云南某多金属矿旋流器与高频细筛组合分级工艺试验研究与应用

云南某多金属矿锡石次精矿产品采用"旋流器+立式搅拌磨+浮选脱硫+磁选脱铁+摇床"选别工艺处理,选别过程中由于旋流器分级效率波动大,导致旋流器沉砂夹细较为严重,进入立式搅拌磨机磨矿后,造成锡石过粉碎,摇床对锡石的回收率较差.根据试验研究:采用"旋流器+高频细筛+立式搅拌磨+浮选脱硫+磁选脱铁+摇床"选别工艺,可有效减轻细粒级锡石进入立式搅拌磨机磨矿造成锡石过粉碎现象,对提高锡石在摇床上的回收起到很好作用.试验结果表明,采用新选别工艺流程,分级质效率由80.13％提高到83.14％,分级量效率由67.2提升至73.52％,锡石次精矿粒度-400目含量由40.6％降低至31.15％,摇床选别可获得锡石粗精矿相近的情况下,作业回收率由26.05％提高到30.33％的工业试验指标,实现锡石有效回收.     

一段磨矿分级采用水力旋流器替代螺旋分级机的应用研究

针对云南某多金属选矿厂一段磨矿分级效率低,溢流细度提升小的问题,采用水力旋流器替代螺旋分级机。经过小试和工业优化试验,最终确认了采用FX500-GX旋流器作为一段分级旋流器。试验结果表明,使用旋流器替代螺旋分级机后,磨矿效果和分级指标有明显提升。磨矿分级设备均可通过DCS自动化控制系统控制,提高了磨矿分级工艺流程的稳定性,最终磨矿产品粒度组成更加均匀,过粉碎减少,为后续作业创造了良好条件。同时,球磨机平台噪声分贝有明显下降,有利于减少现场操作员工的职业健康危害因素。     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇缩丁醛复合相变纤维的制备与性能

利用微流控技术成功制备了以石蜡(RT27)为芯层、共混多壁碳纳米管(MWNT)的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为鞘层的核-鞘型MWNT/PVB 复合相变纤维。系统研究了MWNT 的含量对复合相变纤维的形貌、力学性能、热性能、导热性能的影响。研究结果表明,MWNT 的加入显著提高了MWNT/PVB 复合相变纤维的力学性能和导热性能。随着MWNT 含量增加,MWNT/PVB 复合相变纤维的断裂强度先增大后减小。当MWNT 含量为0.5%时,复合相变纤维的断裂强度最大,比未添加MWNT 相变纤维的断裂强度提高了28.27%。在42℃高温下,比较缠绕MWNT 含量为4%的复合相变纤维和缠绕未添加MWNT 相变纤维的模型帽子的内部温度,前者从相同的初始温度17℃升温到达石蜡RT27 的相变温度(27℃)所用的时间比后者减少了25%。研究结果为制备具有良好导热性能、高强度和稳定、快速调温性能的相变纤维提供重要的实验参考和指导。     

豆荚结构聚乙烯醇缩丁醛/氧化铝复合相变纤维的制备及性能

利用微流控技术成功制备了聚乙烯醇缩丁醛（PVB）基材中共混氧化铝（Al₂O₃）纳米颗粒，其内部包封正十五烷的豆荚结构复合相变纤维。系统考察了Al₂O₃的含量对复合相变纤维的微观结构、相变性能和导热性能的影响规律。研究结果表明，复合相变纤维的致密表面可将正十五烷良好地包封于其内部的独立腔室内，包封率约为30%。在PVB基材中添加Al₂O₃纳米颗粒对复合相变纤维的豆荚结构和相变焓均无明显影响，但可显著提高相变纤维的导热性能。在模拟太阳光照射下，添加10% Al₂O₃纳米颗粒的复合相变纤维的表面温度比不含Al₂O₃纳米颗粒的相变纤维的表面温度升高更快，前者的熔融时间比后者缩短了25%。研究结果将为制备结构可控、具有良好、稳定导热性能和高效、快速调温性能的相变纤维提供重要的实验参考和指导。     

