金属矿山

张福亚

2019, 48(01): 1-6.

摘要 ( 623 )

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矿浆预处理是浮选之前必不可少的作业，对实现目的矿物的充分矿化、分散，与浮选药剂的充分反应，提高浮选指标有重要意义。矿浆搅拌槽应用范围最为广泛，近年来其结构改进后也更加节能高效；叶轮搅拌式混合器和矿浆准备器起源较早，但是由于易造成环境污染、药剂混合效果差等原因逐渐淡出市场；雾化跌落箱和管道混合器主要应用在选煤领域，具有节能、操作简单等优点，应用较广泛，但是跌落箱庞大的体积以及管道混合器混合时间短、作用不充分等劣势也制约了其发展；矿浆改质机由于可以高效分散药剂和混合矿浆，使其成为近年来的研究热点，应用领域也由非金属矿逐渐向金属矿拓展，具有广阔的前景。指出缺少矿浆预处理器搅拌效果的直接评价方法，现有搅拌器专用性差，今后可以从药剂分散程度、矿浆和药剂的混合程度或者药剂吸附的状态等方面对搅拌槽的效果提出更直接的判断。不同的矿石，需要的搅拌条件不同，需进行有针对性的改进。

微震监测技术在矿井水害防治中的研究进展

陈歌, 孙亚军, 徐智敏, 刘钦, 冯琳

2019, 48(01): 7-15.

摘要 ( 614 )

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相关文章 | 计量指标

微震监测技术在矿井水害防治和预测预报中，已成为不可或缺的一种技术手段，对于确保矿山安全生产发挥了重要作用。微震监测技术作为一种间接、无损、实时、连续的地球物理方法，已经被写入《煤矿防治水细则》（2018版）。首先阐述了微震监测技术在矿井水害防治中的应用原理；然后讨论了微震探查地下水强径流带、导水通道（裂隙、断层和陷落柱）、突水通道、浆液扩散过程和采空区未知水体突水的可行性及预测预报规律，通过将人工扰动（如井下钻孔放水、注浆、采掘等）过程中产生的微震事件与音频电透视、瞬变电磁、应力场、瓦斯监测、钻屑量、声电磁、渗流、岩石损伤等场理论进行多场耦合分析和相互验证，分析了对矿井水害进行主动监测和预测预报的可行性；最后对现阶段微震监测技术在矿井水害防治方面的优势和局限性进行了分析，认为科学布置监测网络，优化定位算法，准确分析煤、岩、水活动规律，实现多场耦合，研究煤岩体微震活动性前兆规律，是微震监测技术在矿井水害防治领域的应用研究趋势。

重金属污染土壤植物修复效果评价方法——高光谱遥感

迟晓杰, 谷海红, 李富平, 艾艳君, 袁雪涛

2019, 48(01): 16-23.

摘要 ( 785 )

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重金属污染土壤修复是当今全球生态修复中面临的一项难题。植物修复因其成本低、环保等优点在重金属污染土壤治理中展现出良好的应用前景。高光谱遥感技术可以高效、无损、实时地获取植物的生理生化参数信息，可为评价植物修复效果提供技术支撑。阐述了高光谱遥感技术在重金属污染土壤植物修复中的应用进展，探讨了高光谱遥感反演植被理化参数含量的估算模型，并对基于微分光谱、基于“三边”参数、基于植被指数等估算模型进行了分析比较，为有效评价矿区植物修复效果提供参考。

胶结充填体与矿柱相互作用双轴加载试验研究

侯晨, 朱万成, 张洪训, 郭良银, 杜加法, 刘晓光

2019, 48(01): 24-28.

摘要 ( 692 )

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矿柱与充填体之间的相互作用是矿柱和充填体优化和安全设计的重要问题。通过双轴加载试验研究了侧向应力和采场充填率等因素对矿柱与充填体相互作用的影响。结果表明：充填体接顶时，充填体能充分发挥自身强度并直接参与顶板支撑，此时矿柱—充填体支承系统可以充分发挥承载力；充填体不接顶时，在一定侧向应力作用下矿柱—充填体支撑力提高主要是两者界面摩擦力的提高，而充填体横向约束效应对于矿柱强度提高效应不明显；较高的充填率意味着在矿柱—充填体界面处产生更大接触面积，在一定侧向应力作用下会在界面产生更大的摩擦力，进而产生更大的系统承载能力。试验结果与新城金矿测试结果的对比证实了该项研究对于新城金矿二步采场的稳定性分析具有一定的指导意义。

某铁矿充填管网延深参数优化研究

江科, 崔旺, 胡剑宇, 李鑫

2019, 48(01): 29-33.

摘要 ( 628 )

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为减少某铁矿充填管道磨损、降低充填作业的堵管风险，达到优化井下管网的目的，通过全尾砂粒度分析、塌落度试验和L管流动性试验，对该铁矿充填料浆的流动性能进行了研究，确定了结构流态料浆浓度、流变参数，计算了结构流状态下料浆自流输送的沿程阻力，并得到了管网延伸的最优布设地点。研究表明：该铁矿全尾砂粒度较细，平均粒径为51.6 μm，72%～70%料浆塌落度为28.6～27.3 cm，屈服剪切应力τ0为3.690～1.471 Pa，黏性系数η为0.701～0.450 Pa·s。由试验过程及结果可确定充填料浆浓度为72%～70%时呈现结构流态。在上述分析的基础上，对深部矿体充填管网延深参数进行了优化，当料浆浓度为72%时，沿程输送阻力为1.420～1.893 kPa/m，充填天井布设范围应为631～673 m，此时结构流态料浆的自流输送可有效克服满管率低、管道磨损严重等不足。

冻融循环对全尾砂固结体强度的影响

侯运炳, 曹曙雄, 丁鹏初, 张兴, 韩冬

2019, 48(01): 34-39.

