有色金属工程(有色金属(中英文))

材料制备与加工

  • ZnFe2O4的制备及其酸溶特性

    徐明;杨金林;马少健;

    对分析纯的ZnO和Fe_2O_3粉末进行超声波分散及高能球磨预处理后恒温焙烧制备ZnFe_2O_4材料。通过粒级筛分、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析等手段对产品粒度、结晶状况和微观形貌进行表征。利用插值法和响应曲面法处理硫酸浸出试验数据,研究初始酸浓度和浸出温度对铁酸锌酸溶特性的单因素影响及交互作用影响。结果表明,700℃时即可制得纯ZnFe_2O_4,且温度升高有利于结晶、扩散,晶粒固溶范围扩大;温度的升高和酸度的增加都会促使铁酸锌溶解,酸度越高,铁酸锌随温度的升高其溶解速率越快。

    2017年03期 v.7 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 铁掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其耐蚀性能

    刘峰斌;张孟;崔岩;曹雷刚;杨越;

    采用Fe(NO_3)_3溶液对阳极氧化法制备的TiO_2纳米管阵列进行掺杂改性。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段研究了改性前后试样的表面形貌、元素组成和微观结构。利用电化学分析研究了纳米管掺杂前后的耐腐蚀性能。结果表明,掺杂溶液浓度对掺杂纳米管的表面形貌、微观结构和电化学耐蚀性能影响较大,掺杂溶液浓度较低时所获得掺杂纳米管的耐蚀性能较好。

    2017年03期 v.7 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • Zn-Cu包晶合金凝固组织和物相演化规律

    唐玲;张会;张红霞;

    采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究不同铜含量Zn-Cu合金的铸态凝固组织形貌以及冷却速度对包晶显微组织的影响。结果表明,Zn-2%Cu合金中存在六角花瓣状η相和板条类层片状η相两种结构,类层片状η相的平均层片间距为8.64μm,随着冷却速度的提高,板条类层片状η相的数量增加幅度较大。Zn-3%Cu、Zn-4%Cu过包晶合金的凝固组织都是由初生ε相、包晶η相和基底η相共同构成,随着冷却速度的提高,初生ε相的枝晶壁更发达,包晶η相的厚度更薄。

    2017年03期 v.7 9-13+18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
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  • 生物医用新型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的热变形行为

    范玲;李伟;马琳;张帅;顾业敬;

    采用多功能相变仪对一种新型医用β型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度900~1 000℃、应变速率10~(-2)~1 s~(-1)、变形量60%的高温塑性变形行为进行研究,得出合金在高温下流变应力随变形温度、变形速率变化的变化规律。基于Zener-Hollomon参数建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程,得出合金的真应力-真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。结果表明,应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低,合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,试验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等常数。

    2017年03期 v.7 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • TB8钛合金螺栓断裂分析

    唐辉;

    对TB8钛合金螺栓分别进行双剪切试验和疲劳试验,发现螺栓提前断裂。结合试验件断口分析、金相组织分析、X射线衍射(XRD)分析、能谱(EDS)分析和硬度检测等手段,确定了TB8钛合金螺栓的断裂模式,分析了螺栓试验件未达到试验要求的原因。结果表明,双剪切试样断口为等轴韧窝和沿晶断裂混合形貌;双剪切试样未达到试验要求可能与局部晶界及附近晶粒上析出的颗粒状脆性Ti_3Al相有关;疲劳试样断口可见疲劳条带,为疲劳断裂,疲劳试样未达到试验要求可能与在β相晶粒上析出的α相的形态差异以及组织均匀性有关。

    2017年03期 v.7 19-23+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
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  • 挤压态ZK60镁合金往复挤压力学性能研究

    夏显明;薛克敏;李萍;魏宝丽;

    对挤压态ZK60镁合金进行往复挤压成形,研究往复挤压后材料的显微组织和力学性能变化规律。结果表明,往复挤压的温度和挤压道次对ZK60镁合金力学性能及显微组织有较大影响,随着挤压温度的提高和挤压道次的增加,ZK60镁合金呈现较高的抗拉强度、较低的屈强比和较大的延伸率等,室温塑性变形性能较好。往复挤压使晶粒明显细化,伴随出现再结晶过程,细晶分布具有一定的流向性。随着挤压道次的增加,晶粒等轴倾向明显,细晶分布趋于均匀化。室温拉伸断口形貌韧窝数量与深度均明显增加,变形能力提高显著。

    2017年03期 v.7 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 660K]
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提取冶金与化学工程

  • 硫酸固相转化法从粉煤灰中提取氧化铝

    蒋训雄;蒋开喜;范艳青;汪胜东;冯林永;李达;

    针对现有粉煤灰提取氧化铝方法中存在的问题,采用硫酸固相转化法从粉煤灰中提取氧化铝,考察了硫酸用量、反应温度和时间、升温速度等因素对铝转化率的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段对粉煤灰提取铝工艺过程中各样品的微观形貌和结构组成变化进行研究。结果表明,粉煤灰与浓硫酸反应后,粉煤灰中的偏高岭石、莫来石等铝硅酸盐矿物颗粒受到硫酸浸蚀转变成硫酸铝和二氧化硅;固相转化后的熟料用水洗即可将铝浸出而与硅分离;硫酸用量、温度及升温速度对转化率的影响较大,转换率可达94%以上。

