金属矿山

曹建立, 谭宝会, 张东杰

2019, 48(11): 1-7.

摘要 ( 472 )

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孟家堡子铁矿露天开采完成后，位于+70 m水平以下的矿体采用无底柱分段崩落法开采，随着井下采矿的进行，覆岩已经冒透至露天坑底，形成了大规模的地表塌陷坑，岩移活动对地表办公区及竖井构成了严重威胁。目前矿山存留的废石无法满足地表塌陷坑充填需求，致使塌陷坑边壁岩移发展无法得到有效控制。根据临界散体柱支撑原理，试验研究了尾砂替代废石充填地表塌陷坑的岩移控制新方法，分析了不同尾砂浓度及散体粒径分布下的尾砂渗透特征，得到了受散体下落高度影响的尾砂混入高度预测表达式。研究表明：70%~80%浓度下的尾砂混入高度范围为130.76~42.36 m，该浓度范围内的尾砂混入高度小于塌陷坑内散体覆盖层的最小厚度，即采用该浓度范围内的尾砂充填地表塌陷坑是安全可行的，最终确定的现场合理尾砂充填浓度为75%~80%。为确保充填作业安全顺利进行，将塌陷坑划分为斜面充填区与饱满充填区，提出了沿塌陷坑轴向与径向三向协同充填方法，为矿山安全、绿色、高效开采提供了有力保障。

高官营铁矿高强度新型胶凝材料研究

郭斌, 梁峰, 吴凡, 涂光富, 高谦

2019, 48(11): 8-13.

摘要 ( 451 )

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针对高官营铁矿超细全尾砂，以唐山周边地区的水泥、石灰、脱硫石膏和矿渣为原料，开展了替代水泥的高强度低成本新型充填胶凝材料研究。采用正交试验设计进行了水泥、石灰和脱硫石膏胶凝材料胶结体强度试验。极差分析显示，新型胶凝材料胶结充填体7 d强度影响因素重要程度排序为水泥、石灰、脱硫石膏。充填体7 d强度优化配方为水泥3.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%，强度为2.79 MPa，约为32.5R水泥的5.3倍。胶结充填体28 d强度影响权重与7 d强度影响权重相反，28 d强度优化配方为水泥4.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%，强度为5.04 MPa，约为32.5R水泥的4.5倍。通过SEM电镜分析得出，新型胶结材料的主导水化产物为钙矾石和C—S—H凝胶，胶结充填体强度的提高是这两种水化产物不断形成与发育的结果。砂浆流变特性试验说明，砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填料浆达到了宾汉体流体状态，适合进行料浆管道输送。现场工业试验表明：胶砂比为1∶5、砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填体28 d强度为4.91 MPa，满足充填进路下部充填体28 d强度大于4 MPa的设计要求，与室内试验结果的误差为2.6%，说明室内试验得到的测试数据可靠度较高，并且在强度性能和接顶率方面较32.5R水泥效果更佳，为矿山进行安全高效充填作业提供了有力保障。

深部采场开采扰动下巷道围岩松动圈演化规律研究

徐世达, 皇甫风成, 雷刚, 李元辉

2019, 48(11): 14-19.

摘要 ( 365 )

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深部开采过程中，经常会遇到采场周边巷道围岩支护失效、巷道破坏等问题。为改善支护效果，采用声波测试技术研究阿舍勒铜矿深部采场开采过程中的巷道围岩损伤规律，着重分析与采场不同距离处巷道围岩损伤程度的差异。结果表明：深部采场开采扰动对周边巷道围岩松动圈厚度有明显影响，随着开采扰动次数增加，各测孔处的巷道围岩损伤均出现了不同程度增长；采场开采过程中，随着与采场距离的增大，开采扰动对岩体的损伤逐渐减小。阿舍勒铜矿深部采场开采下盘应力集中区距下盘采场边界距离为20~25 m；距离采场下盘最终边界25 m处的测孔开采扰动累积损伤增量小于开采前损伤量的20%。采场开采扰动前，巷道围岩松动圈与巷道位置无关，阿舍勒铜矿50 m中段巷道围岩松动圈厚度为1.4~1.7 m；开采扰动后，采场附近巷道围岩松动圈厚度为1.6~2.0 m。研究成果对于改善矿井支护效果、降低支护成本有一定的参考价值。

基于未确知测度理论的巷道围岩稳定性研究

严雅静, 顾水杰, 于祥, 周昀, 赵康

2019, 48(11): 20-26.

摘要 ( 489 )

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金属矿山地下围岩的稳定程度是矿山开采设计、安全生产的重要影响因素，而围岩稳定性受到多种因素影响和制约，且该类因素多具有不确定性、非线性和隐蔽性，无法进行定量表征，因此，给围岩稳定性评价带来了挑战。为对江西省某地下钽铌矿山围岩稳定性进行客观、准确评价，结合未确知测度理论的优点，构建了该矿山417 m中段围岩稳定性评价的综合模型。采用差异系数法对G_1法和熵值法计算出的主观、客观权值进行优化组合，确定评价对象的多指标综合未确知测度；结合矿山实际情况，考虑各影响因素，筛选出以岩石质量指标RQD、岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、地应力、隙壁状态和地下水状况6项因素作为评价指标；最后基于最小未确知测度距离判别准则，对该矿417 m中段围岩稳定性进行了评价，得出该中段围岩的稳定性等级为III级（基本稳定）的结论。研究结果可为该矿山后续开采设计和施工提供一定的指导。

某矿山空间交叉巷道间距优化及动力效应分析

麻栋, 石广斌, 李冰, 张雯

2019, 48(11): 27-34.