摘要 ( 610 )

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相关文章 | 计量指标

为探究冻融循环对全尾砂固结体强度的影响，以不同冻结温度下的固结体为研究对象，采用冻融循环、单轴压缩和扫描电镜（SEM）等试验方法，研究了不同养护龄期及冻结温度下的固结体强度变化规律，分析了不同冻融循环次数及冻结温度下固结体内部水化产物及微观结构特征演化规律。结果表明：同一冻结温度、不同养护龄期下，固结体强度随冻融次数增加呈先增加后减少的趋势，基本遵循二次幂函数的定量关系；同一养护龄期、不同冻结温度下，固结体强度随冻结温度的降低呈下降趋势；相同冻结温度和养护龄期下，随冻融次数增加，固结体内部结构呈稀疏→致密→松散的发展趋势；相同养护龄期和冻融循环次数下，冻结温度越低，C-S-H凝胶和晶体状的钙矾石（AFt）等水化产物的生成量越少，固结体内部结构越稀疏、松散。

溜井放矿颗粒运动特征分析的离散元方法

韩连生, 杨宇江

2019, 48(01): 40-48.

摘要 ( 567 )

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为了解溜井内颗粒物料运动特征，利用颗粒离散元方法和Hertz-Mindlin非线性接触模型，考虑井壁形貌特征和溜放矿块粒级组成，建立了井壁起伏差服从正态分布的非光滑井壁溜井和铲运机球形随机颗粒群放矿数值分析模型，用该模型对溜井不同区段内颗粒群碰撞及运动规律统计特征展开了分析。结果表明：①颗粒对溜井壁的碰撞源于颗粒脱离铲斗时速度的不一致性，碰撞自井口开始至井深-18~-30 m处达到碰撞频数最高值；②颗粒碰撞频发区为井口以下至2/3井深，该区域内颗粒的平均速率低且变化较小，井壁受损程度主要受颗粒对井壁碰撞频数影响，此后颗粒平均速率快速增长；③铲斗翻转速度对颗粒碰撞井壁的频数和平均速率的影响不明显，减缓铲斗翻转速度致使颗粒对井壁的碰撞集中区域下移；④井壁两侧受碰撞的频数变化受井壁起伏差影响较大，且碰撞总频数随井壁起伏差的增加而增多。

中深孔爆破在西藏某矿山高分段采场的试验研究

陈国良, 万串串, 解联库

2019, 48(01): 49-53.

摘要 ( 443 )

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中深孔分段空场采矿法广泛应用于国内外中厚及以上矿体开采中。随着凿岩设备日趋大型化，分段空场法的分段高度也在逐渐加大，在减少开拓工程量、提高矿山生产能力的同时，也带来了因中深孔施工偏差造成的矿体开采贫损指标难以控制等问题，直接影响矿山经济效益。以西藏某矿山高分段采场开采为例，通过分析中深孔爆破参数设计原理及国内外正在实施中深孔爆破的采场技术参数，并考虑高分段造成钻机偏斜加大等因素，确定了中深孔爆破试验参数，通过多次爆破试验及生产过程中的参数优化，得到了适宜该矿山二期地下开采范围内矿岩特性的中深孔爆破参数，最终得到了大块率为4.75%，开采损失率为7.34%，贫化率为3.28%等指标，可为二期地下采场中深孔高效爆破提供技术参考。

司家营厚大矿体矿房分步式开采结构工程分析

翟会超, 胡巍巍, 张立国, 张艳芬

2019, 48(01): 54-58.

摘要 ( 499 )

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针对司家营铁矿井下大规模开采围岩的潜在失稳性，运用UDEC软件进行数值计算，分析不同开采阶段地压变化，应力云图揭示了采场顶板岩体内应力场向有利于维护围岩稳定的拱形承载结构演化，该结构的拱失f和拱跨L近似相等。同时在拱脚矿体上下盘边界和拱顶风化带岩层共显现出3个高压应力区，其中上下盘处应力集中，表明该部位矿房应快速组织充填。基于数值分析结果，建立了拱形桁架结构工程体系，并对该体系力学模型进行了分析，得出一、二步矿房宽度比值，并设计了厚大矿体的矿房宽度为20 m，安全系数达1.96。通过数值计算预警及理论分析优化设计，可有效保证地下规模化开采的安全性和连续性。

磨矿过程对某还原球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响

黄柱成, 汉合童, 梁之凯, 易凌云, 陆彪

2019, 48(01): 59-64.

