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快速浮选分离滑石与辉钼矿动力学研究

矿冶工程 2024年第5期 70-74页

作者：陈帆帆郑灿辉卜显忠兰州有色冶金设计研究院有限公司西安建筑科技大学资源工程学院湖南云选矿业科技有限责任公司安宁市众力经贸有限公司广南县玉莫钛砂矿

采用快速浮选技术对滑石与辉钼矿单矿物进行高效分离试验研究。在矿物粒度0.043～0.074 mm、起泡剂MIBC用量20 g/t、浮选时间60 s条件下，滑石回收率76.64%,辉钼矿回收率仅19.72%,实现了滑石与辉钼矿的高效分离。采用MATLAB软件对浮选... 详细信息

采用快速浮选技术对滑石与辉钼矿单矿物进行高效分离试验研究。在矿物粒度0.043～0.074 mm、起泡剂MIBC用量20 g/t、浮选时间60 s条件下，滑石回收率76.64%,辉钼矿回收率仅19.72%,实现了滑石与辉钼矿的高效分离。采用MATLAB软件对浮选速率动力学方程进行非线性拟合，结果表明，滑石浮选过程符合经典一级浮选动力学模型，辉钼矿浮选过程符合修正后的经典一级浮选动力学模型。浮选时间对起泡剂MIBC在滑石和辉钼矿表面吸附量试验结果表明，浮选前期，滑石比辉钼矿更容易与药剂作用，此时滑石表面起泡剂MIBC吸附量远大于辉钼矿表面。

关键词：滑石辉钼矿快速浮选浮选动力学非线性拟合

铜钼分离中辉铜矿抑制剂筛选及其作用机理研究

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金属矿山 2024年第6期 105-111页

作者：宛鹤卫龙卜显忠西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 天齐锂业股份有限公司四川成都610000 锂资源与锂材料四川省重点实验室四川成都610000

针对铜钼分离过程中辉铜矿难抑制,常引起钼精矿铜超标的问题,从抑制剂与辉铜矿表面亚铜离子具有较强键合能力的角度,筛选了9种抑制剂并探索了其对辉铜矿和辉钼矿浮选行为的影响,采用吸附量、接触角、动电位、XPS等检测手段进行了铁氰化... 详细信息

针对铜钼分离过程中辉铜矿难抑制,常引起钼精矿铜超标的问题,从抑制剂与辉铜矿表面亚铜离子具有较强键合能力的角度,筛选了9种抑制剂并探索了其对辉铜矿和辉钼矿浮选行为的影响,采用吸附量、接触角、动电位、XPS等检测手段进行了铁氰化钾抑制辉铜矿的机理分析。研究结果表明:9种药剂对辉铜矿抑制由强至弱的大致顺序为铁氰化钾、亚铁氰化钾、乙二胺四乙酸二钠、硫氢化钠、双氰胺、巯基乙酸铵、氨基乙酸、硫氰酸铵、L-天门冬氨酸,其中铁氰化钾抑制效果最好,且对辉钼矿的可浮性影响不大;铁氰化钾能够有效吸附于辉铜矿表面,引起辉铜矿表面疏水性和电负性大幅度下降;添加铁氰化钾后,辉铜矿表面的CuO组分大量减少,生成了Cu(OH)_(2)且Fe^(3+)和Fe^(2+)的相对含量分别为18.36%、81.64%;铁氰化钾的作用机制为铁氰化钾水解释放出的大量铁氰酸根竞争吸附于辉铜矿表面,生成铁氰酸亚铜沉淀,并随着氧化还原反应生成了亚铁氰酸亚铜和氢氧化铜等沉淀,这些亲水性沉淀牢固地吸附于辉铜矿表面从而抑制辉铜矿。

关键词：铜钼分离辉铜矿抑制剂作用机理

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基于浮选泡沫图像预测精矿品位的研究进展

金属矿山 2024年第2期 25-38页

作者：卜显忠杨怡琳宛鹤西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055

随着人工智能技术在矿业生产的广泛应用,利用计算机视觉技术提高精矿品位预测的准确性和效率已成为必然趋势。在综述了传统图像处理算法和深度学习算法在精矿品位预测中的应用与发展历程基础上,并探讨了未来的发展趋势和挑战。传统图像... 详细信息

随着人工智能技术在矿业生产的广泛应用,利用计算机视觉技术提高精矿品位预测的准确性和效率已成为必然趋势。在综述了传统图像处理算法和深度学习算法在精矿品位预测中的应用与发展历程基础上,并探讨了未来的发展趋势和挑战。传统图像处理技术通过提取泡沫图像的尺寸、颜色、纹理和流速等特征,结合分水岭分割、颜色矩、灰度共生矩阵和局部点特征匹配等算法进行特征提取。这些特征在计算资源有限的场景中具有一定的应用价值,但在应对精矿品位预测任务时精度较低。深度学习技术通过构建合适的模型架构并利用大量数据进行训练,能够提取高层语义特征,具有较高的预测精度,与图形处理单元(GPU)等高效运算设备配合使用,可实现高性能和高效率的统一。介绍了支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)等机器学习算法以及多层感知器(MLP)、全连接层和多尺度特征融合等深度学习算法在特征映射和品位预测中的应用,以及深度学习模型的发展历程。最后综述了工业界视觉检测系统的应用现状,并从数据驱动模型、多模态数据融合、算法实时性和数据集规模等方面分析了该领域所面临的挑战和未来发展趋势。

