基于响应曲面法高效浸出煤矸石中钛的工艺优化

为提高煤矸石中有价元素综合利用效率,采用微波技术从煤矸石中提取有价元素钛.考察了微波强化下浸出钛的主要影响因素,利用响应曲面法优化了浸出工艺.结果 表明,钛的较佳提取条件为微波功率830W,液固比1.56∶1,反应时间1.43 h,钛的浸出率达到83.91％.响应曲面优化设计结果分析表明,模型的显著性好,准确度高,实际值与预测值的相对误差为0.73％,可用模型分析预测微波强化浸出煤矸石中钛的较佳浸出工艺,具有一定的实用价值和意义.采用X射线衍射和扫描电镜对固相反应产物和酸浸渣的物相组成与微观形貌进行表征分析,反映了微波强化固相反应对煤矸石中钛的浸出效果良好.     

纳米WS2固体润滑材料的制备与微观结构分析

报道了用机械 -物理固相反应装置制备纳米WS2 润滑材料的新方法。在微观结构分析中 ,用XRD对WS2 纳米晶体进行了物相分析 ,图样显示WS2 相为单相 ;用TEM对纳米晶体进行直接测量和电子衍射试验 ,确定其为单晶和多晶的混合簇团 ,其晶体结构是以钨原子连接着两个硫原子的层状正六方晶体。纳米WS2 晶体是一种很有实用价值、应用广泛、性能优良的固体润滑新材料     

前驱体固相法制备纳米ZrO2（4Y）粉体

采用共结晶的方法制备出氯化钇和氯氧化锫的复合晶体作为反应物,机械固相法合成出前驱体ZrOC2O4(4Y),在不同条件下煅烧,得到纳米ZrO2(4Y)粉体.研究前驱体中引入Y对前驱体的热分解过程和ZrO2粉体的晶相影响.结果表明,600℃煅烧2h的可以得到粒度分布均匀、纯度高、类球形结构、晶相稳定的ZrO2(4Y)粉体,晶粒尺寸15～30nm.Y的引入对稳定ZrO2的四方相有很重要的作用.固相反应合成法具有操作简便、资源可循环利用、对环境污染小等优点,是一种绿色合成方法.     

纳米氧化铜前驱体的合成新工艺

以无机铜盐、乙酰丙酮(Hacac)为原料,固体碱为反应促进剂,室温下固相研磨合成纳米氧化铜的前驱体-乙酰丙酮铜.考察碱的种类、物料比、研磨时间对产率的影响.目标产物用红外、热重进行表征,结果与标准谱图一致.最佳工艺条件为Cu2+:Hacac=10mmol:30mmol,固体碱适量,室温研磨15min,产率高达99.1%.     

石墨尾矿基微波介质陶瓷的制备与性能研究

采用固相烧结法制备石墨尾矿基微波介质陶瓷材料,系统研究组分复配对石墨尾矿陶瓷的烧结性能、物相组成、显微形貌和微波介电性能的影响.结果表明,复配改性样品的主晶相为钡、钙长石固溶相,随着钡添加量的减少,第二相(Fe,Mg,Ca)SiO3逐渐形成,烧结致密性随之增加,但材料的微波介电性能恶化;BaCO3与Al2O3质量比为2...     

Sb_2S_3与Sb_2O_4两固相的交互反应动力学

在450～600℃范围内研究了Sb_2S_3与Sb_2O_4两固相的交互反应动力学,此固-固相反应通过气态中间产物而发生,假设它为两气-固反应的叠加即: 并设Sb_2S_3(2)在Sb_2O_3(3)产物层内部的扩散为总速率的控制环节,推导了动力学方程。反应速率随温度的升高、Sb_2O_4粒度的减小而增加。     

低热固相反应法合成反尖晶石型NiFe2O4纳米晶

以NiSO4·7H2O,Fe2(SO4)3和NH4HCO3为原料,在表面活性剂PEG-400存在下,先在室温下研磨反应混合物使其进行固相反应,然后用水洗去混合物中的可溶性无机盐后于80℃下烘干,即得纳米晶NiFe2O4前驱体.通过煅烧前驱体即得反尖晶石型NiFe2O4纳米晶产品.采用TG/DTA,IR,XRD和VSM对前驱体及其热解产品进行表征.结果表明,400℃下煅烧前驱体2h得到粒径约为17.2nm的反尖晶石型NiFe2O4纳米晶,其比饱和磁化强度为32.3emu/g.     

离子液体在LiNi_(0.5)Mn_(0.25)Co_(0.25)O_2合成中的应用

采用离子液体[bmim]BF_4为模板剂,研究低热固相反应法合成钾电池电极材料.在试验中先合成离子液体[bmim]BF_4,接着采用正交试验方法进行低热固相反应法合成锂电极材料,通过数据挖掘获得了最佳的合成条件.用XRD,TG-DTA,IR及TEM表征在最佳条件下合成得到的产物,该产物为70nm左右、结晶良好的复合材料LiNi_(0.5)Mn_(0.25)Co_(0.25)O_2.     