摘要 ( 695 )

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以湖南某低品位赤铁矿石低温快速直接还原球团为对象，通过弱磁选、激光粒度分析、SEM、XRD和XPS等技术手段研究了磨矿过程对球团中金属铁的氧化及后续磁选的影响。研究结果表明：①直接还原球团铁品位为31.18%，金属铁含量为26.45%，金属化率达到84.83%，SiO₂含量为43.63%，金属铁多为集合体，呈蠕虫状或星点状分散于脉石矿物中，结晶粒度微细，粒径一般为10～30 μm，最大为400 μm。②延长磨矿时间，磨矿产品中铁的金属化率明显下降，磨矿10 min时铁的金属化率为82.24%，磨矿40 min时铁的金属化率降至71.67%；磁选精矿铁品位先大幅度上升后小幅下降，铁回收率先小幅上升后明显下降，铁金属化率明显下降；磁选精矿平均体积粒径、D50、D10均呈先快后慢的下降趋势，金属铁的单体解离度呈先快后慢的上升趋势；磨矿10 min时磁选精矿铁的金属化率为81.10%，磨矿40 min时铁的金属化率降至62.99%。③延长磨矿时间，磨矿产品中金属铁的衍射峰减弱，Fe₃O₄的衍射峰从无到有，从弱到强。Fe 2p3/2轨道结合能随着磨矿时间的延长而升高，金属铁颗粒表面的氧化程度加深。④SEM-EDS分析表明，磁选精矿金属铁颗粒表面与氧发生了结合，且磨矿时间越长氧含量越高，絮状含铁区域也呈现这样的特征。综上所述，还原球团中的金属铁在磨矿过程会发生氧化，且磨矿时间越长氧化程度越高。

粗细分级粒度对齐大山赤铁矿石分选效果的影响研究

李媛媛, 张国庆, 陆占国, 郑金香

2019, 48(01): 65-70.

摘要 ( 626 )

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相关文章 | 计量指标

齐大山铁矿选矿厂现场粗细分级旋流器给矿铁品位为32.43%，铁矿物在细粒级有明显的富集现象，而现场旋流器粗细分离粒度较粗（d50=0.043 mm），沉砂产率较低，重选给矿量较少，磁选—反浮选流程给矿量较大，不利于生产成本控制和企业经济效益改善。为了确定适合现场的粗细分离粒度，以现场选别流程为基础，对d50分别为0.036、0.025、0.020 mm情况下的溢流和沉砂进行了选别试验，并根据研究成果给出了工艺改造建议。试验结果表明，随着分离粒度d50的降低，总精矿铁品位先小幅下降后降幅明显，总精矿产率和铁回收率先明显上升后维持在高位，重选精矿与总精矿产率之比大幅度上升；齐大山铁矿选矿厂粗细分离粒度d50应从0.043 mm降至0.025～0.020 mm。研究最终建议：选矿厂在对粗细分离粒度d50进行优化的同时，通过实现螺旋溜槽粗选作业的3产品模式，让终将进入磁选—反浮选系统的微细粒铁矿物及粗粒脉石矿物尽早进入该系统，以改善重选作业的环境和效果；取消重选中矿中磁选抛尾作业，充分实现铁矿物连生体的单体解离度，改善铁矿物的回收效果。推荐流程突出了重选系统的地位，强化了重选系统的优势，减轻了磁选—反浮选系统的压力，有望实现选矿厂经济技术指标的全面好转。

新疆某铁精矿浮选脱硫试验

李林杰, 葛英勇, 刘朋, 郭萧轲, 杜橙幻, 张希哲

2019, 48(01): 71-73.

摘要 ( 558 )

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相关文章 | 计量指标

新疆某选矿厂铁精矿硫含量较高，达1.07%，明显高于入炉原料硫含量要求。为确定铁精矿的合理脱硫工艺，进行了浮选试验。结果表明，试验以FS为活化剂、异丁基黄药为捕收剂、2#油为起泡剂，在粗选用量分别为2 000、200、30 g/t，精选用量分别为500、100、20 g/t的情况下，采用1粗1精闭路流程处理试样，最终获得了铁品位为64.53%、铁回收率为97.13%、含硫0.21%的铁精矿，达到了入炉铁精矿含硫质量要求。

亚氯酸钠氧化浸出黄铜矿研究

李治明, 钟珊, 李育彪, 陈运鹏

2019, 48(01): 74-77.

摘要 ( 737 )

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相关文章 | 计量指标

为了实现黄铜矿的高效浸出，研究了酸性条件下亚氯酸钠氧化浸出黄铜矿的适宜工艺条件，并进行了浸出动力学研究和浸出机理分析。结果表明，在亚氯酸钠与黄铜矿的物质的量之比为6、浸出液的pH=4、浸出温度为55 ℃、浸出时间为0.25 h时的铜浸出率为82.36%；亚氯酸钠在酸性条件下高效氧化浸出黄铜矿与亚氯酸钠能分解出氧化活性高的物质ClO₂、ClO^-₃和Cl₂有关；亚氯酸钠氧化浸出黄铜矿的过程由界面化学反应控制，活化能为42.69 kJ/mol。

西藏某含金浸染状次生硫化铜矿石浮选回收铜金试验

彭建, 张建刚

2019, 48(01): 78-82.