摘要 ( 425 )

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针对新建巷道与既有巷道间距较小，爆破产生的地震波会影响既有巷道初期喷混凝土结构安全与稳定的问题，以某矿山工程为背景，建立了空间交叉巷道模型，利用数值方法模拟分析新建通风巷道爆破开挖对既有运输巷道的影响。讨论不同间距、不同围岩级别条件下，新建通风巷道爆破开挖对既有运输巷道喷混凝土产生的动力效应，并结合相关工程规范，优化爆破安全间距，将优化后的结果与现场实测数据进行对比。研究表明：下部新建通风巷道爆破开挖对上部运输巷道底板及拱脚影响最大，应重点监控；巷道竖向间距小于1.5D，喷混凝土结构振速随着间距增大变化较大，反之，变化不明显，且最优爆破间距应不小于2.5D。研究成果可为现场和类似小净距巷道工程设计及施工提供参考。

顶部富水复杂环境采空区综合处置技术研究

路洪斌, 王星, 杨家冕, 孙国权

2019, 48(11): 35-42.

摘要 ( 403 )

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某铁矿山于1980年开始投产，采用竖井开拓，采矿方法为空场法，截至目前形成了诸多采空区，其中上部一矿体回采结束后未及时处理，并且采空区已积水，而下部三矿体正处于回采阶段，其回采过程以及所留采空区可能对上部采空区造成扰动，具有导致上部采空区积水涌至现有回采范围的危险。为保障下部三矿体安全回采，消除上部采空区积水对下部矿体回采过程的安全威胁，采用现场调查、理论分析、定量与定性分析相结合的方式，综合分析了采空区自稳性、后续安全回采范围、综合处置技术方案等。研究表明：下部三矿体回采范围内的8个独立采空区暂时处于相对稳定状态，但长时间暴露会有顶板冒落的危险，其中KQ1#和KQ8#采空区影响波及上部一矿体采空区积水范围，其余6个采空区未波及上部采空区范围，通过技术分析，确定对KQ5#、KQ6#、KQ8#采空区进行充填处理，对KQ1#、KQ2#、KQ3#、KQ4#、KQ7#采空区进行封闭处理，能够保证上部采空区安全和下部三矿体后续回采工作安全，消除矿山开采安全隐患。

基于云模型与模糊层次分析的老采空区建设场地稳定性评价

郭庆彪, 王亮, 吕鑫, 姜传礼

2019, 48(11): 43-48.

摘要 ( 413 )

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为科学合理评价老采空区上方建设场地的稳定性，基于云模型与模糊层次分析法（Fuzzy hierarchy analysis process，FAHP），对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。首先，筛选出武云高速采空区路段建设场地稳定性的6个独立影响因素，分别为深厚比、覆岩强度、构造复杂度、水文特征、停采时间和相对位置，并分析了各因素对稳定性的影响机理，建立了适用于研究区域的稳定性评价模型；其次采用云模型确定了评价指标隶属度，有效避免了数据随机性和不确定性对综合评价结果的影响；然后基于模糊层次分析得出评价指标权重，可降低数据处理中主观因素影响，提高分析结果的可靠性；最后利用构建的模型对武云高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价。研究表明：所提方法的评价结果符合工程实际情况，为武云高速采空区路段的设计、施工与维护提供了支持。

主溜井中矿岩三维运动轨迹分析与验证

殷越, 路增祥, 董红卫

2019, 48(11): 49-53.

摘要 ( 513 )

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溜井运输过程中，矿（废）石与井壁的碰撞造成井壁破坏较为严重。确定矿（废）石与井壁碰撞前的运动轨迹和碰撞位置，对于保证溜井井壁稳定性具有重要意义。以某矿山主溜井溜矿段-40~-71 m为例，建立了溜井溜矿段相似试验平台。根据运动学理论，结合相似试验结果，得到矿（废）石与溜井井壁产生首次碰撞前的运动轨迹和三维轨迹方程。研究表明：理论计算得到的矿石冲击位置略低于试验中矿石的冲击位置，误差不超过4.84%，理论计算及试验结果与矿山实际检测结果基本一致。分析结果可为确定溜井井壁的受冲击区域、溜井系统设计与优化、溜井治理与修复、溜井管理方案制定等提供依据。

预应力锚索锚固力监测点经济高效布设方法研究

侯征, 朱自强, 许小燕, 肖财, 吴顺川, 张力

2019, 48(11): 54-61.

