西藏某矿山采场充填体原位取芯质量评价
赵海洋;郭利杰;董峰;张雷;以国内某大型铜多金属矿的分段凿岩阶段空场嗣后充填开采工艺为背景，以一步骤充填体为研究对象，通过对井下原位取芯的374组试件进行强度测试，系统分析了灰砂比1∶4和1∶6两种充填体的强度分布规律。结果表明：灰砂比1∶4充填体强度范围为1.24～6.11 MPa，平均强度为2.66 MPa；灰砂比1∶6充填体强度范围为0.62～4.94 MPa，平均强度为2.46 MPa。两种配比充填体均表现出强度离散性大、整体均匀性较差的特点，反映出充填料浆在制备过程中工艺参数控制不够精确。扫描电镜微观分析表明，充填体强度主要来源于针棒状钙矾石形成的骨架结构及其中填充的C-S-H凝胶。强度差异则与水化产物（钙矾石和C-S-H凝胶）的生成量、未反应水含量以及孔隙率等因素相关。为提升充填质量，建议提高充填浓度，并确保胶凝材料下料的精确性与稳定性。
基于模型试验的废石格网-尾砂联合筑坝渗流与固结特性研究
曹邑泽;王雷;眭素刚;成立;叶胜利;废石格网筑坝法是一种创新性的尾矿处置工艺，通过废石与尾矿联合堆存，旨在改善尾砂的力学性能并加速其渗透固结进程。本文以龙都尾矿坝为工程背景，基于相似原理开展了废石格网尾矿坝室内模型试验，系统研究了不同废石颗粒级配、格网尺寸对尾矿坝浸润线埋深与单位渗流量的影响规律，并在确定最优级配与格网间距的基础上，进一步分析了不同坝坡比对尾砂静力学性质的影响。试验结果表明：采用粗颗粒含量最高的c级配废石格网时，坝体浸润线降低最为显著，单位渗流量亦达到最优；减小废石格网中心间距可进一步提升渗流量，同时促使浸润线下降；坝坡越缓，浸润线位置越低。固结特性方面，尾砂孔隙比随深度增加逐渐减小，符合自重固结规律；不同坝坡条件下，尾砂黏聚力均随取样深度增加而提高，固结后内摩擦角也略有增大。本研究为废石-尾矿联合筑坝的工程设计与参数优化提供了依据，并对推动尾矿坝荷载分担机制与协同筑坝技术的深入研究具有指导意义。
矿岩破碎缓倾斜矿床地下开采关键技术与应用
石国华;袁博;郭进平;李泽琛;王小林;李角群;程平;石广斌;矿岩破碎缓倾斜矿床的开采一直是矿山工程中的技术难题。针对刘塘坊铁矿在现有采矿方法下开采此类矿体时面临的安全风险高、效率低等问题，本文开展了采矿方法与采场结构参数优化、多节理岩体中深孔爆破落矿技术及巷道围岩剥落控制技术等方面的系统研究。基于主客观组合赋权法，优选出分段空场嗣后充填采矿方法。通过FLAC3D数值模拟分析采场稳定性，综合考虑安全性与经济性，确定采场最佳结构参数为：长40 m、宽15 m，间柱厚度7 m。建立了基于不同节理裂隙发育程度的爆破性分级数据库，并开发了中深孔自动设计程序，实现了中深孔落矿爆破的精细化管控。采用工程类比与数值模拟相结合的方法，分析了矿山地应力分布特征，揭示了下盘脉外巷道围岩剥落破坏是矿体回采引起围岩应力重分布的结果，确定巷道与下盘矿岩交界面的最小安全距离为15～30 m，并提出了相应的巷道支护优化参数与动态调控措施。研究成果为刘塘坊铁矿实现安全、高效、经济开采提供了理论依据与技术支撑，每年可节约开采成本约3 747万元，对类似条件矿山具有参考价值。
深部富水破碎围岩巷道变形破坏机理及加固技术
王煊;针对深部富水破碎围岩巷道围岩应力高、强度低，且在渗流作用下易软化弱化，导致巷道围岩变形大、支护困难的问题，以不连沟煤矿3302轨道巷为工程背景，综合采用现场监测、钻孔窥视及地应力测试等手段，揭示了围岩失稳的主要因素为高地应力、低支护强度及支护体系与围岩变形不协调。通过数值模拟分析了巷道围岩变形破坏规律，进而提出“反底拱+锚杆索+金属网+喷射混凝土+深浅孔注浆”协同支护方案。现场应用结果表明：优化支护后，巷道顶底板最大移近量为176 mm，两帮最大收敛量为141 mm，最大底臌量为84 mm；相较于原支护方案，顶板沉降量、两帮收敛量及底臌量最大值分别降低90.3%、87.5%与82.8%，且锚杆索受力稳定，围岩变形得到有效控制。
