高温熔盐在电化学冶金与储热中的应用进展
朱钊海潭;贾亚东;王明涌;熔盐是由盐类化合物熔融形成的一类高温离子熔体,在电化学冶金、储热、材料合成等领域已经得到广泛应用。熔盐种类繁多、配比复杂,且存在严重的高温腐蚀性,因此不同的应用领域对熔盐种类和物理化学性质的要求有较大差异。熔盐配方优选与物理化学性质解析是其应用性能的关键。本文归纳了熔盐电化学冶金技术的应用进展,总结了储热熔盐体系、物理化学性质及其在热能存储领域的应用潜力,展望了熔盐领域未来的主要研究方向与对绿色低碳冶金发展的推动作用。
提金废水中氰化物处理主要工艺评述及展望
鲁瑞智;马印禹;申培伦;谢海云;刘殿文;在氰化浸出提金工艺中,大量含氰废水的产生对环境构成了严重威胁,亟需采取高效且环境友好的处理方法。基于对含氰废水组成特征的深入分析,系统归纳和评述了当前主流的含氰废水处理技术,并对其反应机理、技术优势与局限性以及实际应用现状进行了详细阐述。研究表明,现有处理工艺普遍存在二次污染风险高、处理成本居高不下等问题。针对这些问题,本文提出了含氰废水处理的未来发展方向,包括:1)开发联合处理工艺以提高处理效率;2)优化和完善新型处理技术;3)研发高效、低成本的功能材料与设备;4)开发环境友好型处理药剂。这些研究方向旨在推动黄金生产企业实现废水达标排放,促进清洁生产技术的应用与推广。
离子浮选法处理含重金属废水的研究进展
董梦;封东霞;童雄;罗亨通;熊宇农;罗选旭;郭明龙;重金属离子污染对环境与人体健康构成严重威胁,长期接触可引发中毒、癌症及神经系统损伤等问题,因此含重金属废水的高效处理成为环保领域的重要课题。离子浮选技术因其快速、经济且高效的特点,在重金属废水净化中展现出显著优势。本文系统综述了离子浮选技术在去除废水中重金属离子的研究进展,重点探讨了捕收剂的创新应用(如生物捕收剂和纳米捕收剂)对浮选效率的提升作用,并分析了浮选条件(如表面活性剂用量和溶液pH值)对处理效果的关键影响。最后,基于现有研究提出了该技术的未来发展方向,为重金属废水治理提供理论参考和技术支撑。
束状孔爆破应力波穿过节理的小波包能量谱特征研究
陈何;熊常然;爆破振动信号是一种典型的非平稳信号,包含爆破过程的丰富信息。束状孔因其特殊的炮孔构型,其爆破具有与当量大孔不同的作用特征。爆破振动信号分析以时频分析为主,尚未从能量的角度对束状孔爆破振动信号进行研究。通过爆破试验,获得穿过节理后的束状孔与当量大孔爆破振动信号,采用小波包分析方法研究这些信号的时间-频率及能量谱分布及衰减特征,揭示束状孔爆破能量利用的内在机理。研究结果表明,束状孔能量主要分布在较低的频段且频段间距小,节理对束状孔应力波的衰减作用较小,当量大孔爆破应力波通过节理后总能量减少57.53%,而束状孔爆破应力波通过节理后总能量基本保持不变,为当量大孔的1.65倍。
预制裂隙几何对大理岩三点弯曲断裂行为的影响
王勇;李彬;周梦静;吴奥林;胡志刚;蒋亚军;以含预制裂隙的锦屏大理岩半圆盘试样为研究对象,开展三点弯曲试验和数值模拟,研究预制裂隙长度和倾角两类几何参数对大理岩半圆盘试件断裂特性和声发射特性的影响规律。结果表明:预制裂隙长度增加时,大理岩的声发射累积计数减小。预制裂隙较短时,岩石内部产生更多微裂纹使有效裂纹长度增加;预制裂隙较长时,断裂长度较小导致所测峰值载荷偏低,最终使得断裂韧度和破坏程度呈现先增加后减小趋势。随着预制裂隙倾角的增大,大理岩由Ⅰ型断裂转变成Ⅰ-Ⅱ型混合断裂,大理岩的峰值载荷、破坏程度和声发射累积计数都逐渐减小。
铅锌矿深部开采及采场稳定性分析