摘要 ( 503 )

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预应力锚索锚固力监测点合理布设是提高边坡稳定性监测可靠性的重要手段，在确保边坡稳定安全的同时，可最大程度上节省工程监测成本。现阶段预应力锚索锚固力监测点布设方案设计多依赖工程经验，具有很强的盲目性并且监测成本较大，尤其对于大型高陡边坡，由于挖方量和边坡加固工程量巨大，如何实现高陡边坡预应力锚索锚固力监测点经济高效布设，保证边坡安全高效监测是目前亟需解决的问题。以广东省江门市迎宾西路某高边坡为研究背景，通过研究锚索的群锚效应和锚索失效后的影响范围，确定了监测点之间的合理布设间距。构建了边坡三维模型，通过数值计算，模拟高边坡开挖全过程，由数值计算结果分析边坡开挖过程中变形失稳的潜在危险区域，进行监测点选择型布设。通过上述方法，实现了该段高陡路堑边坡预应力锚索锚固力监测点的经济高效布设。研究表明：基于群锚效应与三维数值模拟方法，提出的预应力锚索合理布设间距与开挖过程中潜在危险区域重点监测相结合的综合布设优化方案，可合理利用材料和空间、大幅节省监测成本，实现边坡的经济、高效监测。研究成果为高陡路堑边坡稳定性监测点合理布设提供了一种新的思路。

降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响及治理对策

邱胜光

2019, 48(11): 62-67.

摘要 ( 459 )

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为研究降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响，基于饱和—非饱和渗流理论，分析了降雨入渗条件下边坡内部渗流场变化及其对边坡稳定性的影响。研究表明：①降雨入渗是饱和—非饱和过程，其内部体积含水率随降雨持续时间的变化而发生动态改变，在降雨初期，土体处于非饱和状态，黏聚力随着含水率的增大而增大，内摩擦角变化幅度较小，总体呈下降趋势，基质吸力增强，安全系数升高，对边坡稳定性有利；②随着降雨持续，孔隙水压力由负变正，黏聚力和内摩擦角随着含水率的增大而减小，基质吸力减弱，边坡稳定性降低；③降雨入渗终态过程为内部水位线升高，动静水压增加，土体有效重度降低，土体发生软化，力学强度参数降低，边坡稳定性随之降低，土体渗透系数与边坡安全系数总体成反比关系。在上述分析的基础上，结合土质边坡实例，应用强度折减法，分析了降雨入渗状态下边坡潜在滑动面、峰值位移随降雨持续时间的变化规律，认为降雨初期潜在滑动面由浅入深，峰值位移不断增大；降雨停止后，土体内部应力重新分布，土体由饱和转为非饱和，潜在滑动面、峰值位移发生逆变化。为防止降雨条件下边坡发生失稳破坏，针对性地提出了土质边坡治理建议，为非饱和土体边坡综合治理提供了有益参考。

研山铁矿超贫赤铁矿石选矿工艺优化研究

田艳红, 周咏

2019, 48(11): 68-72.

摘要 ( 425 )

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研山铁矿地表超贫赤铁矿石选矿厂受矿石性质波动等因素的影响，工艺过程与生产指标稳定性差，为提高系统的稳定性，实现节能提质、降本增效目标，在进行了系统的工艺流程考察和工业试验基础上，进行了一系列的工艺技术优化：①将粗细粒分级旋流器沉砂嘴直径增大10 mm，使溢流与沉砂的产率比从35%∶65%优化为20%∶80%。②将一段磨矿分级系统的低铬钢球更换为高铬钢球，将[?]120 mm+[?]100 mm钢球变更为[?]100 mm+[?]80 mm+[?]60 mm钢球（级配2∶4∶2），沉砂嘴规格直径缩小10 mm情况下，球磨机内再无破碎或变形的小钢球，返砂比由450%降为250%～300%，球磨机处理能力提高约70 t/h。③将二段旋流器给矿渣浆泵由200ZJ-I-A65型更换为250ZJ-I-A65型，配套电机功率提高65 kW，二段球磨机装球率提高4个百分点情况下，旋流器组开启台数由5台调整为4台；在旋流器给矿压力提高20 kPa、给矿浓度下降9.99个百分点的情况下，旋流器分级效率提高了19.14个百分点，二段磨矿浓度显著提高3.74个百分点；球磨机在给矿-0.074 mm含量下降3.80个百分点的情况下，排矿-0.074 mm含量大幅度提高5.40个百分点；④通过限定螺旋溜槽的分选浓度、及时调整集矿滑块的位置显著改善了螺旋溜槽的分选效果；将浮选抑制剂苛化淀粉、捕收剂GK68一次性加入搅拌槽改为将苛化淀粉分别加入搅拌槽和扫选3浮选槽中、GK68分别加入搅拌槽和精选浮选槽中。经过上述多项工艺技术优化，综合精矿品位稳定在65%左右，精矿合格率由32%提高到80%以上，尾矿品位下降2个百分点以上，工艺优化效果显著。

国外某沉积岩型难选硫氧混合铜矿石浮选试验

刘方华

2019, 48(11): 73-78.