摘要 ( 653 )

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西藏某浸染状次生硫化铜矿石铜品位为1.86%，原生硫化铜占总铜的15.05%，次生硫化铜占总铜的76.88%，主要铜矿物为斑铜矿、黄铜矿，其他金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿等；脉石矿物以石榴石、辉石、石英等为主。为了确定该矿石中铜、金的适宜回收工艺，进行了选矿试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占70%的情况下进行1粗2精快速浮选，1粗2扫常规浮选，快速精选1尾矿与常规粗选精矿合并再磨至-0.038 mm占80%的情况下进行1粗2精2扫铜硫分离，获得的快速浮选精矿铜品位为27.05%、金品位为8.28 g/t，铜、金回收率分别为60.79%、50.90%；常规浮选铜精矿铜品位为17.06%、金品位为5.02 g/t，铜、金回收率分别为29.81%、23.99%。快速浮选+常规浮选、快速精选1尾矿与常规浮选粗精矿再磨再选工艺流程既能避免铜矿物的过磨，保证铜的回收率，又可得到较高品位的铜精矿，获得较好的铜、金回收指标。

某钼粗精矿浮选工艺优化研究

彭会清, 黄鑫, 罗文, 邵辉

2019, 48(01): 83-86.

摘要 ( 507 )

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相关文章 | 计量指标

江西某钼矿选矿厂原工艺已不适应矿石性质的变化，导致磨矿—粗选—粗精矿再磨—1粗5精2扫闭路浮选流程仅获得钼品位为45.06%的钼精矿，再磨后的钼浮选作业回收率为90.31%、尾矿钼品位高达1.12%。造成生产指标不理想的原因主要是其他硫化矿物的抑制剂Na₂S抑制效果不理想、钼矿物与其他矿物解离不充分。为解决生产中存在的问题进行了选矿试验。结果表明，在核心改造内容为ZA替代Na₂S、对再磨选精矿进行2次再磨选的情况下，采用再磨1（-0.038 mm占85%）—1粗3精4扫—再磨2（-0.038 mm占90%）—2次精选、中矿顺序返回流程处理试样，最终获得钼品位为53.57 %、钼作业回收率为98.45 %的钼精矿，尾矿钼品位降至0.175 %，精矿钼品位和钼作业回收率分别提高了8.51个百分点和8.14个百分点，再磨选尾矿品位下降0.945个百分点，高效地实现了钼的回收。

某伟晶岩型锂辉石矿石浮选试验

李云, 李茂林, 崔瑞, 姜兴科

2019, 48(01): 87-91.

摘要 ( 567 )

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相关文章 | 计量指标

某锂辉石矿石Li₂O品位为1.46%，矿物组成复杂，主要有用矿物为锂辉石，主要脉石矿物为石英、长石、云母等，锂辉石与石英、长石的嵌布关系密切，多呈聚粒状分布，局部分散，有的呈针状被云母、石英包裹，或呈片状、粒状等形态分布于云母裂隙中，属于复杂难选伟晶岩型锂辉石矿石。为确定该矿石的开发利用工艺，进行了选矿试验研究。结果表明，矿石在磨矿细度-0.074 mm占72.2%的情况下，采用磁选（636.94 kA/m）脱铁、浮选锂辉石工艺回收锂辉石，其中浮选以Na2CO₃+NaOH作pH调整剂和脉石矿物分散剂，CaCl₂作锂辉石的活化剂，TSY-15作捕收剂，经1粗2精3扫、中矿顺序返回流程处理，最终获得Li₂O品位为6.02%、Li₂O回收率为80.65%、Fe₂O₃含量为0.67%的锂辉石精矿，达到陶瓷级锂辉石精矿质量标准。

贵州某硅钙（镁）质磷矿石双反浮选试验

杜橙幻, 葛英勇, 刘鸣

2019, 48(01): 92-95.

摘要 ( 536 )

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相关文章 | 计量指标

贵州某高硅钙含镁低品位磷矿石中的主要磷矿物为胶磷矿，以氟磷灰石为主，部分为碳磷灰石；主要脉石矿物为石英、白云石、伊利石和黄铁矿等。矿石P2O5品位为26.19%，SiO₂、CaO、MgO含量分别为16.88%、38.18%、1.92%。为确定矿石的开发利用工艺，采用双反浮选工艺进行了试验。结果表明，矿石在磨矿细度为-0.074 mm占82.05%的情况下，采用优先反浮选脱镁—沉降脱泥—1粗2精、粗选及精选尾矿合并1次扫选后返回的反浮选脱硅流程处理，最终获得了P₂O₅品位为32.35%、P2O5回收率达82.36%、MgO与P₂O₅含量比为2.32%、R₂O₃与P₂O₅含量比为11.07%的磷精矿。反浮选脱硅前预先脱泥，并用醚多胺类捕收剂T609和消泡剂TOP搭配，可有效改善阳离子捕收剂反浮选脱硅过程中泡沫多、黏度大、难冲消的问题。双反浮选工艺有效实现了磷灰石与脉石矿物的分离，获得了酸法加工用磷矿石优等品质量标准的磷精矿。

影响缓冷钴冰铜磁选分离的矿物学研究

王玲, 张建坤, 刘伟, 张伟, 潘武

2019, 48(01): 96-100.