高海拔寒旱露天矿区生态恢复限制性因素分析
闫瑞兵;苏佩东;露天煤矿开采常引发一系列的生态环境问题。本文以新疆典型高海拔寒旱矿区的黑山露天煤矿为例，详细分析了露天煤矿开采对植被生态的影响，并探讨了生态修复的限制性因子，以期为人工生态恢复提供前提和基础。通过综合运用数据收集、室内测试和遥感影像等多种手段，分析了矿区植被绿度的演变特征，并提出相应的生态恢复限制性因素。研究结果表明：黑山矿区植被覆盖度整体呈现显著增加趋势，但随着露天采坑和排土场面积的增加，裸地面积从开采前的9.6 km2增加至目前的14.65 km2，主要表现为低植被覆盖区向裸土区的转变，进一步增加了植被恢复的挑战。黑山露天矿具有高海拔、降水少、风速大、温度低的特点，其外界环境明显劣于东部草原露天矿区和晋陕蒙等地露天矿区。排土场表层覆土的碱解氮、全磷、有效磷、有机质等含量处于低至极低水平，pH值为8.77～8.8，呈碱性，不利于植被的生长和恢复。矿坑涌水总体呈现出夏季水量大、冬季水量小的特点，年平均涌水量为68万m3，在年产量为1 000万t时，为了满足生产、生活和生态用水，仍缺少水源54.06万m3。通过对高海拔寒旱地区露天煤矿生态环境现状的全面分析，揭示了影响植被恢复的关键因素，为黑山露天煤矿的生态恢复提供了科学依据，也为其他类似矿区的生态修复提供了参考。
某难选氧化铅锌矿跳汰预富集工艺研究
向宇龙;梁溢强;孙建军;何海洋;黄庆霖;赖浩;申培伦;刘殿文;氧化铅锌矿是重要的铅锌资源，然而，其物质组成复杂、矿物嵌布粒度细、与脉石矿物共生关系紧密且易泥化的特性，导致常规选矿工艺难以获得高品位与高回收率的铅、锌精矿。为解决这一难题，本研究以高氧化率、高含泥的难选氧化铅锌矿为对象，提出采用跳汰预富集工艺，旨在预先抛除大量矿泥、提升铅锌品位，为后续浮选作业提供合格原料。研究首先通过工艺矿物学系统解析了矿石性质；继而依据重选可选性准则，详细考察了给矿量、人工床层厚度及水量等关键参数对铅、锌富集行为的影响。试验结果表明，在最佳工艺条件下，铅、锌品位可分别由原矿的1.15%和6.13%显著提高至1.76%和11.11%，回收率分别达到85.04%和83.33%。同时，尾矿产率达41.30%，在实现铅、锌高效富集的同时，有效达到了大量抛尾的目的。本研究为难选氧化铅锌矿的高效利用提供了一条具有潜力的技术途径。
攀枝花钛铁矿选钛尾矿中钛的赋存特征与二次回收
张仪杰;袁加巧;余安美;陈丽;陈明军;蒋维;文书明;柏少军;为实现攀枝花地区钛资源的二次利用，以某选钛尾矿为研究对象，开展了系统的工艺矿物学与选矿试验研究。工艺矿物学分析表明，该尾矿中TiO2品位为4.63%,SiO2含量为45.57%，属于典型低品位高硅钛铁矿石；钛的赋存形式复杂，其中72.57%以钛铁矿形式存在，嵌布粒度微细(主要集中在0.02～0.36 mm)，另有22.25%的钛以类质同象形式赋存于硅酸盐矿物中，增加了回收难度。选矿试验结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占比72%的条件下，采用单一强磁选、摇床重选或螺旋溜槽均难以实现钛铁矿的有效富集。最终采用强磁选-摇床重选联合工艺，获得了TiO2品位为15.32%、回收率为53.44%的预富集精矿，为同类复杂尾矿中钛资源的综合利用提供了可行的技术途径。
西藏某氧化-原生混合型难选铜钼矿浮选工艺优化