摘要 ( 441 )

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国外某沉积岩型硫氧混合铜矿石铜品位为2.96%，为确定该矿石的合理开发利用工艺，在工艺矿物学研究的基础上进行了选矿试验研究。结果表明：①矿石中的主要铜矿物有辉铜矿、赤铜矿、孔雀石、硅孔雀石，主要脉石矿物有石英、方解石、白云石；辉铜矿、赤铜矿的嵌布粒度一般在0.02~0.30 mm，孔雀石、硅孔雀石的嵌布粒度主要为0.02~1.20 mm；硫化铜占总铜的60.14%，氧化铜占39.86%。②原矿在磨矿细度为-0.074 mm占73.60%的情况下，先以丁基黄药+乙基黄药为组合捕收剂采用2粗2精1扫流程浮选硫化铜矿物，再以硫化钠为硫化剂、丁基黄药+烷基羟肟酸为捕收剂采用1粗3精2扫流程浮选氧化铜矿物，获得了Cu品位为46.92%、回收率为71.57%的硫化铜精矿和Cu品位为29.23%、回收率为16.08%的氧化铜精矿，总精矿Cu品位为42.17%、回收率为87.65%，选别指标较好。

云南某含银铜矿石浮选试验

张旭佳, 莽昌烨, 马志军, 赵海涛

2019, 48(11): 79-83.

摘要 ( 455 )

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云南某含银铜矿石铜品位为0.78%，银品位为70.27 g/t，硫品位为19.83%。为了高效开发利用该矿石资源，在工艺矿物学研究的基础上进行了浮选试验研究。结果表明：①矿石中的铜主要以黄铜矿的形式存在，嵌布粒度粗细变化较大，以中粗粒为主，主要粒度为1～0.01 mm，80%以上分布在0.45～0.019 mm粒级；黝铜矿嵌布粒度微细，85%以上分布在-0.037 mm粒级；银主要赋存在黝铜矿中；硫主要以黄铁矿的形式存在。②矿石在磨矿细度为-0.074 mm占80.3%情况下采用2粗1扫流程混浮铜硫，铜硫混合精矿在磨矿细度为-0.037 mm占73.8%情况下1粗2精1扫流程分离铜硫，可获得铜品位为22.37%、铜回收率为90.28%、含银1 221.51 g/t、银回收率为54.72%的铜精矿，以及硫品位为41.86%、硫回收率为90.12%、含银55.75 g/t、银回收率为33.87%的硫精矿，较好地实现了铜、硫、银的分离与富集。

H₂O₂及海水对铜钼硫化矿浮选分离的影响及机理研究

朱虹嘉, 李育彪, 王洪铎, 刘泰铭

2019, 48(11): 84-87.

摘要 ( 553 )

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自然界中黄铜矿与辉钼矿常伴生存在，黄铜矿和辉钼矿的分离常采用浮选方法，而现有的浮选分离法存在环境污染较大等问题。为探究一种清洁、高效的铜钼硫化矿浮选分离方法，在以海水或纯水造浆的情况下，以H₂O₂为氧化剂对黄铜矿和辉钼矿进行预处理，然后进行纯矿物浮选试验和人工混合矿浮选试验，并通过接触角测定和XPS分析来揭示其影响机理。结果表明：①在海水和纯水中，黄铜矿经H₂O₂处理后，可浮性显著降低；在海水中，H₂O₂预处理能提高辉钼矿的可浮性，而在纯水中H2O2的预处理反而会降低辉钼矿的可浮性。②黄铜矿经H₂O₂预处理后可浮性降低，与黄铜矿颗粒表面被H2O2氧化，形成亲水氧化物有关；无论在纯水还是海水中，H₂O₂对辉钼矿可浮性的影响相对较小，主要与H₂O₂对辉钼矿表面的氧化作用较弱有关。③无论在纯水还是海水中，经H₂O₂预处理的黄铜矿与辉钼矿的人工混合矿能较好地实现分离，且在海水中的分离效果更好，这对海水代替纯水进行铜钼浮选分离具有重要的指导意义。

缅甸某氧硫混合铅锌矿石浮选试验研究

吕超, 李斯, 王海博, 梁溢强

2019, 48(11): 88-93.

摘要 ( 421 )

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为开发利用缅甸某氧硫混合铅锌矿石，在对矿石进行工艺矿物学研究的基础上进行了选矿试验研究。结果表明，矿石含铅4.70%、含锌5.51%、银含量为150.66 g/t，主要杂质成分SiO₂含量为30.45%，其次为CaO和MgO；铅矿物氧化率约22%，锌矿物氧化率约17%，Pb主要以方铅矿形式存在，其次为白铅矿，Zn主要以闪锌矿形式存在，其次为菱锌矿；试验采用1粗1扫2精优先浮选流程选铅，1粗1扫3精浮选流程选锌，磨矿细度为-0.074 mm占80%情况下获得了Pb品位为61.25%、Ag品位为1 791.53 g/t、Pb回收率为91.24%、Ag回收率为82.94%、含Zn4.43%、Zn回收率5.63%的富银Pb精矿，以及Zn品位为50.86%、含Ag174.25 g/t、Zn回收率为88.68%、Ag回收率为11.07%、含Pb2.39%、Pb回收率4.88%的Zn精矿的良好试验指标。

广西某微细浸染型原生金矿石浮选试验

罗星, 李勇, 夏瑜

2019, 48(11): 94-97.