    2017年03期 v.7 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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  • 两段脱砷金焙砂的硫酸熟化酸解对氰化浸金过程的影响

    党晓娥;孟裕松;王璐;柯文帅;张焘;吕超飞;

    针对两段焙砂中赤铁矿包裹造成渣含金过高的问题,结合铁氧化物包裹金的研究现状,重点研究了两段焙砂硫酸熟化过程的热重差热和微观结构变化以及对水浸渣的提金效果和氰化钠消耗量的影响。结果表明,生成水合硫酸盐过程主要发生在127.8~249.1℃,该过程中,物料的微观形貌由疏松多孔蜂窝状转变成疏松片状。两段焙砂用浓度75%的硫酸在250℃熟化90 min,水浸除铁率达91.69%,水浸渣氰化浸金率达95.54%,比焙砂直接氰化提高了近11%,氰化尾渣金品位由直接氰化浸出的9.10 g/t降至5.88 g/t,氰化钠消耗量也降低了近一半。研究结果对提高两段焙砂中金浸出率具有重要意义。

    2017年03期 v.7 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
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  • 基于正交试验法的某低品位氧化镍矿酸浸试验研究

    王宇斌;彭祥玉;李帅;张小波;雷大士;

    利用L_(16)(4_5)正交试验研究了低品位氧化镍矿酸浸过程中酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度和搅拌速率对镍浸出率的影响。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比>浸出温度>硫酸浓度>浸出时间>搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4∶1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2 mol/L,浸出时间2.5 h,搅拌速率为250 r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。

    2017年03期 v.7 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 105K]
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  • 盐酸体系N503萃取分离铟铁研究

    郭小东;李兴彬;魏昶;李存兄;邓志敢;李旻廷;

    研究了酰胺类萃取剂N503(N,N'-二(1-甲基庚基)乙酰胺)从盐酸溶液中萃取铟和铁的行为,考察了盐酸浓度、萃取剂浓度和氯离子浓度对铟、铁萃取率的影响。结果表明:盐酸浓度、萃取剂浓度对In(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)的萃取率影响较显著,在研究的盐酸浓度范围内,溶液中铟、铁的萃取顺序为Fe(Ⅲ)>In(Ⅲ)>Fe(Ⅱ);当盐酸浓度为3 mol/L,N503浓度为20%时,Fe(Ⅲ)的萃取率接近100%,In(Ⅲ)的萃取率约为70%,Fe(Ⅱ)的萃取率小于1%,Fe(Ⅲ)与In(Ⅲ)难以选择性萃取分离,而Fe(Ⅱ)与In(Ⅲ)可以实现选择性萃取分离;Fe(Ⅲ)、In(Ⅲ)萃合物反萃性能接近,均能被稀盐酸反萃,难以实现选择性反萃分离。从盐酸溶液中萃取分离铟、铁的较佳工艺为:先采用铁粉将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),再采用N503选择性萃取,然后用0.1 mol/L盐酸溶液反萃In(Ⅲ),铟、铁分离系数可以达到1 400,该研究可为铟、铁的分离提供数据基础和理论指导。

    2017年03期 v.7 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 含铜转炉渣加压酸浸回收铜的试验研究

    张永平;雷华志;周娴;李雨耕;杨筱筱;

    针对含铜转炉渣中含铜硫化物较多、回收困难的现状,采用硫酸加压浸出回收其中的铜,重点研究了浸出气氛、硫酸初始浓度、浸出温度和浸出时间等工艺参数对铜浸出率的影响。结果表明,在硫酸初始浓度150 g/L,液固比3,通入压缩空气流量0.2 Nm~3/h,反应时间4 h,浸出温度70℃,浸出压力0.4 MPa的试验条件下可获得渣中铜的浸出率大于97%的效果,可实现铜的高效回收。

    2017年03期 v.7 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]
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矿物加工与工艺矿物学

  • 湖南某白钨矿选矿试验研究

    艾光华;邬海滨;李继福;邱仙辉;

    湖南某白钨矿矿物组成复杂,WO_3含量为0.34%,嵌布粒度细小,主要金属矿物为白钨矿,含有少量方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等。试验采用预先脱硫—白钨粗选—加温精选的工艺流程最终获得含WO_3 61.80%、回收率75.93%的白钨精矿,取得了良好的选矿指标。

    2017年03期 v.7 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 德兴铜矿尾矿中铜的浮选回收

    郭彪华;陈波;宋学文;薛通通;

    德兴铜矿4#尾矿库铜尾矿铜品位接近工业临界开采品位,具有品位低、粒度细的特点。采用浮选工艺对该尾矿进行浮选回收试验研究。结果表明,采用硫化矿、氧化矿分别浮选的方式进行浮选,并对硫化铜矿物进行再磨再选,最终可获得铜综合回收率为75.2%,品位为13.67%的硫化铜精矿和品位为6.82%的氧化铜精矿。