李航空;袁本胜;余磊;石峰;孙广磊;某铅锌矿采用空场嗣后充填法开采,其充填系统尚未达到设计能力,充填系统相对滞后,目前正在充填的是3901和3902两个采场,无法进行885 m中段已采矿房充填,井下待充填采场方量巨大。在825 m一步骤开采完毕后,无法进行885~825 m中段二步骤回采,给矿山的生产衔接造成一定困难。针对该现状,首先研究开采过渡方案,具体为:回采825 m中段一步骤4901~4906采场过渡期间,矿山加快速度实施825 m到765 m中段开拓工程设计及施工,并形成765 m中段首采采场的开采系统。825 m中段4901~4906采场开采结束后立即对采空区进行集中强化充填,为765~870 m水平范围组合采场的上行式开采创造条件。当765~870 m水平范围组合采场开采完毕后,立即对采空区进行集中强化充填,同样为870~930 m水平范围的二步骤开采创造条件,以此完成过渡。在825 m中段矿房充填并养护的条件下,可先进行下部对应的765 m中段开采。825 m中段开采结束后立即对采空区进行集中强化充填,765m中段的一步骤矿房和825m中段的二步骤矿柱组合式“自下而上”开采,当825m中段二步骤矿柱开采完毕并对采空区进行集中强化充填后,同样为885 m中段二步骤矿柱开采创造条件。接着,采用宽比梁板法和比例跨度法对过渡期间930~945 m保安矿柱稳定性和稳定时间进行评估。最后,结合地压监测数据,对保安矿柱进行稳定性预测分析,为该铅锌矿开采过渡方案提供理论与数据支撑,实现该铅锌矿过渡期间的采矿产能接续和地压安全控制。
基于RSM-BBD的镍渣全尾砂充填配合比寻优
张涛;李德贤;王登玉;程国祥;赵国亮;俞军真;为了解决矿山镍渣、尾砂堆存,实现固废充填利用,应用骨料堆积密实度理论,确定镍渣和尾砂比例4∶6、5∶5、6∶4为配比优化范围;采用响应面法(RSM)进行了配合比试验设计和分析。结果表明:单一因素对28 d抗压强度显著性影响排依次序为水泥用量、镍渣占比、质量浓度;镍渣占比、水泥用量间的交互作用对强度影响显著。通过试验优化获得镍渣-全尾砂充填料浆最优配合比为镍渣掺量为50%,质量浓度为77%,水泥掺量为305 kg·m-3,28 d充填体强度均值为5.95 MPa,与预测值6 MPa的相对误差为0.76%,证实了响应面法确定镍渣全尾砂混合集料配比优化与决策的科学性。
非胶结充填采场挡墙受力特性研究
井鑫山;郭利杰;彭啸鹏;唐国星;陈寅;地下矿山采用充填法开采时,需要在采空区充填前构筑封闭挡墙,以确保充填作业的顺利进行。高质量的封闭挡墙是充填采场工艺中的关键环节,其排水条件和布设位置(即挡墙与采空区开口的间距)对结构稳定性具有决定性影响。本文针对非胶结充填采场挡墙的稳定性问题,自主研制了充填挡墙受力模拟试验装置,系统研究了挡墙不同排水条件及布设位置对侧向压力的影响。研究结果表明,排水条件显著影响挡墙侧向压力。在不排水条件下,超静孔隙水压力累积,使挡墙承受较高的侧向荷载;而在良好的排水条件下,超静孔隙水压力快速消散,充填体逐步固结,使挡墙侧向压力较不排水工况降低70%。此外,挡墙侧向压力随其与采空区距离的增加而降低,远离采空区的挡墙侧向压力较近距离挡墙降低35.43%,主要归因于充填体与围岩间摩擦力的增强,有效分担了外部荷载。同时,当挡墙设置于采空区开口位置且具备排水条件时,其侧向压力受充填体固结压密过程的影响,在充填体已无明显排水现象后,侧向压力随加载压力增加,并表现出应力依赖性的固结特性。因此,在工程实践中,建议优化排水系统、合理布设挡墙位置,并选用透水性良好的充填挡墙,以加速固结进程,降低挡墙受力,提高充填系统的稳定性和安全性。
选矿厂“三段一闭路”碎磨系统工程造价影响因素及控制策略
张翠翠;马洪志;冯丹;矿产资源的高效开发依赖于选矿厂碎磨系统的优化设计与成本控制。以典型的“三段一闭路”选矿工艺为研究对象,通过统计分析多个项目的工程造价数据,揭示了碎磨系统投资的关键影响因素。研究表明:首先,建设规模与单位投资呈显著负相关,大型项目(如500万t·a-1以上)的吨矿投资可降低至19~20元,体现出明显的规模效益;其次,技术标准与设备选型直接影响投资水平,采用进口设备或过大富余系数的项目投资较行业平均水平(20~25元·t-1)可高出40%~75%;再者,地理环境、自然条件等外部因素也会造成10%~30%的投资波动。通过对土建工程、设备配置等造价指标的量化分析,提出了磨矿系统(30~50元·t-1)和破碎系统(16~47元·t-1)的基准投资区间。研究结果为选矿项目投资决策提供了数据支撑,强调在保证工艺要求的前提下,应通过规模优化、设备合理选型和场址科学选择来实现投资效益最大化。