摘要 ( 391 )

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广西某金矿石是高砷高有机碳、以包裹金为主的微细浸染型原生金矿石，为确定矿石的选矿工艺，进行了浮选试验。结果表明：矿石在磨矿细度为-0.074 mm占85%的情况下，采用硫酸铜为主要载金矿物黄铁矿的活化剂，丁基黄药+丁胺黑药组合为金矿物和载金矿物的捕收剂，经1粗2精3扫的闭路浮选流程处理，可获得金品位为31.50 g/t、金回收率86.57%的金精矿，药剂制度及工艺流程较简单，选矿指标较好。

某金银矿石浮选—氰化联合流程选矿试验

丘世澄, 邱显扬, 胡真, 李汉文, 邹坚坚, 汪泰, 李沛伦

2019, 48(11): 98-103.

摘要 ( 443 )

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某金银矿石含金4.80 g/t，含银565 g/t，金矿物主要为自然金，呈独立矿物形式存在，部分以显微或次显微状赋存于褐铁矿及石英中，裸露金占总金的72.29%，铁矿物和硅酸盐矿物包裹金分别占总金的22.08%和5.63%；银矿物主要以辉银矿形式存在，嵌布粒度较粗，硫化银占总银的91.33%，自然银和氯化银含量较低，分别仅占总银的6.55%和2.12%。为实现该金银矿的高效开发利用，进行了选矿试验。结果表明：矿石在磨矿细度为-0.074 mm占74.5%的情况下，采用1粗4精2扫、精选1尾矿精扫选后再返回的浮选流程处理，可获得金品位为77.19 g/t、银品位为11 302 g/t，金、银回收率分别为75.58%和94.02%的精矿；金、银品位分别为1.23 g/t和35.45 g/t的浮选尾矿在再磨细度为-0.043 mm占86%的情况下氰化浸出，浸渣金、银品位分别为0.10 g/t和17.88 g/t，金、银对浮选尾矿的浸出率分别为91.87%和49.56%，全流程金、银总回收率分别达98.01%和96.98%。

黑曲霉对辉石中硅的浸出及其机理研究

张文兵, 杨志超, 刘生玉, 温全宝, 郭永杰

2019, 48(11): 104-108.

摘要 ( 463 )

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普通铁精矿的含铁硅酸盐中硅的有效脱除是制备超纯铁精矿的前提。通过摇瓶浸出的方式，研究了浸矿时间、矿浆浓度对黑曲霉浸出含铁硅酸盐矿石——辉石中硅的影响，并通过SEM、XRD、EDS和FTIR等手段对浸出前后的矿物进行性能表征，以探究其浸矿机理。研究结果表明：随着浸出时间的延长，硅浸出率呈现先上升后下降的趋势，浸出13 d时的硅浸出率较高，为10.68%；随矿浆浓度的提高，硅浸出率呈先上升后下降趋势，矿浆浓度为10%时的硅浸出率较高，为6.01%；在黑曲霉浸出辉石的过程中，辉石的晶体结构遭到破坏，出现断裂甚至崩塌，晶体结构中O—H键、Si—O键的变化，与黑曲霉代谢产物通过酸解和络合作用降低矿物结晶度、破坏晶体结构、使矿石组分溶解有关。

国外某高磷鲕状赤铁矿直接还原—磁选降磷研究

吴世超, 孙体昌, 杨慧芬

2019, 48(11): 109-114.

摘要 ( 446 )

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以国外某高磷鲕状赤铁矿为研究对象进行脱磷研究，该高磷矿铁品位为55.81%，磷含量为0.72%，铁矿物主要为磁铁矿和赤铁矿，48.61%的磷存在于磷酸盐中，47.22%的磷分布于铁矿物中。研究了脱磷剂用量、秸秆炭用量、还原温度以及还原时间对粉末还原铁指标的影响。结果表明：无脱磷剂碳酸钙时，无法获得合格的指标；在碳酸钙用量为25%，秸秆炭用量为12.5%，还原温度1 200 ℃，还原时间为75 min，还原产品两段磨矿两段磁选的条件下，可获得铁品位、铁回收率以及磷含量分别为94.27%、87.34%以及0.077%的粉末还原铁，该产品可作为电炉炼钢的优质原料。不加添加剂时，部分含磷矿物被还原成单质磷进入到金属铁中，故粉末还原铁磷含量较高，当碳酸钙用量为25%时，含磷矿物的还原受到抑制而保留在脉石相中，可实现降磷目的，而还原时间过长时，磷仍在脉石相中，铁颗粒将部分含磷矿物包裹，磨矿难以分离，导致磷含量升高。

河北某岩浆岩型铁矿石工艺矿物学研究

林瑶, 李芬香, 路峰, 王素

2019, 48(11): 115-119.