摘要 ( 630 )

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相关文章 | 计量指标

为了确定影响缓冷钴冰铜钴铜磁选分离效果的因素，以便改善磁选分离效果，采用光学显微镜、电子显微镜、电子探针以及化学物相分析等方法研究了缓冷钴冰铜包顶壳、上部（侧壁）、中部及底壳等部位的物相组成，钴、铁、铜的赋存状态，钴铁合金的产出特征等。结果表明：①钴冰铜中部硫含量明显高于壳部，壳部钴主要以强磁性钴铁合金形式存在，中部钴主要以弱磁性钴铁硫化相形式存在，上部（侧壁）钴处于钴铁合金及硫化相的过渡相。钴冰铜包中部钴的金属转化率仅为16.35%，这是影响钴铜磁选分离效果的主要因素。②钴冰铜中氧化亚铁均不同程度被氧化为磁铁矿，从壳部到中部，氧化亚铁颗粒的氧化程度越来越深，氧化亚铁粒度一般以小于0.020 mm的微细粒分布于斑铜矿基底相中，磨矿时难以单体解离是影响钴铜磁选分离的另一主要因素。③要想提高缓冷钴冰铜包中部钴的金属转化率及磁选分离效果，需要调控高温钴冰铜包中部的缓冷温度，防止熔点不同的物质发生偏析，尤其是低熔点硫化物向中部聚集；另外需要保持缓冷过程中冰铜的还原环境，防止弥散于基底硫化相中的氧化亚铁颗粒被局部氧化为磁铁矿。

缅甸某氧化铜铅矿石工艺矿物学研究

李春龙, 先永骏, 张汉平, 柏少军, 吴猛, 付翔宇, 丁湛

2019, 48(01): 101-105.

摘要 ( 578 )

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为给缅甸某氧化铜铅矿石的选矿试验提供依据和指导，采用常规工艺矿物学手段研究了矿石的成分、结构构造和主要矿物的嵌布特征。结果表明：①矿石含铜1.52%，含铅7.84%，含银243.80 g/t，主要有用矿物为蓝铜矿、孔雀石、方铅矿、白铅矿等；主要脉石矿物为石英、重晶石和方解石等，矿石矿物成分复杂。②氧化铜占总铜的约85%，主要以孔雀石和蓝铜矿形式存在，硫化铜等仅占总铜的约15%；铅矿物的氧化率为65%左右，铅主要以方铅矿、白铅矿和铅矾的形式存在。③矿石结构形式有碎裂化蚀变粉砂结构、半自形板状—他形粒状结构、细晶结构、不等粒他形粒状结构、金属不透明矿物具他形粒状结构、残余结构等。矿石碎块中矿物集合体均匀分布，少量蓝铜矿、孔雀石星散浸染状分布，具块状构造及星散浸染状构造。④矿石中矿物的嵌布粒度粗细不均，一般在0.004～3 mm，铜矿物粒度一般在0.01～1 mm，铅矿物粒度一般在0.004～1.5 mm。

某复杂多金属铅锌铁矿石工艺矿物学研究

袁启东, 姚灯磊, 陈洲

2019, 48(01): 106-110.

摘要 ( 567 )

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为更好地开展矿石的选矿工艺研究，对某复杂多金属磁铁矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：矿石铁、锌品位分别为59.94%和2.93%。矿石中的主要矿物为磁铁矿，少量其他铁矿物赤铁矿、褐铁矿（包括针铁矿）为成矿后期的次生氧化物；金属硫化物主要有闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿，黄铜矿、方铅矿较少；脉石矿物主要为普通角闪石，透闪石少量，此外还有少量绿帘石、绿泥石、云母类矿物等。矿石中的铁主要以磁铁矿的形式存在，占总铁的87.82%，锌、铅氧化程度均较高，硫化锌、氧化锌分别占总锌的55.29%和42.32%，硫化铅、氧化铅分别占总铅的39.39%和43.94%。矿石构造为黑色致密块状构造，多呈自形—半自形粒状连晶结构，各种矿物间形成交代结构、交代残余结构等。矿石中的有用矿物磁铁矿、闪锌矿的嵌布粒度与闪石类矿物相差不大，磁铁矿、闪锌矿及其与其他矿物间的嵌布关系较复杂，单体解离较困难。为了确保铁精矿含硫不超标，在弱磁选回收磁铁矿前需采用浮选工艺尽可能脱除硫化矿物。

工业钛渣除杂技术研究进展

康娟雪, 普婧, 张铭媛, 黄秀兰, 段利平, 彭金辉

2019, 48(01): 111-114.

摘要 ( 525 )

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钛渣是生产钛白粉的重要原料，其TiO2品位及杂质成分和含量会影响钛白粉的质量和性能，为获得高品质的钛白粉，对钛渣除杂工艺技术进行了介绍。指出盐酸常压浸出除杂法适用于高钙镁型的钛渣，能去除Ca、Mg、Fe等酸溶性杂质，但不能除去Si、Al等杂质；盐酸加压浸出除杂法能加深酸溶性杂质与酸的反应程度，缩减浸出时间，但对设备的抗压能力有较高要求；硫酸浸出除杂法能有效除去黑钛石类杂质及大部分硅酸盐类杂质，但对设备的腐蚀性较强；NaOH碱浸除杂法只适用于含Si量较高的钛渣，能有效去除钛渣中Si、Al等杂质；微波辅助除杂法具有选择性加热极性物质，能针对性去除MgO、CaO等杂质，但微波加热稳定性较低。

微细粒锡石浮选药剂研究现状

曾国旺, 庄故章, 张校熔, 国鑫宇

2019, 48(01): 115-119.

