稀土对金属电沉积过程及沉积层性能影响的研究现状EI北大核心CSCD

稀土由于具有较强的吸附性,在电沉积过程中可以通过提高形核率、阻碍晶粒长大的方式来改善镀层组织,因此会对材料表面改性产生独特优势。稀土掺杂于合金镀层可以使晶粒团簇分布更加均匀,缓蚀晶界,保持晶粒的高度择优取向,增强镀层与基体的结合度,提高镀层的硬度、结合强度、抗氧化性及耐腐蚀性能。本文系统综述了稀土作为镀液添加剂和改善镀层性能的国内外研究现状,以及稀土在不同电沉积体系中的作用机理,提出了稀土在改善材料表面性能方面存在的问题及最有潜力的发展方向。     

充填采矿法转崩落采矿法的上覆充填体处理技术

针对金川公司下向进路胶结充填采矿法不适应低品位矿体开采的难题,提出大面积充填体下的崩落采矿方案,选用3DEC数值模拟软件进行建模计算和结果分析,得出不留护顶矿时充填体更容易冒落形成覆盖层,覆盖层高度为分层高度的2倍以上;留设顶柱延缓了上覆充填体的崩落,但不利于覆盖层的形成,故不留护顶矿更适合龙首矿西采二区崩落法采矿覆盖层的形成。研究成果可为同类矿山开采提供借鉴。     

充填法转崩落法大面积充填体破坏条件及其诱导机制研究

针对金川龙首矿低品位矿石充填法转崩落法大面积充填体下的崩落覆盖层形成难题,分析了大面积充填体稳定性的影响因素,采用3DEC数值模拟研究方法,开展了大面积充填体破坏条件及其诱导机制研究。研究结果表明,充填法转崩落法大面积充填体破坏与开采扰动、自重应力及结构面间共同作用紧密相关,出矿量和暴露空间是充填体破坏的主要诱因,可通过减缓崩落过程和加强出矿控制来诱导大面积充填体破坏。     

金川镍矿废弃物在充填采矿中利用现状与展望

金川镍矿深井与贫矿充填法开采面临采矿经济效益和环境保护压力。利用废弃物开发低成本和高性能充填胶凝材料,对于提高采矿经济与社会效益与金川矿山可持续发展具有重要意义。首先,调查金川公司废弃物现状及资源化利用存在的问题;然后,总结分析金川矿山废弃资源开发利用研究进展与技术进步成果;在此基础上,提出金川固体废弃物在充填采矿中资源化利用的技术途径及关键技术,并给出在金川矿山充填采矿中资源化利用研究技术路线;最后,展望金川矿山实现废石、废渣、尾砂等固体废弃物资源化利用经济效益与发展前景。     

矿用充填胶凝材料激发剂配比智能优化决策

针对矿用充填胶凝材料不同配比的激发剂化学复合作用所引起充填胶结体单轴抗压强度复杂非线性变化问题,提出一种充填胶凝材料激发剂配比智能优化决策方法.首先,开展均匀设计试验获取不同激发剂配比充填胶结体抗压强度数值;其次,采用动态自适应交换变异概率及适应度竞争交换方式的改进遗传树表征激发剂与充填胶结体抗压强度之间的非线性复杂关系,运算至49代时即满足终止法则,收敛速度较快,函数精度高;最后,确定约束条件,建立激发剂配比优化模型,采用遗传算法的全局快速寻优技术,获得满足充填体强度要求的激发剂优化配比.结果表明:采用该智能优化方法研究铁矿新型充填胶凝材料激发剂配比,优化结果显示,满足该矿山充填体强度的胶凝材料优化配比为生石灰2.91%、石膏17.39%、矿渣粉79.7%;在该优化配比周围开展验证试验,试验结果显示为生石灰3%、石膏17%、矿渣粉80%时、充填体7、28d抗压强度均达到最大,与激发剂配比智能优化方法获得的胶凝材料配比相吻合.相比42.5水泥,用该智能优化方法获得的激发剂配比制备全尾砂充填胶凝材料,可降低材料成本22%.     

含钴转炉渣非熔融选择性还原回收钴EI北大核心CSCD

钴多以伴生元素赋存于硫化铜镍矿床中,在冶炼过程中主要富集于转炉渣中。从转炉渣中回收钴,能够缓解我国钴的供需矛盾,具有显著的经济和社会效益。本文针对镍转炉的物相组成进行了系统分析,并在此基础上通过热力学分析及实验研究,实现了非熔融状态下钴、镍等氧化物的还原及富集。考察了焙烧温度、还原时间、无烟煤及氯化钙用量对各金属回收率及磁选精矿中金属含量的影响。结果表明:优化工艺条件为还原温度1050~1150℃、无烟煤用量(质量分数)10%、氯化钙用量13%、还原时间为1.5 h。在此条件下,铁、钴、镍、铜的回收率分别为51.85%、93.81%、98.32%、76.47%,在磁选精矿中的含量(质量分数)分别为45.08%、8.14%、18.70%、2.06%。     