SiC表面固相反应涂层

烧结致密的α-SiC片在埋入Cr粉中,并经1100℃在静态真空环境中高温处理1h后,在其表面形成厚度约5μm均匀、致密的涂层。涂层是由Cr的硅化物Cr3Si和碳化物Cr7C3、Cr23C6构成,为层状结构,其相排列顺序为SiC/Cr3 Cr7C3/Cr7C3/Cr23C6/Cr。SiC与Cr间的固相反应受Cr在涂层中向SiC反应界面的扩散控制。在热震实验中,SiC表面涂层结合仍十分紧密,没有出现剥落或产生裂纹,说明SiC表面涂层具有良好的热稳定性。     

低热固相反应法合成反尖晶石型Zn0.5 Ni0.5 Fe2 O4纳米晶

以NiSO4·7H2O,ZnSO4·7H2O,Fe2(SO4)3和NH4HCO3为原料,在表面活性剂PEG-400存在下,先在室温下研磨反应混合物使其进行固相反应,然后用水洗去混合物中的可溶性无机盐后于80℃下烘干,即得纳米晶Zn0.5,Ni0.5Fe2O4前驱体.通过煅烧前驱体即得反尖晶石型Zn0.5Ni0.5Fe2O4纳米晶产品.采用TG/DTA,XRD,IR,SEM和VSM对前驱体及其热解产品进行表征.结果表明,800%下煅烧前驱体3h得到粒径约为35nm的反尖晶石型Zn0.5Ni0.5Fe2O4纳米晶,其比饱和磁化强度为75.4emu/g,矫顽力Hc为400e,剩磁Mr为3emu/g.     

缓倾斜中厚磷矿床矿柱稳定性及采场结构优化

以云南磷化集团晋宁磷矿6号坑口东采区+2 150 m水平缓倾斜中厚磷矿床为研究对象,通过矿山压力平面应力相似模拟试验台,进行了房柱采矿法下矿柱稳定性及采场结构参数优化的相似模拟试验。基于试验结果,研究了沿矿体走向推进过程中采场顶板围岩与矿柱的应力、变形破断规律,同时对采场矿柱宏观失稳破坏模式和失稳机理进行了探讨分析,并对房柱法开采下采场结构参数进行了优化。结果表明：房柱法开采下采场围岩的变形破断具有明显的3个阶段特征,按照变形破坏程度,房柱法开采后,采场覆岩划分为垮落带、裂隙贯通带以及微裂隙松动带;矿体开挖结束后,对采场的个别矿柱进行回收,回采结束后矿柱会突然发生整体大规模的垮塌失稳破坏,呈现出明显的“多米诺骨牌效应”;同时建议采用矿房10 m,矿柱8 m的采场结构参数,以保证采矿安全。研究结果可为该采区深部矿体或类似条件的矿山开采提供理论和技术上的指导和建议。     

固体钾盐矿山房柱式开采地表沉陷的理论计算

条带房柱式开采方法是世界固体钾盐矿山最主要的采矿方法,光卤石/钾石盐是最主要的含钾开采矿石,其可溶于水、易吸水潮解、内聚力大等独特的物理、力学特性导致不能完全照搬随机介质理论用于地表沉陷的计算。因此,以老挝某固体钾盐矿山作为工程背景,基于弹性半无限空间理论,建立条带房柱式开采的力学模型,利用弹性力学线性荷载的布辛内斯克解,理论计算地表沉陷量,并进一步利用Flac^3D数值模拟软件建立地表沉陷力学模型,数值仿真计算地表变形量。结论表明,矿房宽度8m,矿柱宽度10m的情况下,采用理论计算和数值模拟软件计算,地表下沉系数q均为0.05左右,与国内外房柱式开采的工程经验一致。     

缓倾斜多层复杂沉积型磷块岩矿体采矿方法研究

根据某磷矿矿区缓倾斜复杂多层沉积型磷块岩矿体的具体特点以及矿山生产情况,对其进行采矿方法研究,提出了几种适合此类矿体开采的采矿方法,经比较优选出适用于矿体开采的预控顶机械化高效分层掘进式房柱采矿法,为国内其他类似开采技术条件的矿体提供借鉴。     

磷矿资源综合利用效益评价体系研究

矿产资源综合利用效益是在开发利用矿产资源的过程中,最大限度地提高矿产资源利用效率和效益。减少资源消耗,降低废弃物排放对环境的污染,在提高矿山企业效益的同时,统筹实现资源环境效益和社会效益。本文分析了磷矿资源现状,基于层次分析法建立了磷矿资源综合利用效益测度指标体系,从资源效益、经济效益、环境效益和社会效益四个方面更加直观地评价不同磷矿的资源综合利用情况,并从加大共伴生资源和固体废弃物利用、加大采选工艺技术研发力度和完善税费优惠政策等方面提出提高磷矿资源综合利用效益的建议。     