    2017年03期 v.7 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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  • 双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟

    秦长江;胡自化;张荣;陈小告;方涛;

    针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数而导致的试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究。揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响,研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。

    2017年03期 v.7 64-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K]
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地质采矿与安全工程

  • 哈图金矿充填工业试验及生产应用

    邓代强;

    针对深部开采过程出现的地压显现,造成局部采场顶板垮冒危害,采用充填材料回填采空区,同时对充填系统工业运行进行研究。结果显示,从开始充填直至结束的放砂全过程,放出的全尾砂浆浓度都较稳定,当充填料浆浓度为68%,不考虑开关机调整状态,充填料浆浓度波动范围为1%~2%。充填投产至今,制备能力为80 m3/h左右,充填浓度为68%~70%,料浆在管道及采场中未产生分层离析,充填体强度满足要求,系统整体采用半地下结构,确保了充填工艺稳定,该研究的应用对寒冷地区高价值金矿床开采技术保障具有重要意义。

    2017年03期 v.7 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 西藏多龙矿集区玄武岩类化学组分特征及构造背景

    何阳阳;周玉;温春齐;

    选择多龙矿集区美日切错组地层中的玄武岩–玄武安山岩–安山岩样品进行常量元素、稀土元素和痕量元素测试。通过分析,认为多不杂铜矿床碱性玄武岩形成于板内洋岛环境,钙碱性玄武岩类形成于大陆弧环境;拿若铜矿床安山岩形成于大陆弧环境;尕尔勤铜矿床钙碱性玄武岩形成于后碰撞弧环境。初步揭示出多龙矿集区板块俯冲作用引发地幔流体作用的成矿机制,地幔交代作用及其产物是洋岛玄武岩富集的主要原因,板块俯冲作用及其产物是岛弧玄武岩富集的主要原因。

    2017年03期 v.7 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 湘中白云铺铅锌矿床成矿物质来源及找矿方向

    王云峰;杨红梅;

    以白云铺铅锌矿床为研究对象,对硫化物的硫、铅同位素组成特征进行分析,探讨成矿物质的来源。结果表明,黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ~(34)S值变化范围大(-23.98‰~+23.20‰),具有不均一特征。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的δ~(34)S值不满足硫同位素分馏平衡条件下的大小关系,这可能与低温成矿有关。硫化物中较大的负δ~(34)S值,推断是由细菌还原赋矿地层中的海相硫酸盐所致,而较高的正δ~(34)S值可能是沉积盆地活动期间成矿流体在与富34S的海水蒸发岩发生相互作用的结果。方铅矿的铅同位素组成变化范围较小,组成相对均一,具有较高放射性成因的207Pb和208Pb。方铅矿的铅同位素数据在构造演化图的分布特征表明铅具有复杂来源的特征,原因可能是受到壳幔相互作用的影响,导致上地壳、下地壳和地幔物质可能都参与了成矿作用。矿区内主要发育白云石化、黄铁矿化和硅化。

    2017年03期 v.7 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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  • 大空区嗣后尾砂充填挡墙强度模型与应用

    李广涛;乔登攀;

    充填料浆因工艺和时序不同具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,根据尾砂非胶结充填工艺充填料浆物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型。将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等的计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用模型计算同传统计算模式、实测值进行对比分析,验证了所提模型的合理性,认为充填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化非常关键,多层充填方式结合料浆的具体配比及充填时间进行计算,分析挡墙受力状态和结构,更符合实际。

    2017年03期 v.7 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
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环境科学与工程

  • 降低线路板破碎过程中热解污染的资源化技术

    吴育家;彭玲;刘宇;潘晓勇;向东;

    随着电子产业的迅猛发展,印刷线路板(PCB)的报废量也大幅度上升。由于机械物理法对线路板的处理效率高、污染小,因而被广泛应用于工业生产。但实际生产设备多采用矿料破碎设备或稍作改进的设备,破碎完成后线路板粒度大,并没有实现完全解离,且破碎过程中易产生粉尘及少量有毒气体等污染物。针对这一技术现状和问题,自主开发了一套经济、绿色的线路板物理回收方法。该工艺采用两级破碎和三级分选实现了金属和非金属的高比例解离,并以水为介质降低破碎过程中局部的过高温度,解决了破碎中的热解污染和粉尘污染。

    2017年03期 v.7 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
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  • 某矿山含铜酸性废水处理工业实践

    邱伟军;

    很多有色金属矿山在开发过程中,会产生大量含铜酸性废水。由于酸性废水含铜浓度差异性较大,采取的处理工艺也会有所不同。针对某矿山含铜酸性废水进行了大量的工业试验研究,结果表明,较高浓度含铜酸性废水可采取硫化法回收铜金属,再经环保中和处理后循环利用,可大量减少中和渣产生量,降低环保处理成本,有显著的经济、环保效益。同时,为了防范极端气候下的环境风险,该矿山还建设了足够处理能力的备用石灰中和处理系统以及应急液碱(片碱)加药系统,以供同类矿山参考、借鉴。

    2017年03期 v.7 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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