摘要 ( 419 )

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为给河北某岩浆岩型铁矿石的后续开发利用确定合理的选矿工艺流程提供依据，采用化学分析、光学显微镜观察、XRD分析、电子探针分析及MLA（矿物解离分析仪）分析等手段研究了矿石的化学成分、矿物组成、结构构造、嵌布特征、矿物粒度组成及矿物解离特性、有用元素赋存状态等工艺矿物学特征。结果表明，该矿石属岩浆岩型超贫钒钛磁铁矿石，其有用元素主要为铁和钛，含量分别为21.65%和5.22%，其次为磷和钒，其中磁铁矿系可回收利用的主要铁矿物，与其他矿物接触关系较简单，大多易于解离和回收，极少数呈细小晶体包嵌在暗色矿物中或分布在脉石矿物粒间，解离和回收均较难；钛铁矿系可回收利用钛的主要矿物，以单颗粒或集合体形式分布的易于解离和回收，而以片晶形式分布在磁铁矿中的则难以解离将进入铁精矿中；磷灰石系可回收利用的磷矿物，充分解离后可回收；钒多以分散状态分布于磁铁矿中，较难解离，可随磁铁矿一起回收利用。

钽铌矿的选矿技术综述

姜文杰, 童雄, 谢贤, 康博文, 赵瑜

2019, 48(11): 120-124.

摘要 ( 698 )

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钽、铌是工业上不可替代的金属，钽铌矿普遍具有品位较低、嵌布粒度细、性脆易碎、矿物组分复杂等特点，选矿工艺往往较复杂。为促进钽铌矿选矿技术的进步，对钽铌矿选矿技术进行了综述，指出钽铌矿的粗选宜以重选工艺为主，精选多采用磁选、浮选、电选工艺；电选工艺主要用于精矿的除杂和综合回收；浮选工艺可以有效地回收钽铌细泥；化学选矿是处理低品位复杂钽铌矿的有效工艺。因此，钽铌矿的选别常采用联合工艺流程。

生物浸矿领域中功能微生物的研究进展

王芷晴, 周秀艳, 李雪洁, 陈芳, 朱宏飞, 赵鑫

2019, 48(11): 125-131.

摘要 ( 459 )

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微生物浸出技术是一种新型的环境友好型湿式冶金技术，可以作为解决高品位矿产储量缩减和尾矿堆存数量增加等难题的潜在有效途径。具有浸矿功能的微生物在生物浸矿过程中有着举足轻重的作用。根据浸矿微生物的营养代谢类型可以将微生物分为自养代谢微生物和异养代谢微生物2大类，归纳总结了不同类型微生物在生物浸矿过程的最佳浸矿条件、浸出效率和浸出机理。自养微生物主要用于浸出硫化矿，其中氧化亚铁硫杆菌应用最为广泛，且混合菌的浸出效率高于单一菌的浸出效率；而异养微生物主要用于浸出非硫化矿，介绍了硅酸盐细菌、产氨细菌和真菌在浸矿领域中的功能。在此基础上，提出了高效浸矿功能微生物未来存在突破可能的研究角度：原位驯化与分离筛选功能微生物、构建与应用基因工程菌株、设计与优化特异性培养基、推进异养浸矿微生物的深入研究与实际应用、菌群共代谢调控及菌剂研发等。

鄂东南鸡冠嘴铜金矿床黄铁矿特征及深部成矿潜力

魏均启, 戚新世, 周玉华, 王芳, 朱丹, 鲁力

2019, 48(11): 132-141.

摘要 ( 464 )

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鸡冠嘴铜金矿床位于长江中下游成矿带西端鄂东南矿集区内阳新岩体西北角、金牛火山岩盆地东北缘，与铜绿山铜铁（金）矿床毗邻。截至目前，矿区陆续发现了Ⅴ#、Ⅵ#、Ⅶ#、Ⅷ# 4条新矿体，其中Ⅶ#矿体为主矿体，显示矿床深部具有很好的找矿潜力。以鸡冠嘴铜金矿床为研究对象，对深部Ⅶ#矿体进行了详细研究，对矿体的主要载金矿物——黄铁矿进行了详细分析，并初步探讨了矿床深部成矿特征。在野外调研和室内显微镜鉴定的基础上，将黄铁矿划分为PyⅠ和PyⅡ两个世代，其中第二世代黄铁矿PyⅡ为金的主要载体。黄铁矿元素分析显示Co、Ni、Cu、Zn和As质量分数普遍较高，w（Co）/w（Ni）变化范围为0.02～9.26，PyⅠ黄铁矿为岩浆成因，PyⅡ黄铁矿为沉积改造成因。硫同位素和铅同位素分析显示，34S有明显的塔式效应，有岩浆热液成因的特点，铅为壳幔混合铅，表明成矿物质来源是以地幔为主的壳幔混合来源。在上述分析的基础上，进一步分析了矿区深部成矿潜力。研究认为：矿床深部成矿以Ⅶ#矿体为主，矿体产于燕山期石英闪长岩与三叠系下统碳酸盐岩地层接触带附近，受接触带构造控制明显，鸡冠嘴矿床深部Ⅶ#矿体的发现，表明矿区多金属矿床深部有良好的找矿前景。

基于克里金插值和Chan-Vese模型边界探测的InSAR相位解缠方法

王升, 朱煜峰

2019, 48(11): 142-150.