具有梯级释药性能的核壳型双重载药微球

分别利用单轴和同轴静电喷雾法成功制备出以聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为内核基质、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为外壳基质的核壳型双重载药微球,其中,抗菌药物盐酸万古霉素（VA）被包封于微球外壳,促成骨药物地塞米松（DA）被负载于微球内核。对载药微球的形貌结构、物理性质和体外释药性能进行了表征和分析。结果表明,当电喷前体PVP浓度为80g/L时,单轴和同轴静电喷雾方法均可得到大小均一、球形良好的核壳型微球。X射线衍射（XRD）和差示扫描量热（DSC）结果表明,DA晶体被成功包封于核壳型微球后转变为无定形状态。基于PVP的水溶性和PLGA的缓慢降解特性,两种核壳型载药微球都实现了壳层VA快速释放、内核DA缓慢释放的梯级释药性能。本文制备得到的具有梯级释药性能的核壳型载药微球在药物控释、组织工程等领域有很好的应用前景。     

层状Mg/Al氢氧化物/聚乙烯醇复合膜的制备及染料截留性能的研究

二维膜因其可控的结构和通道特有的物理化学性质,在气体分离、海水淡化、污水处理等诸多分离领域展现出巨大的应用潜力。通过层状Mg/Al氢氧化物（LDH）单片与聚乙烯醇（PVA）高分子链之间的氢键相互作用,层层堆叠构建了PVA/LDH复合膜。利用SEM、XRD考察了PVA与LDH的配比对于复合膜层状结构与层间距高度的影响规律。考察了PVA/LDH复合膜的纯水通量及染料模型分子的截留率。结果表明,不同PVA混合量的复合膜断面都具有层状结构。由于氢键作用导致复合膜较之于纯LDH膜的层间距有所缩小,随着PVA含量增加复合膜层间距先减小后增加;在PVA含量为15%时达到最小值,PVA含量超过15%后复合膜层间距有所增加。不同比例复合膜,以PVA质量分数为25%的复合膜的纯水通量最大;同时,该复合膜对分子量在300~800的染料分子具有优异的截留性能,截留率均超过97%。该工作为PVA/LDH复合膜在印染废水处理提供了新思路。     

智能膜材料研究新进展

能感知和响应外界物理和化学信号的智能膜是仿生功能膜领域的重要技术进展之一,已成为国际上膜科学领域研究的新热点。本文综述了智能膜材料方面的研究新进展,重点介绍了温度响应型、pH响应型、光响应型、葡萄糖浓度响应型以及分子识别响应型等环境刺激响应型智能膜的研究进展。     

智能膜开关尺寸与孔径的匹配性对膜响应性能的影响规律

智能膜的响应性能是其主要性能之一。本文借助计算流体力学（CFD）模拟,以孔壁排布有聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）智能微球的单直膜孔为模型,定量系统地考察了智能微球的响应倍数以及微球尺寸与膜孔径的匹配性对膜温度响应性能的影响规律,并通过实验验证了模拟结果的可靠性。CFD模拟结果表明,当智能开关与膜孔径的相对比值一定时,温度响应开关系数随着微球响应倍数的减小而逐渐增大。当相对比值小于0.4时,实测的温度响应开关系数与固载量100%的模拟结果相吻合;而当相对比值大于0.4时,其与固载量为67%的模拟结果相吻合。通常当相对比值在0.4～0.65之间时,智能膜可以同时获得良好的温度响应性能和稳定的渗透性能。该研究结果可望为设计和制备高性能智能膜提供理论指导和实验基础。     

轧制变形量对15Cr氧化物弥散强化钢显微组织与力学性能的影响

采用热等静压工艺制备了15Cr氧化物弥散强化(15Cr-ODS)钢并对其进行轧制,研究了轧制变形量(0,30%,50%,70%)对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：轧制可以提高试验钢的密度,但变形量对密度无明显影响;随轧制变形量增加,试验钢晶粒细化,组织各向异性更加显著,析出相尺寸变大,分布密度降低;轧制后试验钢的显微硬度、室温至600℃的抗拉强度和断后伸长率均提高;随轧制变形量增加,显微硬度增加,但抗拉强度无明显变化。     

环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展

环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域,引起了广泛的关注。提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展,简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法,分析了其具备高力学性能的机理,重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶,即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶,最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题,如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。