摘要 ( 845 )

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锡石性脆，在碎磨过程中容易泥化，重选工艺难以有效回收微细粒锡石，浮选虽是锡石细泥回收的首选工艺，但现阶段的浮选效果并不理想。针对微细粒锡石浮选这一难题，概述了微细粒锡石浮选捕收剂、抑制剂的种类及其特点和应用情况，介绍了锡石捕收剂在浮选中存在的问题，指出了开发新型药剂、研制组合药剂及降低药剂成本的重要性，以期能够寻找到真正意义上的高效、低毒、低成本的锡石浮选药剂。

玲珑金矿全尾砂絮凝沉降特性试验

田明明, 徐文彬, 王成龙, 阎少华

2019, 48(01): 120-124.

摘要 ( 618 )

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目前全尾砂胶凝充填是金属矿山充填采矿法的发展方向，全尾砂浓缩沉降是实现矿山连续高效充填的技术关键。以山东玲珑金矿全尾砂和5种絮凝剂为原料，开展了全尾砂静态絮凝沉降试验，采用控制单一变量试验方法，以沉降速度和沉降底流浓度为参考指标，对絮凝剂各参数对絮凝沉降的影响进行了研究。结果表明：阴离子型絮凝剂（分子量为1 200万）絮凝效果最佳，尾砂沉降速度最快；当絮凝剂溶液浓度为0.2%，单耗为75 g/t时，沉降效果最佳，继续增大絮凝剂溶液浓度和单耗，会导致絮凝剂和全尾砂溶液黏度增大，沉降速率和底流浓度减小。在上述分析的基础上，建立了絮凝沉降全过程力学模型，将沉降全过程分为3个阶段，并分别进行了力学分析，得出了沉降全过程理论曲线，供相关研究参考。

青海省石墨矿地质特征及可利用性评价

徐新文, 段建华, 路耀祖, 白强, 徐加球

2019, 48(01): 125-140.

摘要 ( 834 )

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青海省位于青藏高原东北部，青北属秦祁昆造山系，青南属三江造山系，成矿带青北属秦祁昆成矿域，青南属特提斯成矿域，石墨矿较为丰富。省内石墨矿床主要分布于青北秦祁昆成矿域柴达木周缘地区，该区元古代变质老地层分布较为普遍，成矿地质条件优越，发现了众多的区域变质型晶质石墨矿床（点），找矿前景较好。对柴达木周缘地区成矿地质背景、石墨矿分布以及典型石墨矿床地质特征、成矿规律、成矿远景区、成矿地质条件、成矿时代、成矿温压条件、碳质来源、矿床成因、成矿模式进行了研究，并对区内石墨矿的可利用性进行了评价。研究表明：①柴达木周缘石墨矿的赋矿地层柴北缘主要为古元古代达肯大阪岩群，柴南缘主要为古元古代金水口岩群，富含有机质，碳同位素测定表明，碳质来源为地层沉积的有机质；②石墨矿沿元古代变质老地层及构造带分布，受岩浆活动影响，规模总体一般，但矿化规模较大，矿体规模一般，品位较高，矿石质量一般；③柴达木周缘主要可以划分为3个石墨成矿带、4个成矿亚带、6个成矿有利区段；④柴达木周缘晶质石墨矿的成矿阶段可以划分为沉积成岩阶段、区域变质作用阶段、构造—岩浆叠加改造作用阶段，具有区域变质+构造—岩浆改造的特征，成矿温压条件具备，成矿时代为加里东期，矿床成因属区域变质型石墨矿床；⑤大通沟南山、黄矿山北和巴勒木特尔等地区的晶质石墨矿床选矿回收率较高，有一批具有工业价值的区域变质型石墨矿床，可利用性良好。

湘西南地区基性—超基性岩型硫化镍矿找矿前景

朱贤, 苏特, 胡绪云, 黄小军, 赵杰

2019, 48(01): 141-149.

摘要 ( 723 )

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湘西南地区处于扬子板块与华南褶皱系拼接带内，深大断裂贯穿全区，幔源岩浆活动强烈，青白口纪（雪峰期）基性—超基性岩成群成带分布。在通道陇城开展镍矿找矿工作，获取了丰富的找镍信息，首次发现了隐伏含镍矿化带，厚61.66 m，全镍（TNi）平均品位为0.1％。通过研究陇城基性—超基性岩带岩石岩相、地球物理、地球化学、镍矿化特征，并与广西宝坛地区已知的含矿岩体进行了对比分析。结果表明：①超基性岩为引起磁异常的起因，含镍超基性岩具有“三高一低”（高磁性、高密度、高极化率、低电阻率）的物性组合特征，是寻找镍矿的重要物探标志；②独立的辉绿岩w（∑REE）、w（La）/w（Lu）值为边缘相辉绿岩的2～3.5倍，地表辉绿岩w（∑REE）、w（La）/w（Lu）值较低（分别为50×10-6左右、（20～30）×10-6），为寻找镍矿的地球化学标志；③镍矿受高分异岩体控制，超基性辉橄岩、橄榄岩带为含镍矿化带，往深部可能出现贯入型矿体。在上述分析的基础上，进一步研究认为，湘西南地区今后镍矿找矿工作思路为：率先对陇城地区已知的镍矿化带进行深部钻探验证，通过开展地面磁测工作筛选找矿靶区，结合稀土测试工作甄选岩脉（体），以重、磁、电物探测深组合手段预测定位镍矿体。

某铅锌矿近地表采空区稳定性分析及治理方案优化

卢欣奇, 李学锋, 黄海斌, 张勤彬

2019, 48(01): 150-157.