关键词：精矿品位预测浮选泡沫图像处理计算机视觉深度学习

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硫精矿中有价金属铜金银的综合回收利用实验

矿产综合利用 2024年第2期45卷 133-137页

作者：张崇辉马明杰卜显忠孙腾飞西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 广西华锡集团股份有限公司广西柳州545006 中国黄金集团陕西有限公司陕西西安710001

这是一篇矿物加工工程领域的论文。对某含铜金银硫精矿进行了选矿综合回收实验研究,实验结果表明,采用异丁基黄药+乙硫氮组合捕收剂,氧化钙做抑制剂,2^(#)油做起泡剂,经过一次粗选-三次精选-二次扫选的浮选工艺流程,最终可得到铜品位为1... 详细信息

这是一篇矿物加工工程领域的论文。对某含铜金银硫精矿进行了选矿综合回收实验研究,实验结果表明,采用异丁基黄药+乙硫氮组合捕收剂,氧化钙做抑制剂,2^(#)油做起泡剂,经过一次粗选-三次精选-二次扫选的浮选工艺流程,最终可得到铜品位为16.66%、回收率为86.96%,金品位为278.95 g/t,回收率为75.56%;银品位为1848.74 g/t,回收率为78.55%的精矿产品,有效地实现了硫精矿中铜的综合回收,同时使金、银很好地富集在铜精矿中,便于回收利用,选矿指标理想。

关键词：矿物加工工程浮选硫精矿综合回收黄铜矿金银

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氧化对铜硫矿物浮选影响的研究现状

金属矿山 2024年第2期 48-55页

作者：薛季玮刘启鸿刘童田宇卜显忠宛鹤任大伟李唐博西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055

大多数铜硫矿物表面易氧化,而氧化会对矿物浮选行为及药剂在矿物表面的吸附产生重要影响。目前,关于氧化对铜硫矿物浮选的影响,研究者开展了大量相关研究并取得了显著成果。从铜硫矿物表面氧化影响因素出发,重点分析了溶液性质、矿物晶... 详细信息

大多数铜硫矿物表面易氧化,而氧化会对矿物浮选行为及药剂在矿物表面的吸附产生重要影响。目前,关于氧化对铜硫矿物浮选的影响,研究者开展了大量相关研究并取得了显著成果。从铜硫矿物表面氧化影响因素出发,重点分析了溶液性质、矿物晶格缺陷等因素对铜硫矿物表面氧化的影响机理。针对氧化后铜硫矿物浮选回收难度增加的原因进行了分析,一方面,氧化后铜硫矿物表面溶解产生的金属离子增加,会使铜硫矿物表面相互影响严重,造成铜硫矿物难以浮选分离;另一方面,铜硫矿物表面氧化产生的强亲水性的金属氧化物及氢氧化物则会严重减弱捕收剂的有效吸附,使铜硫矿物可浮性降低。基于此,从铜硫矿物表面氧化层脱落方法和氧化后铜硫矿物表面调控方法两方面论述了氧化后铜硫矿物浮选强化措施及其机理。最后,针对氧化后铜硫矿物浮选强化措施提出了相关建议,以期为实现氧化后铜硫矿物高效浮选回收提供借鉴。

关键词：铜硫矿物浮选氧化机理药剂吸附强化措施

基于改进MobileNet V3的矿物智能识别模型

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金属矿山 2024年第1期 174-181页

作者：宛鹤张金艳屈娟萍张崇辉薛季玮王森卜显忠西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 奥卢大学奥卢矿业学院芬兰奥卢FI-9004

针对当前矿物识别领域存在的精度不佳、适应性差、携带不便等问题,提出了一种基于改进MobileNet V3的矿物智能识别模型(CA-MobileNet V3)。为获得研究所需的有效数据集,通过由mindat. org网站和自行拍摄方式获取的矿物图像创建了一个包... 详细信息

针对当前矿物识别领域存在的精度不佳、适应性差、携带不便等问题,提出了一种基于改进MobileNet V3的矿物智能识别模型(CA-MobileNet V3)。为获得研究所需的有效数据集,通过由mindat. org网站和自行拍摄方式获取的矿物图像创建了一个包含19种矿物的数据集,对其进行数据增强处理,并按照8:1:1的比例划分为训练集、验证集和测试集。为提升模型对图像信息的特征提取能力,引入协调注意力机制,用以替代轻量型MobileNet V3模型的原始SE注意力机制,以提高矿物识别准确率。最后,采用迁移学习方法预训练CA-MobileNet V3模型,以加速模型收敛、提高泛化能力、避免过拟合。在训练过程中,将CA-MobileNet V3与mobilenet v3、MobileNet V3、ShuffleNet V2、Efficient Net V2等模型进行了性能比较。结果表明:各迁移模型均展现出显著的收敛速度优势,而CA-MobileNet V3矿物智能识别模型的Top1-准确率、Top2-准确率、f_1-score值分别达到93.90%、98.58%和93.89%,在所有模型中效果最佳,且模型大小仅为4.61 MB,属于轻量化模型。为验证模型有效性,t-SNE可视化分析被用于不同模型的识别效果比较,进一步印证了CA-MobileNet V3模型的优越性。