残留煤柱综合机械化固体充填复采采场稳定性分析

利用传统房柱式或短壁方法开采的矿区,采空区遗留大量呆滞煤炭资源,同时煤炭开采还向地面排放大量固体废弃物,造成环境污染和占用土地等危害,开发老采空区残留煤柱综合机械化固体充填复采技术是解决上述问题的主要途径之一.以房柱式充填采矿方法为背景,建立了表征采空区内矿柱和充填物支撑顶板的弹性板柱力学模型,研究顶板不同阶段下沉的力学过程.通过数值计算从能量观点对充填采场的矿压显现规律、煤柱受力及其破坏特点进行了探讨.研究表明:当煤柱的有效承载面积逐渐减小时,单一煤柱的失效将使载荷转移到邻近煤柱上并引起相邻煤柱过载,房柱式充填开采不存在直接顶及基本顶周期来压现象,煤柱内部应力受回收顺序影响较小.采场最大下沉值减少了30%～60%,充填后最大能量密度值是未充填情况下的0.86倍.     

精矿湿法提取磷和稀土的研究探讨

某地含稀土磷矿是以胶磷矿、隐晶质磷灰石等矿物组成的磷块岩石,由于稀土以类质同象形式存在于胶磷矿、磷灰石中,物理选矿同步富集在磷精矿中,再通过化学方法分离磷和稀土。根据该矿浮选磷精矿的化学成分和矿物性质,对精矿进行了硝酸浸出—浸出液分步提取磷和稀土的详细湿法试验研究,即精矿在质量液固比5:1,硝酸浓度400g/L,常温条件下分解2小时得到硝酸浸出液,硝酸浸出液先用氢氧化钠将浸出液酸度调至pH=1.8~2.0,加入草酸沉淀得到草酸稀土;稀土尾液用氢氧化钠将液体酸碱度调至pH=8.0~9.0,加入氯化钙沉磷得到沉磷固体产品;最终获得了P2O5品位38.54%的沉磷固体产品(活性磷酸钙),P2O5回收率99.04%,REO品位1.673%的草酸稀土,REO回收率为95.28%,实现了常温条件下磷和稀土的有效分离。     

TiO_2/EP复合光催化材料的制备及其催化性能研究

以膨胀珍珠岩(EP)为载体,用微波合成了TiO2/EP光催化材料。研究结果表明:微波功率240W,加热时间5m in,焙烧温度550℃,焙烧时间2h为制备TiO2/EP复合光催化材料的最佳条件。将制得的催化剂进行光催化降解实验,可使浓度为15mg/L的罗丹明B的去除率达90%以上。     

微波焙烧在难选铁矿中的应用前景

由于微波加热具有加热速度快、反应灵敏、加热均匀、热效率高等优点,近几年在化学、化工和矿业方面的应用正逐渐开展。随着我国对铁矿石资源的需求越来越大,微博能在矿冶领域中潜在的重大作用越来越引起人们的高度重视。结合当前微波应用现状,阐述了微波焙烧在难选铁矿中的研究,重点介绍了微波在赤（褐）铁矿中研究现状,并指出微波在难选铁矿中的发展前景及研究趋势,同时对微波应用的前景进行展望。通过批量生产和技术提升大幅度降低工业用微波源的生产成本,从而降低微波高温设备的制造成本,微波高温设备将取代传统高温设备的市场,逐渐成为主流。      

铁铜多金属矿开采矿区及其固体废弃物信息提取方法研究

矿山开采产生的大量固体废弃物长期堆置会导致严重的环境效应,快速调查固体废弃物的分布有着迫切的应用需求。以鄂东南为研究区,从铁铜多金属矿开采区及其固体废弃物光谱特征出发,根据TM数据的光谱特征和地质找矿中的铁染信息提取方案,采用主成分分析法,设计了铁铜多金属矿开采区及其固体废弃物信息提取方法,并成功地提取了铁铜多金属矿开采区及其固体废弃物信息。将提取结果与已知矿床矿点和基于高分辨率遥感数据识别的固体废弃物叠加后表明,依据本方案对提取铁铜多金属矿开采区及其固体废弃物信息是可行的,这一研究为基于中等分辨率遥感数据提取铁矿固体废弃物提供了相应的参考。     

某金多金属矿选矿试验研究

针对某金多金属矿的嵌布特点,采用优先选金-再选锌工艺,可获得金品位30.93g/t、银品位870g/t、金回收率92.49%、银回收率94.60%金精矿及锌品位48.06%、锌回收率49.14%的锌精矿,同时锌精矿含金4.66g/t、银16.78g/t、金回收率1.44%,银回收率0.19%,金总回收率为93.93%、银总回收率94.79%,综合回收了有价金属,达到较好的选矿效果,为该矿的开发利用提供重要依据。