摘要 ( 381 )

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相位解缠是InSAR技术测量高程中的重要步骤，相位解缠的精度直接决定InSAR测量的精度。目前常用的相位解缠方法的解缠精度易受低相干区域的干涉噪声影响，针对在低相干区域相位解缠不准确的问题，提出了基于克里金插值和Chan-Vese模型的相位解缠方法。该方法在低相干区域进行克里金插值，重新计算低相干区域的干涉相位值，高相干区的干涉相位值不变，生成新干涉图，使用Chan-Vese法提取出新干涉图的干涉条纹边界，按照一定的方法计算出跃变数，达到相位解缠的目的。选取西藏自治区班戈县某矿山为试验区，采用C波段的Sentinel-1A合成孔径雷达数据对的干涉相位图为试验数据，对所提出的相位解缠方法与Goldstein枝切法等其他5种方法的相位解缠结果进行了对比分析。研究表明：所提方法具有一定的适用条件，在相干性较高的区域，该方法与其他方法的相位解缠结果差异很小；在低相干区域跨越不超过2个干涉条纹块的情况下，相比于其他方法，由所提方法相位解缠结果反演出的高程与SRTM1数字高程模型之间的差异在合理范围内，说明该方法仍然适用，而在低相干区跨越2个以上干涉条纹块的情况下，该方法不适用。

基于Halbach永磁阵列的新型磁选机磁系设计及应用

陈中航

2019, 48(11): 151-154.

摘要 ( 580 )

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常规贫磁铁矿石干式预选抛尾工艺的主要设备磁滑轮和上吸式干选机的磁系产生的都是双面磁场，而真正作用于选分空间的只是双面磁场的一部分即只有其中一面磁场作用于选分空间，因此磁能利用率较低。提出了基于Halbach永磁阵列的新型磁系，即非对称结构的磁场分布，将绝大部分磁场能汇聚在磁体阵列作用于分选作业的一侧，并且采用该新型磁系对磁滑轮和上吸式干选机进行了优化。优化后的新型磁系具有单边增强性、较高的气隙磁密和较大的磁场利用率等优点。以磁系优化后的磁选机对辽宁某磁铁矿石进行抛尾试验，获得了抛尾产率为26.92%、磁性铁回收率为2.62%的指标，磁性铁损失率仅为1.31%。基于Halbach永磁阵列的新型磁系磁选机是一种结构合理、磁能利用率高的贫磁铁矿石干式预选设备，可以有效提高分选效率，降低入磨矿量。

铜山口铜矿水力旋流器数值优化试验研究

曾祥龙, 罗静

2019, 48(11): 155-160.

摘要 ( 510 )

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为提高大冶有色铜山口铜矿选矿厂FX500水力旋流器的分级精度、降低底流夹细量，通过数值模拟方法系统考察了旋流器结构参数和操作参数对旋流器分离性能的影响，结果表明：①适当增加入口流速、降低给矿浓度，可从整体上降低底流夹细量和溢流跑粗量；②适当增大柱段高度和小锥锥角，可进一步降低底流夹细量；③适当增大沉砂口上锥角角度，对底流中的微细粒级有洗涤作用，能进一步降低底流夹细量；④现场对比试验证实，旋流器结构优化后底流-75 μm粒级夹细率下降了1.78个百分点。研究结果为铜山口铜矿水力旋流器的优化与改造提供了技术支撑。

浓密机内部流场数值模拟研究进展

王学涛, 崔宝玉, 魏德洲, 宋振国, 孟令国

2019, 48(11): 161-168.

摘要 ( 476 )

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为进一步提高浓密机的工作效率、深入理解及发展絮凝浓密理论，探讨了浓密机内部复杂流场特性的研究方法，并从多相流模型、湍流模型、模拟尺度方面详述了数值试验方法在浓密机内部流场特性研究中的应用现状，并阐述了数值模拟方法在提高絮凝浓密工艺指标的指导作用，指出絮凝反应的数学描述、絮团形成及其结构演变过程仿真模型的建立是当下及今后研究的重点，基于流场环境下的浓密机多场耦合是其内部流场数值模拟研究的发展趋势。

基于PLC的泥浆循环净化装置控制系统设计与实现

罗银飞, 王志明, 赵振, 段隆臣, 蒋巍

2019, 48(11): 169-175.

摘要 ( 489 )

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当前水文水井钻探施工过程中，工艺相对落后且集成化程度低，新技术、新方法、新工艺引进和创新不足。在水文水井钻探中，从井底返回地面的泥浆中含有大量的岩屑和砂粒，仍主要采用人工捞砂、泥浆池和沉淀池自然沉降的作业方式，效率较低。为实现钻探施工中设备的自动化、模块化，提高施工效率，针对青海省复杂的地质与气候环境，研制了一种绿色勘查水文地质钻探自动化泥浆循环净化装置控制系统，包括远端控制子系统、近端控制子系统和泥浆加热循环子系统。为提高控制系统的抗干扰性，选用以PLC为控制核心的系统硬件，对泥浆净化装置控制系统硬件和控制系统软件等进行了设计，且系统采用模块化和可靠性设计方式，在实际应用中具备方便运输、可靠性高、适应性好等特点。

采煤塌陷区土地建筑利用技术与工程应用

朱伟

2019, 48(11): 176-171.

