考虑应力场与渗流场耦合的尾矿坝非稳定渗流分析

根据尾矿坝形成的特点，进行考虑应力场与渗流场耦合的非稳定渗流分析。根据弹性力学和渗流理论提出了耦合问题的力学模型及其控制微分方程，然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。在计算中首次导出了尾矿坝的渗透系数与应力场的关系式，并进行尾矿坝的非稳定渗流分析。工程实例计算结果表明，考虑耦合作用的影响，尾矿坝渗流场的总渗流量减小，而应力场的各应力分量的最大值增大。     

中国尾矿坝地震安全度（10）──用动单剪仪研究大石河尾矿砂的动特性

本文用动单剪仪对大石河三种尾矿砂样的动特性进行了研究。内容包括：动模量比、阻尼比随剪应变的变化规律；液化应力比、动剪应变及动孔压随循环数的变化规律；试样达液化标准后在不排水条件下静剪应力随静剪应变的变化规律。研究成果已用于大石河尾矿坝的震害分析。     

中国尾矿坝地震安全度（5）──大石河尾矿坝现场测试成果及各测试方法间的相关研究

本文基于对中国大石河尾矿坝所完成的现场勘察，给出了三种原位测试数据（ＳＰＴ，ＣＰＲ和ＳＷＶ）的分析结果及其相关性研究成果。     

中国尾矿坝地震安全度（4）──大石河尾矿坝的现场工程勘察

本文通过中国与加拿大专家对人石河尾矿坝进行现场工程勘察的实践，介绍在对尾矿坝进行数据采集过程中所采用的国内外新技术和现场试验结果。     

菱镁矿浮选尾矿直接合成同时制备镁橄榄石和镁砂研究

为了有效利用菱镁矿浮选尾矿废弃物,提出以其为原料,在不添加任何物质、不经过高压压制成型的条件下直接烧制同时制备优质镁橄榄石和烧结镁砂的技术路线,并在高温管式炉中对其可行性进行了实验研究。通过对不同反应温度和时间条件下制备的样品进行XRD和SEM-EDS表征和分析,确认新技术路线不仅可行,并且还具有反应速度快、产品质量优等优势。当反应温度为1400℃及以上时,原料中的SiO₂在数分钟之内全部转化,产物镁橄榄石和烧结镁砂晶体发育良好。研究结果对进一步开发菱镁矿浮选尾矿废弃物高效利用新技术提供有力支持。     

磷石膏-铜尾矿砂混合料的土工性能及微观机理研究

为实现固废资源大宗利用及“以废治废”的目的,将磷石膏与铜尾矿砂拌和制备成混合料,外掺水泥用于公路路基填筑。通过对混合料进行土工性能试验,探索磷石膏与铜尾矿砂的质量比对混合料土工性能的影响,结合现代分析测试方法,对混合料的硬化机理及微观变化进行研究。结果表明:磷石膏液限较高而铜尾矿砂强度特性较低,两者都无法单独作为路基填筑材料使用,当磷石膏与铜尾矿砂按质量比4∶6混合使用时,混合料的土工性能较佳;混合料硬化是水泥水化导致的,水化产物中的钙矾石、C-S-H凝胶等能够填补混合料颗粒间隙,形成紧密集合体,致使混合料硬化。     

硫酸盐-冻融循环下自感应水泥砂浆的耐久及压敏性能

为提升寒冷地区建筑结构的实时损伤监测效果,研究了硫酸盐-冻融循环作用下采用短切碳纤维与铁尾矿作为导电材料制备的自感应水泥砂浆的耐久与压敏性能。利用质量损失、相对动弹性模量及抗压强度损失为依据探讨耐久性能变化规律,以电阻率变化率-压应力的相关关系反映硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能发展规律并解释其导电机理,并采用平均应力敏感系数评价硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能稳定性。结果表明,碳纤维体积掺量为0.4%、铁尾矿替代率为30%(质量分数)组合掺入水泥砂浆时,其耐久性能与压敏性能均达到较高水平,但硫酸盐-冻融循环造成的孔洞与裂缝会导致铁尾矿碳纤维水泥砂浆电阻率变化率-压应力呈一阶指数衰减关系,可采用Plane模型来反映平均应力敏感系数衰减程度与冻融循环次数、铁尾矿替代率之间良好的相关关系。     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

铁尾矿砂基环氧树脂透水材料力学性能及界面特性研究

利用固体废弃物制备透水材料是海绵城市发展新方向,而力学性能差成为固废基透水材料应用的难点之一。为解决该问题,设计了一类用铁尾矿砂作为骨料,环氧树脂作为胶凝材料的聚合物透水材料,研究了环氧树脂含量对透水材料力学性能和透水性能的影响,并探讨了纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃和硅烷偶联剂KH-560等有机-无机材料对透水材料力学性能的影响。结果表明:当环氧树脂质量分数为6%时,可以得到兼顾力学性能和透水性能的透水材料,抗压、抗折强度和透水速率分别为17.5 MPa、5.3 MPa和1.12 mm/s;同时,当纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃的添加量分别为环氧树脂的3%、4%、4%(质量分数)时,对透水材料力学性能的提升分别为33.1%、30.5%、28.6%,其原因是纳米粒子在透水材料受压过程中会吸收树脂基体中的部分能量,抑制或消除树脂中微裂纹的扩散;当硅烷偶联剂KH-560的添加量为环氧树脂的0.9%(质量分数)时,透水材料的强度可提升36.5%。SEM和FTIR分析表明,硅烷偶联剂KH-560对改善铁尾矿砂与环氧树脂界面具有显著作用。该研究对研发高性能的固废基透水材料具有重要意义。     

焙烧氰化尾渣提金工艺研究现状

焙烧氧化过程中铁物相出现熔融或再结晶,对金造成二次包裹,使焙砂中部分金仍难以浸出,导致焙烧氰化尾渣金品位较高。破坏尾渣中铁氧化物对金的包裹可提高金的浸出率。综述了焙烧氰化尾渣主要提金工艺,包括直接酸溶法、还原焙烧法、氯化法、炼铁-电解法、硫酸熟化法和硫脲法等。直接酸溶工艺简单,金浸出效果较差;还原焙烧法金浸出率高,但工艺复杂、能耗大;氯化焙烧法对矿石适应性强,可综合回收有价金属,但基建及维护费用高;炼铁-电解法在富集金的同时可获得纯铁产品,对矿石有较高的要求;硫酸熟化法显著提高金银浸出率,与直接酸溶法相比,所需更高的温度与酸度;硫脲法反应速率快、选择性好,但生产成本较高。 关健词:有色金属冶金;氰化尾渣;铁氧化物;包裹金;提金