工业电解液中镍阴极沉积和阳极溶出过程的EQCM研究

目的 通过电极表面质量的变化对工业电解液中Ni阴极沉积和阳极溶出过程进行研究,同时考察温度对此过程的影响。方法 采用循环伏安法（CV）研究硫化镍可溶阳极/混酸体系的工业电解液中,镍在金电极表面的阴极沉积、阳极溶出过程以及温度对该过程的影响,并利用电化学石英晶体微天平（EQCM）技术对此过程中电极表面的频率响应进行实时监测,同时依据实验测定的M/n值对此过程中不同电位区间的电极过程进行研究。结果 电解液温度为30 ℃时,Ⅰ和Ⅱ沉积区的M/n值分别为30.8、29.3 g/mol,与之对应的Ⅲ-1和Ⅲ-2溶出区的M/n值分别为30.7、29.4 g/mol。改变实验温度后,20 ℃时循环伏安实验将无法正常进行,当电解液温度由20 ℃逐步升高至25、30、35 ℃时,归属于沉积峰的M/n值依次为30.3、30.9、26.3 g/mol。随着温度的升高,镍的起始沉积电位逐渐正移,阴极沉积过程进行完全时,随着温度的升高,沉积在电极表面的镍沉积层质量逐渐增加,阳极溶解完全后,残留在电极表面的镍沉积层质量逐渐减少。结论 工业电解液中与镍沉积电位相近的金属离子（Co2+、Cu2+）与Ni2+发生共同沉积,并且种类随着温度的升高趋于复杂化。适当提高电解液的温度不仅有利于CV曲线中“形核环”和“溶出峰”的出现,而且还有助于镍的沉积,但同时也会形成结构疏松且易于溶解的沉积层。在–1.4 V时,CV曲线电位扫描方向的转变,使得沉积层结构发生变化,导致溶出过程发生分区溶解,并且溶出过程的分区现象随着温度的升高而越发明显。     

锑铋渣低温熔炼新工艺研究

为了解决锑铋渣传统冶炼工艺过程中存在的工艺流程长、高盐废水排放量大、铋产品品位低等问题,提出采用低温熔炼的新工艺处理锑铋渣,并开展了实验室小试研究。研究结果表明,低温熔炼新工艺可用于处理锑铋渣,能有效实现锑铋的分离,生产出铋质量分数大于77%、锑质量分数小于3%的高铋合金;在熔剂率为30%,还原剂率为3%,保温时间为60 min,反应温度为1 050 ℃的最佳工艺条件下进行低温熔炼,铋金属的直收率达到99%以上,锑金属的脱除率达到95%以上;低温熔炼工艺流程短,金属直收率高,能有效解决锑铋的分离问题,为含铋废渣的资源化利用提供的良好的思路。对低温熔炼的后续工艺进行了展望,提出了一条绿色、经济、清洁的锑铋渣生产铋金属的工艺。     

Laves相对GH3625合金管材热挤压过程中爆裂行为的影响

采用GH3625合金铸态管坯及均匀化态管坯进行相同工艺热挤压管材制备实验,均匀化态管坯能成功挤出,而铸态管坯出现管爆裂现象.通过OM、SEM等手段观察了 GH3625合金铸态及均匀化态组织、热挤压成形管材组织、爆裂管材组织及断口形貌,结合EDS分析,研究了 GH3625合金管爆裂行为.结果表明,铸态管坯中存在较多的Laves相,经均匀化处理后Laves相和微观偏析基本消除;铸态管坯在热挤压过程中绝热升温导致Laves相回熔是造成管爆裂的主要原因;管爆裂的开裂方式为脆性断裂和韧性断裂相结合的准解理断裂,其中脆性断裂占主导地位.     

混合粗骨料配比对充填体强度及浆体流动性能的影响规律

为缓解金川龙首矿棒磨砂产量不足和充填成本上升带来的压力,提升充填体的稳定性,对金川龙首矿棒磨砂、废石混合粗骨料与固结粉的充填特性进行了研究。选择-5 mm棒磨砂和-12 mm废石混合新型固结粉作为充填材料,在灰砂比为1∶4的基础上,开展充填体强度测试和浆体流变性、流动性及泌水率试验,分析混合骨料配比对其充填综合性能的影响规律,从而提出最佳配比参数。结果表明：随着废石掺量的增加,充填体3 d强度出现略微下降,7 d和28 d强度呈现小幅增长的趋势;浆体屈服应力随废石掺量的增加而增大,黏度系数不断减小,当废石掺量小于35%时,浆体屈服应力均小于150 Pa;充填浆体塌落度和扩展度随废石掺量的增加而急剧减小,塌落度为27~29 cm,能够满足自流输送的要求;浆体泌水率为9%~12%,随着废石掺量的增加泌水率减少,有利于提升浆体的抗离析性;混合粗骨料中废石最佳掺量为30%,最佳质量浓度为82%~83%,在该参数条件下充填体各项指标均能满足金川龙首矿充填质量标准,对于提升矿区充填体稳定性和降低充填成本具有重要意义。