废处置工艺,包括火法处理工艺、湿法处理 工艺以及联合处理工艺等,以及它们各自的应用场景及瓶颈问题;最后,聚焦含砷碱浸液的高效处置难题,介绍了化 学沉淀处理技术、蒸发结晶处理技术在碱性含砷废水处理方面的研究情况,并提出了可能存在的解决方案。研究内 容对于认识有色冶炼含砷固废污染问题,了解含砷固废处置技术现状,推动有色冶炼行业绿色可持续发展具有一定 的借鉴意义。
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