关键词：矿物分类迁移学习轻量化模型协调注意力机制 t-SNE

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草酸/超声预处理对氧化黄铁矿浮选的影响

矿产保护与利用 2024年第5期 84-92页

作者：薛季玮刘童刘启鸿宋学文宛鹤张崇辉卜显忠西安建筑科技大学资源工程学院

黄铁矿表面严重氧化后会形成稳定性较高的氧化层，严重影响浮选药剂的吸附，使得矿物浮选回收难度增加。为实现严重氧化后黄铁矿的有效浮选回收，研究了草酸和超声预处理对严重氧化后黄铁矿可浮性和表面铜离子吸附活化的影响。单矿物实... 详细信息

黄铁矿表面严重氧化后会形成稳定性较高的氧化层，严重影响浮选药剂的吸附，使得矿物浮选回收难度增加。为实现严重氧化后黄铁矿的有效浮选回收，研究了草酸和超声预处理对严重氧化后黄铁矿可浮性和表面铜离子吸附活化的影响。单矿物实验结果表明，经草酸预处理后黄铁矿浮选效果不理想，即使在草酸用量达到2.5 g/L时，黄铁矿的回收率仍仅有44.68%，并且添加铜离子后，黄铁矿回收率仅增加至48.13%；而经超声预处理后黄铁矿回收率明显增加，在超声功率为100 W时，黄铁矿的回收率达到了79.72%，且在超声时间为2 min、超声功率为60 W时添加铜离子活化，黄铁矿回收率可达到84.77%。由此可见，添加铜离子后可在超声功率较低时实现黄铁矿的有效浮选回收。主要原因是采用草酸预处理的方式，黄铁矿表面氧化组分脱落程度较低，而经超声预处理后，大量亲水性铁的氧化物/氢氧化物、硫酸盐从表面脱落，增加了表面铜离子吸附位点，进而促进了捕收剂在黄铁矿表面的吸附。

关键词：黄铁矿预处理超声波草酸浮选铜离子药剂吸附

基于CFD-DPM模型的高浓度矿浆输送90°弯管冲蚀磨损特性研究

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中国钼业 2024年第5期48卷 57-64页

作者：卜显忠武栋平何川李九洲李新宏西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 金堆城钼业股份有限公司陕西西安710077

在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速... 详细信息

在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速、矿浆浓度对某选矿厂矿浆输送管道的90°弯管冲蚀磨损的影响。结果表明:弯管的冲蚀磨损最为严重,90°弯管处的冲蚀磨损速率与矿浆浓度呈线性关系;流速达到5 m/s时90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大;粒径在0.0374~0.0750 mm范围时,90°弯管处的冲蚀磨损速率无明显变化,粒径达到0.150 mm后90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大。研究结果可实现矿浆输送管道冲蚀磨损区域和磨损速率的有效评估,为管道安全运维和寿命预测提供技术依据。

关键词：矿浆数值模拟弯管冲蚀磨损

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不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选抑制机理研究

矿产保护与利用 2024年第2期44卷 67-73页

作者：宛鹤张乾康薛季玮宋学文王森张崇辉卜显忠西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710000

辉钼矿浮选矿浆中含有的大量钙离子,可能与SO_(4)^(2-)、MoO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)、OH^(-)等生成沉淀吸附在辉钼矿表面,不同程度抑制辉钼矿的浮选。溶液化学计算结果表明,矿浆中CaSO_(4)/CaMoO_(4)/CaCO_(3)/Ca(OH)_(2)/出现点分别为pH=1.8/3.8/6.6/13.6,且存在不同程度的相互转化行为。单矿物浮选实验结果显示CaSO_(4)、CaMoO_(4)对辉钼矿浮选的抑制作用较小,而CaCO_(3)、Ca(OH)_(2)的抑制作用较大,其中CaMoO_(4)影响最小,Ca(OH)_(2)影响最大。接触角测试发现,去离子水/CaMoO_(4)溶液/CaSO_(4)溶液/CaCO_(3)溶液/Ca(OH)_(2)溶液中辉钼矿“棱”上接触角分别为89.25°/80.44°/73.31°/62.56°/53.13°,与不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选效果影响的规律一致。SEM-EDS结果发现,仅有微量CaMoO_(4)吸附于辉钼矿“棱”,少量CaSO_(4)吸附于辉钼矿“面”,而CaCO_(3)大量吸附于辉钼矿“面”和“棱”。不同钙离子沉淀物在辉钼矿表面吸附行为的差异是导致辉钼矿浮选效果不同的原因,因此,调控辉钼矿浮选矿浆中钙离子沉淀物的类型有利于改善选钼效果。

关键词：辉钼矿浮选钙离子沉淀溶液化学