难选微细粒铜锌硫化矿浮选分离铜锌
张富邦;谢海云;陈海君;陈家灵;刘殿文;铜锌硫化矿是重要的有色金属矿产资源,其选别面临的“贫、细、杂”问题日益突出。云南玉溪地区的铜锌硫化矿含铜1.03%、锌1.98%、硫7.17%,具有嵌布粒度细、共生关系复杂的特点。针对该矿,采用细磨后抑锌浮铜工艺,通过条件试验、浮选开路和闭路试验,确定了最佳药剂制度和试验条件。闭路试验结果表明,磨矿细度-0.074 mm占95%,铜浮选和锌浮选均采用一粗两扫三精工艺,最终获得Cu品位18.23%、回收率86.73%的铜精矿,以及Zn品位45.67%、回收率83.29%的锌精矿,铜锌分离效果良好。该研究为微细粒铜锌硫化矿的高效浮选分离提供了参考。
红土镍矿高压酸浸技术研究进展与展望
刘三平;王子豪;郑朝振;秦树辰;苏立峰;周起帆;系统综述了高压酸浸(HPAL)技术在红土镍矿湿法冶金领域近70年的发展历程与技术演进,剖析三代HPAL技术的工艺改进路径,包括工艺参数提升以及沉淀工艺创新。然而,现有技术仍面临三大核心挑战:关键设备材料要求高、尾渣产生量大且含硫量高以及铁、铝等有价金属综合回收技术尚未成熟。矿冶集团提出的“两段加压浸出”新工艺,通过高压酸浸-高压中和双段工艺,实现了高铁褐铁矿与高镁蛇纹石矿协同处理,工艺生产成本低,资源利用率高。同时本文特别探讨了尾渣资源化利用的最新研究进展,包括磁化焙烧—磁选、还原熔炼以及磷酸铁制备等技术路径,开发高效低成本的尾渣全组分利用技术,将是实现HPAL工艺可持续发展的关键。未来HPAL技术将朝着工艺条件优化、设备可靠性提升和资源综合利用的方向发展,为红土镍矿的绿色高效开发提供技术支撑。
LQ202抑制剂选择性抑铜机理与工业试验
马智勇;杨晓峰;修大伟;王新;王健;鲍梦茹;针对黑龙江某大型低品位钼矿(Mo 0.10%,Cu 0.018%)在夏季高温环境下钼精矿铜含量升高的问题,本研究开发了新型铜抑制剂LQ202的应用工艺。矿石中辉钼矿与黄铜矿可浮性相近,常规分选难度大。试验表明,含—SH、—C=O、—COOH基团的LQ202对铜矿物的抑制效果显著优于巯基乙酸钠,闭路试验可获得钼精矿品位51.218%、铜含量0.187%的指标。工业试验证实,当LQ202用量为75g·t-1时,钼精矿品位提升至51.55%(回收率88.21%),铜含量降至0.174%,年增经济效益600余万元,有效解决了季节性生产难题。
硫酸熟化—水浸法从铝电解大修渣中高效提取锂及氟资源化
徐龙隆;马保中;刘玉博;周会东;陈永强;王成彦;大修渣是铝电解过程中产生的危险废弃物,其锂元素的高效提取兼具环境治理与资源化利用价值。本文提出硫酸熟化—水浸工艺用于提取大修渣中的锂,通过热力学计算证实锂在特定温度范围内可与硫酸反应生成可溶性硫酸锂。系统优化了硫酸用量、熟化温度与时间等参数,确定最佳条件为:m(H2SO4)/m(大修渣)=1.5、熟化温度230℃、时间3h,此时锂浸出率达87.48%。三级循环水浸后,浸出液锂含量提升至4.77 g·L-1。物相分析(XRD、SEM-EDS)表明熟化产物中锂以KLiSO4形式存在,水浸后该物相溶解。熟化过程产生的氟化氢气体经NaOH溶液吸收后可回收利用,实现氟元素循环。本工艺为大修渣处置提供了一种绿色高效的方法。
径向基函数(RBF)网络的研究及实现