杨政国;西藏某难选铜钼矿由表层氧化矿与内部原生矿组成，矿石整体铜、钼品位偏低。其中，含钼矿物嵌布粒度微细，表层氧化矿铜氧化率较高，导致资源综合回收难度较大。针对该矿石性质及开采规划，探索了分选表层氧化矿与内部原生矿的选矿工艺。结合类似矿山经验、青藏高原地区政策要求及系统选矿试验数据，最终推荐采用配矿方案（控制铜品位约0.40%、氧化率约10%），并确立“硫化调浆—铜钼混浮—再磨分离”的浮选工艺流程。试验结果表明，该工艺可有效分选出合格的铜精矿与钼精矿。铜精矿中铜品位高于25%、钼品位低于0.1%，铜回收率超过89%；钼精矿中铜品位低于1%、钼品位高于45%，钼回收率达到90%以上。本研究实现了该难选铜钼矿资源的有效综合回收，可为同类矿山资源的开发利用提供技术参考。
碲及碲化物(AuTe2/Ag_2Te)在NaOH-Na_2S体系中的电化学溶解行为与机理
杨玮;李紫恒;董华;王文彬;碱性硫化物浸出是替代传统氰化法回收难处理碲金矿中有价金属的潜在绿色工艺。然而，单一浸出剂难以同时满足反应热力学趋势与动力学速率的需求，且多组分体系下的溶解机理尚不明确。本文以单质碲(Te)、碲化金(AuTe2)及碲化银(Ag_2Te)纯矿物为研究对象，结合浸出试验、X射线衍射(XRD)分析与电化学测试(OCP、CV、Tafel)，系统研究了其在NaOH、Na_2S及NaOH-Na_2S体系中的溶解行为与机理。结果表明，NaOH-Na_2S混合体系表现出显著的协同效应：OH~-能够活化矿物表面，显著提高反应的动力学速率(体现为腐蚀电流密度增大)；而S2-则通过配位作用增强反应的热力学趋势(体现为腐蚀电位降低)，二者共同作用优化了溶解过程。然而，矿物表面产物层的性质导致浸出效果存在显著差异：单质碲与碲化金的溶解主要受限于缓慢的表面反应步骤；而碲化银因浸出过程中Ag+与S2-快速反应，在表面生成致密的Ag_2S钝化层，其浸出受到强烈抑制(浸出率仅0.22%)。流体动力学研究表明，适宜的搅拌转速(100～200 r·min-1)有助于改善界面传质。本研究阐明了NaOH-Na_2S体系中，溶液组分的协同作用与矿物表面钝化层的生成是共同控制碲及碲化物溶解过程的关键机制，并指出消除Ag_2S等钝化层的阻碍是提升复杂含碲物料中碲与伴生贵金属高效回收的核心途径。
天然石墨球形尾料喷雾造粒制备锂离子电池负极材料
戎毅;房依林;许德平;杨颖;沈万慈;康飞宇;黄正宏;天然石墨球形尾料(NGST)是天然石墨负极材料球形化加工过程中产生的主要副产物，目前多被废弃或低值化利用，造成了资源浪费与环境压力。为实现NGST的高附加值利用，本研究以粒径D50为4.37μm的天然石墨球形尾料(NGST4)为原料，采用水溶性酚醛树脂(WSPR)作为黏结剂与硬碳前驱体、高温沥青(HTP)作为软碳前驱体，通过喷雾造粒结合高温碳化工艺，制备了具有软-硬碳复合包覆结构的二次颗粒复合负极材料。当WSPR与HTP质量比为2∶8时，所得材料(记为H2S8G)的D50提高至17.80μm，振实密度由NGST4的0.20 g·cm-3提升至0.38 g·cm-3，比表面积由14.58 m2·g-1降至6.29 m2·g-1。表征分析表明，石墨表面形成了致密的无定形碳复合包覆层，该结构有效抑制了电解液副反应，促进了锂离子界面传输。电化学测试结果显示，H2S8G在6 C倍率下的放电比容量达到177.17 mAh·g-1，远高于NGST4的27.08 mAh·g-1，表现出优异的倍率性能。本研究为NGST的高性能化利用提供了一条可行的技术路线。
烧结矿显微图像自动分析技术进展