摘要 ( 578 )

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我国采煤塌陷区土地量大面广利用率低，加大对采煤塌陷区土地利用具有重要意义。为科学评估采煤塌陷区土地建筑利用的可行性和适宜性，采用理论计算和工程验证方法研究了塌陷区建筑地基的稳定性。在充分分析研究区下方老采空区特征和分布情况的基础上，采用概率积分法并选择合理的残余沉陷预计参数计算了该区地表后期的残余沉陷变形。采用地基附加应力法计算了新建建筑荷载在采空区上方地层中的影响深度，通过对比其与垮落裂隙带高度的空间位置关系来定量评价老采空区地基稳定性，并综合考虑地表倾斜变形指标确定建筑物高度。为确保建筑物安全使用，提出了基于地表残余沉陷变形的建筑物抗变形措施。研究表明：研究区后期将承受Ⅰ级残余沉陷变形，新建建筑荷载影响深度不会波及到垮落裂隙带范围，不会导致老采空区“活化”，实践效果验证了评价结论的可靠性；对采煤塌陷区进行工程建设利用和商业开发具有可行性，可以有效利用塌陷区废弃土地资源，生态效益和社会效益良好。

选矿厂循环水研究现状及其处理技术

梁思懿, 汪东芳, 田凯, 刘欣伟, 胡文韬

2019, 48(11): 182-187.

摘要 ( 574 )

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选矿生产过程中耗水量大，为响应国家环保政策，实现选矿厂废水闭路循环，概述了铁矿石选厂、有色金属选矿厂、选煤厂及非金属选矿厂4种类型循环水特点及研究现状，讨论了混凝沉淀法、中和法、吸附法和膜分离法在循环水高效澄清方面的利用情况及存在的不足。指出去除可溶离子、残余药剂，降低循环水中的固体含量是循环水澄清回用的基本要求。对不同的循环水特性应使用不同的处理方法，一般需要联合使用。开发新型高效的澄清技术及工艺，改善现有循环水系统存在的不足将是推进绿色矿山建设重点与热点。

某微细粒锂云母选厂尾矿中锂铷的回收试验

邹耀伟, 黄锦文, 李雪珍

2019, 48(11): 188-191.

摘要 ( 653 )

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某锂云母选厂尾矿试样中有回收价值的元素锂、铯绝大部分赋存在铯榴石中，铯榴石与云母呈嵌晶状连生，Li₂O品位为0.70%，Rb₂O品位为0.24%，试样粒度微细，-800目粒级产率高达43.90%，锂在粗粒级有较明显的富集现象。为确定该试样中锂铷的回收工艺，采用预先脱泥—浮选工艺进行了选矿试验。结果表明，试样在添加水玻璃的情况下进行擦洗脱泥（-20 μm）预处理，然后在用盐酸调节矿浆pH=3的情况下，采用2次粗选1次精选，可获得Li₂O和Rb₂O品位分别为2.62%和0.87%，回收率分别为66.47%和64.38%的锂铷精矿，有价成分锂、铷得到了充分的回收。

某钒钛磁铁矿尾矿微粉对自密实混凝土性能的影响

李胜, 郑永超, 陈旭峰, 吝晓然, 黄天勇

2019, 48(11): 192-196.

摘要 ( 434 )

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为了拓展某钒钛磁铁矿尾矿的应用领域，选用该钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰制备C₃₀、C₃₅自密实混凝土，研究了其对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、水化热的影响。结果表明：钒钛磁铁矿尾矿微粉等体积替代粉煤灰，V漏时间减少，扩展度提高，T500用时和J环差值均减少，施工性能得到改善；尾矿微粉混凝土早期强度高于使用粉煤灰配制的混凝土，28 d的混凝土抗压强度达到设计要求，56 d的混凝土体积收缩率都在可控范围内，尾矿微粉胶凝体系7 d累积水化热较粉煤灰胶凝体系略低。

有色金属矿尾矿微生物浸出技术研究进展

赵钰, 董颖博, 林海

2019, 48(11): 197-203.

摘要 ( 413 )

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在开发利用我国大量堆存的有色金属矿尾矿中的有价金属矿物，溶出有毒金属元素，实现资源的充分利用与减少污染方面，微生物浸出技术是一项最有前途的技术。为了系统展示微生物浸矿技术的进展，从直接浸矿、间接浸矿、原电池效应和胞外聚合物（EPS）作用等方面介绍了微生物浸矿的作用机理；从浸矿菌种和外界因素（包括温度、pH、氧化还原电位、营养物质）方面总结了影响浸矿效果的关键技术；并对尾矿预处理、诱变育种、使用催化剂等措施在强化浸出效果方面的作用进行了介绍，最后对微生物浸出技术在有色金属矿尾矿无害化和资源化处理方面的发展方向和前景进行了展望。

固废制备微晶泡沫玻璃的研究进展

孙晓刚, 王海龙, 邢军, 邱景平, 李翠, 刘建坤

2019, 48(11): 204-206.

摘要 ( 576 )

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为实现固体废弃物的高值化利用，从微晶泡沫玻璃的制备机理、工艺流程及温度制度等方面分析了工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的可行性，重点论述了金属矿尾矿、赤泥、高炉矿渣、煤矸石、粉煤灰等固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的国内外研究进展，并对微晶泡沫玻璃的研究和发展趋势进行了展望。

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