周俊武,孙传尧,王福利概述人工神经元网络的分类 ,详细分析了RBF网络的结构特点 ,给出了最近邻聚类学习算法的具体过程 ,并利用MATLAB编程语言将此算法编制成标准函数ZJWNNC。该算法是一种在线自适应聚类学习算法 ,不需要事先确定隐含层单元的个数。
遗传算法的原理与应用
李华昌,谢淑兰,易忠胜遗传算法是基于自然界生物进化基本法则而发展起来的一类新算法。本文在简要介绍遗传算法的起源与发展、算法原理的基础上,对算法在优化、拟合与校正、结构分析与图谱解析、变量选择、与其他算法的联用等方面的应用进行了综述。该算法由于无需体系的先验知识,是一种全局最优化方法,能有效地处理复杂的非线性问题,因此有着广阔的应用前景。
高磷铁矿石脱磷技术研究
纪军分析了高磷铁矿石脱磷的重要性,总结了当前脱磷工艺的研究现状及方法。本文应用我国"宁乡式"鲕状赤铁矿石进行了分散-选择性聚团脱泥-反浮选脱磷工艺试验研究,成功地使铁精矿中的含磷量达到0 25%以下,闭路试验铁的回收率达到90 57%,取得了较为理想的试验结果。该工艺简单易行,便于在工业生产中推广应用。
遗传算法的原理与应用
李华昌,谢淑兰,易忠胜遗传算法是基于自然界生物进化基本法则而发展起来的一类新算法。本文在简要介绍遗传算法的起源与发展、算法原理的基础上,对算法在优化、拟合与校正、结构分析与图谱解析、变量选择、与其他算法的联用等方面的应用进行了综述。该算法由于无需体系的先验知识,是一种全局最优化方法,能有效地处理复杂的非线性问题,因此有着广阔的应用前景。
锂离子电池正极材料LiFePO4制备技术研究进展
常龙娇;梁栋;罗绍华;刘佳囡;磷酸铁锂材料具有良好的循环性、热稳定性、环保性,在锂离子电池正极材料中已得到广泛研究。由于该材料电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响其在电池领域的发展。介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的基本结构、制备方法以及针对其材料的不足而进行的材料改性方法,同时对目前磷酸铁锂材料存在的问题及前景进行了综述,分析了改善磷酸铁锂材料性能的途径,并展望了磷酸铁锂正极材料未来的发展趋势。
纳米二氧化硅表面改性的研究
吴海艳;周莉;臧树良;用硅烷偶联剂KH-550、钛酸酯偶联剂NDZ-201和硬脂酸处理纳米二氧化硅,并对改性效果进行了比较。结果表明,硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米二氧化硅的改性效果明显优于硬脂酸,而硅烷偶联剂的修饰效果最好。硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅的最佳工艺条件为KH-550用量为4%,反应时间为2h,反应温度为110℃,此工艺条件下,亲油化度可达58.32%,吸水率可达3.03%,且分散稳定性良好。
共沸精馏技术研究及应用进展
王春蓉;本文综述了共沸精馏的特点、分类及共沸剂的选择。根据所形成的共沸物能否分离为不互溶的两个液相,共沸精馏分为均相共沸精馏和非均相共沸精馏。介绍了近些年共沸精馏技术的应用研究进展,并提出了非均相共沸精馏技术的优势及展望。
废旧锂离子电池中有价金属回收研究现状
邓超群;王海北;周起帆;郑朝振;介绍了废锂电池的预处理以及从中回收有价金属相关工艺的研究情况,重点分析了火法冶金、湿法冶金、火法焙烧—湿法冶金联合法及生物冶金的主要过程、原理及优缺点,并对废锂电池回收行业进行了展望。火法冶金对原料普适性强、处理能力大,能充分利用废电池内部的还原性与蕴含的能量;湿法冶金容易实现金属的高浸出率,采取H3PO4或氨等试剂能实现个别金属的优先提取;生物冶金在废锂电池应用上具有一定挑战性,主要是废锂电池含有毒电解质,严重影响微生物活性;火法焙烧—湿法冶金联合法综合了火法冶金及湿法冶金的优点,且能实现个别金属的优先提取,在未来具有潜在的应用前景。