摘要 ( 484 )

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为了确保近地表采空区下部矿体开采安全，避免近地表采空区崩塌导致地表塌陷，将广西某铅锌矿现存的6个近地表采空区作为研究对象，针对可能出现的矿柱、顶板垮塌，展开基于数值模拟的稳定性分析及治理方案优化研究。根据该矿矿体及围岩的岩体力学参数，利用3DMine及Midas GTS NX建立数值模型，通过FLAC3D进行模型重构与计算分析，依据数值模拟分析结论及矿区实际情况，提出2种局部充填加固的治理方案，并利用FLAC3D对各方案的治理效果进行了模拟分析。结果表明：方案一及方案二均能达到转移或减小采空区矿柱及顶板相应的最大主应力、剪应力及拉应力的效果，同时减小塑性破坏区的面积；方案二的较大尺寸支护结构较方案一能更好地转移或减小顶板的最大主应力、剪应力，故确定方案二为最优方案。

大冶铁矿实测空区Surpac-FLAC3D耦合稳定性评价

白欣, 朱鹏瑞, 万飞, 姬智

2019, 48(01): 158-162.

摘要 ( 596 )

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阶段空场嗣后充填法一步矿房采空区稳定性对于保障矿山安全生产至关重要。通过采空区精细探测可得到采空区的准确形态，在FLAC3D软件中将实测空区Surpac模型导入，以大幅度提高空区稳定性分析的准确度，实现数字矿山的可视化。以大冶铁矿为例，利用VS150仪器测得嗣后充填采矿法一步矿房回采的空区探测模型，通过相应的耦合程序，将空区探测模型在FLAC3D软件中真实地展现，将设计的矿体模型与实测空区模型复合，精确得到了矿石回收率与贫化率指标，矿体超采量为1 423.4 m3，欠采量为1 413.3 m3，矿房回采质量较高，达到预期效果。结合实际工程岩体力学参数，分析了矿房开挖形成空区后的稳定性。经过现场工程验证，证明了分析的正确性，空区Surpac-FLAC3D耦合分析方法具有较大的应用价值。

考虑渗流作用的城门山铜矿临湖露天开采边坡稳定性研究

向娟, 陈占锋, 范文臣

2019, 48(01): 163-167.

摘要 ( 517 )

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基于地质勘探资料，建立了城门山铜矿临湖露天开采边坡的地质模型，对临湖露天开采边坡进行了考虑湖水在不同渗流路径和不同渗透压力作用下的稳定性分析。研究结果表明：湖水渗流大大降低了边坡安全系数，随着湖水水位增大，边坡滑坡范围越大，边坡安全系数越低。湖岸与露天采坑之间的距离对边坡稳定性有较大影响，湖—坡距离D越大，边坡安全系数越高，当边坡安全系数取1.2时，考虑湖水渗流条件下湖—坡最小安全距离为60 m。

地下采深变化的露天矿残余边坡稳定性分析

杨宇江, 路增祥

2019, 48(01): 168-173.

摘要 ( 590 )

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为防止露天转地下开采中，露天矿残余边坡突然垮落可能引发安全事故，以孟家铁矿露天转地下开采工程为研究背景，采用FLAC3D数值模拟方法，研究了随着地下开采深度不断增加，露天矿残余边坡围岩的应力场、位移场及塑性区的变化规律，以及覆盖岩层对边坡稳定性的影响。结果表明：①覆盖层散体能够吸收和转移露天矿残余边坡的应力，对能量释放起到缓冲作用，进而起到支撑边坡及围岩的作用；②随着地下开采深度不断增加，始终保持覆盖岩层上平面处于一个稳定的标高，能够有效改善露天矿边坡应力场和塑性区的分布状态，对边坡围岩变形起到一定的抑制和约束作用。

露井联采中采矿方法对露天边坡的稳定性分析研究

赵强, 豆玉杰, 黄其冲

2019, 48(01): 174-180.

摘要 ( 533 )

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在露天矿露井联采阶段，地下开挖采矿方法的不合理选择可能会对露天边坡的稳定性造成扰动，以致出现边坡失稳、地面塌陷以及排土场滑塌等灾害事故，这就增加了对边坡以及排土场等的维护费用。为了减少地下开挖对边坡扰动的影响，结合某露天磷矿的工程背景，利用ANSYS有限元法进行数值模拟分析，通过对未开挖、上向水平分层充填法、空场法3种情况下对边坡和隔离带的影响分析，得出使用充填法进行地下开挖时，隔离层的变化较小，边坡局部有影响且可能发生破坏，则需对边坡加强防护措施。使用空场法时，开挖结束后采空区附近和隔离层底部的位移量比较大，在此种情况下边坡整体不会出现失稳，但局部可能发生破坏，需同时对边坡和隔离层做保护措施。通过对比可知充填法的整体安全系数较高，所以在今后的开采中可优先考虑充填法。

深切割区尾矿库排洪系统“空天地一体化”行洪能力评估

李洪梁, 王立娟, 马松, 尹恒, 贾虎军, 贾洁琼

2019, 48(01): 181-186.