王名越;肖仪武;张钰;方明山;张聿隆;烧结矿的矿相组成与微观结构直接影响其强度、还原性、透气性等关键性能，从而决定高炉运行的稳定性与效率。由于烧结矿在高温反应和复杂物相演变过程中形成了多矿相共存、边界模糊、颜色连续变化及结构多尺度叠加等显微特征，传统依赖扫描电子显微镜（SEM）和偏光显微镜的人工识别方法在定量化、效率和重复性方面均受到明显限制。为满足工业质量控制对高效率与可重复定量的需求，基于计算机图像处理的显微图像自动分析技术逐步成为重要研究方向。本文系统梳理了烧结矿显微图像自动分析技术的研究进展，从矿相识别与显微结构表征两个层面，总结了色彩阈值分割、模糊C均值聚类、区域生长、分水岭变换、统计假说检测、多重分形分析及形态学处理等传统方法的技术原理、应用场景及典型识别效果。研究表明：阈值分割可有效处理磁铁矿与赤铁矿等色差较明显的分割任务，但在矿相颜色受固溶体成分影响而发生漂移时精度显著下降；区域生长与模糊聚类在弱边界与过渡区域处理中具有一定优势，但对参数选择与种子点设置较为敏感；统计判别方法能够识别网孔状、针板状等特征结构，但普遍依赖人工规则，难以适应多样化样品；分形理论可用于孔隙结构复杂性的定量表征，但计算量较大且对前处理质量敏感。综合来看，传统方法在单一或规则特征条件下表现稳定，但面对烧结矿多尺度、多形态及高噪声的复杂显微图像时，泛化能力与鲁棒性仍受限制。在此基础上，本文进一步讨论了以样本学习为基础的图像分析方法在该领域的应用进展与发展方向。相关研究显示，此类方法能够从样本数据中形成更具自适应性的判别特征，在处理颜色波动、弱边界、复杂纹理及同类矿相形态差异方面具有潜力，为纤维状、板状铁酸钙、骸晶状赤铁矿等典型矿相结构的自动识别提供了新的技术路径。未来研究可围绕多来源图像数据集建设、矿物学先验约束的引入、显微结构与宏观性能的关联建模以及现场在线分析等方向推进，为烧结过程的数字化与智能化提供支撑。
某露天矿采场与排土场复合边坡破坏机理及稳定性分析
万良勇;刘健;鉴于由采场和排土场构成的复合边坡具有潜在破坏机理复杂的特点，本文采用工程地质分析法和有限元强度折减法，对其破坏模式展开研究。结果表明：在自重工况下，边坡滑移表现为“排土场主导型”；在自重+地下水、自重+地下水+暴雨工况下，则转变为“采场主导型”；滑面形态以圆弧形为主。同时，本文对排土场堆排加载的影响效应进行了对比分析。在此基础上，结合现行规范提出了该复合边坡的设计稳定系数评价标准，并分别采用简化Bishop法和Morgenstern-Price法计算了不同工况下的边坡稳定系数。结合有限元强度折减法所得结果，对复合边坡稳定性进行了综合评价。分析表明，在现有排土场与采场地表境界安全距离条件下，采场与排土场边坡之间的相互影响较小，边坡在自重、自重+地下水、自重+地下水+暴雨三种工况下均满足稳定系数要求。然而，排土场台阶边坡处于基本稳定状态，仍存在一定的安全隐患。
天目山周庄萤石矿床地质特征及分布规律
孙旭鹏;张洋洋;李超楠;雷德正;为系统揭示天目山周庄萤石矿床的成矿机制与分布规律，本研究基于已有勘查资料，采用网格法系统采集样品，通过X射线衍射及质谱分析技术，对矿石物质组成与同位素特征展开研究。结果表明：矿石中钙（52.18%）与氟（45.85%）为主要组分，其他元素含量均低于0.5%;Sm-Nd同位素体系呈现良好一致性，成矿年龄集中于120.3～124.7 Ma；垂向上钙、氟含量随深度递增，在39.2 m处达到峰值。研究表明，该矿床萤石含量高，成矿受碳酸盐岩影响明显，垂向具元素分带特征，成果可为区域萤石资源勘查与成矿规律研究提供依据。
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。
期刊信息
期刊名称：矿冶
创办日期：1992年
刊 期： 双月刊
主管部门：中国有色金属工业协会
主办单位：矿冶科技集团有限公司
总 编：王海北
主 编：马彦卿
执行主编：郭利杰
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