摘要 ( 635 )

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尾矿库作为矿山重大危险源，其排洪系统行洪能力直接影响着尾矿库的稳定性。为解决传统方法对深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估效率低、精度差的问题，以川西高原高山峡谷区某尾矿库为例，首先采用高分遥感技术获取尾矿库汇水区信息，然后利用无人机摄影测量和三维激光扫描技术提取现状库身长度，建立尾矿库DEM，计算调洪库容，最后进行调洪验算，构建了基于“空天地一体化”的深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估方法。实例计算结果表明：尾矿库排洪系统最大泄流量出现于时序3.15 h，泄流量21.58 m³/s，所需调洪库容3.52万m³，小于尾矿库具备的调洪库容4.62万m³，表明排洪系统行洪能力满足相应等级要求，同时也体现出该方法在深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估中具有优越性和可复制性。

尾矿坝准三维渗流计算分析

孙友佳, 秦忠国, 仇宇霞, 丁灵龙

2019, 48(01): 187-191.

摘要 ( 599 )

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山谷型尾矿库的二维渗流分析由于未考虑坝轴方向的尺寸，导致计算的浸润线偏高，使结果偏于危险，三维计算结果虽然较符合实际，但是耗时耗力。为解决这一问题，提出了一种尾矿库渗流计算的新方法。该方法在尾矿库的二维建模中选取边界及内部的特征点，通过插值法将该类点的轴向尺寸纳入计算。计算的浸润线与三维结果较为接近，能够在一定程度上反映渗流的真实情况，且操作较为简单，原理清晰，具有一定的实用价值。

裂隙岩石冻融循环下裂纹扩展特征研究

陈国庆, 周玉新, 魏涛, 杨洋

2019, 48(01): 192-196.

摘要 ( 568 )

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高寒山区工程岩体往往在水和温差作用下，受到往复的冻融荷载作用，导致岩体裂纹扩展甚至破坏。通过开展-20～20 ℃范围内4类含裂隙岩石冻融循环试验，分析了不同岩性裂纹扩展类型和原因、裂纹扩展随冻融循环增加的全过程，并讨论了20次冻融循环下灰岩和红砂岩的裂纹扩展机理。结果表明：含裂隙岩石裂纹扩展可分为3种类型：沿上部裂隙尖端贯通岩桥、沿上部裂隙尖端环向扩展和无明显裂纹破坏；板岩的水平板理导致裂纹沿环向扩展，灰岩局部发育的软弱面使裂纹反倾下部裂隙扩展，花岗岩高强度和低孔隙率的特征使其难以在此次试验条件下产生宏观裂纹。断裂力学分析揭示了灰岩和红砂岩呈Ⅰ型裂纹扩展的原因，表明初始裂纹扩展方向与上部裂隙走向近似，裂纹扩展长度与岩石抗拉强度和断裂韧度有关。

超导磁选富集白云鄂博尾矿中的有价元素研究

程冠宇, 王建英, 雷霄, 吴旭, 宋晋阳

2019, 48(01): 197-201.

摘要 ( 525 )

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白云鄂博矿选矿厂的综合尾矿REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃含量分别为2.41%、0.16%和0.22%，且含有大量的萤石。为了提高REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃的回收率，为萤石的综合回收创造条件，采用SLon-100型周期式超导高梯度磁选机进行了REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃回收工艺技术条件研究，并对磁选产品进行了XRD和主要化学成分分析。试验研究表明：SLon-100型周期式超导高梯度磁选机使用菱形网片聚磁介质，背景磁感应强度为6 T，给矿浓度为12%，矿浆流速为7.1 L/min，脉动冲次为100次/min情况下，可获得REO品位为3.04%、回收率为88.91%的精矿；稀土及稀有金属矿物明显富集在精矿中，这为稀土及稀有金属矿物的进一步富集创造了条件，可显著减少浮选提纯稀土及稀有金属矿物过程中萤石等脉石矿物抑制剂的使用；萤石明显富集在尾矿中，为从尾矿中浮选富集萤石创造了条件。

国外某萤石矿尾矿中锂铷回收试验

曹学锋, 张荥斐, 骆任, 高建德

2019, 48(01): 201-204.

摘要 ( 698 )

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国外某萤石尾矿中的Li₂O、Rb₂O含量分别为0.49%和0.37%，赋存在云母矿物中的锂、铷占总锂、铷的55.56%和56.14%，其余的锂、铷赋存在其他铝硅酸盐矿物中。云母矿物的粒度主要为0.01～0.15 mm，解离度高达87%，后续选别无需再磨矿。为确定锂铷回收工艺，进行了选矿试验研究。结果表明，试样在矿浆pH=4.5的情况下，以十二胺（280 g/t）为捕收剂、十二烷基苯磺酸钠（60 g/t）为泡沫调整剂，采用1粗3精、中矿顺序返回流程处理，可获得Li2O、Rb2O品位分别为1.07%和0.79%，Li2O、Rb2O回收率分别为46.32%和45.29%的锂铷混合精矿，较好地实现了锂铷的综合回收。

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