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造锍捕金过程中金在熔锍和熔渣之间的分配行为

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江西冶金 2024年第4期 289-294页

作者：温飞云杨瑞罗援诏熊辉辉干磊江西理工大学材料冶金化学学部

针对难处理金矿日益增多，造锍捕金法难以实现高效率捕金的问题，本研究通过高温平衡实验，研究温度、熔渣中m（Fe）/m（SiO2）和CaO含量等因素对熔锍捕金率的影响，探究不同反应时间金在熔锍和熔渣之间的分配行为。结果表明，当熔炼温... 详细信息

针对难处理金矿日益增多，造锍捕金法难以实现高效率捕金的问题，本研究通过高温平衡实验，研究温度、熔渣中m（Fe）/m（SiO2）和CaO含量等因素对熔锍捕金率的影响，探究不同反应时间金在熔锍和熔渣之间的分配行为。结果表明，当熔炼温度由1 250℃升至1 300℃时，熔锍的品位及捕金率均得到明显改善；熔锍品位（以Cu含量表示，下同）及捕金率均随m（Fe）/m（SiO2）和CaO含量的增加而降低。当m（Fe）/m（SiO2）=0.86、CaO含量为4.00%时，熔锍的捕金率高达96.54%，并且高温熔炼反应0.5 h后，金即向熔锍中迁移，直至达到平衡态。

关键词：造锍捕金难处理金矿平衡实验捕金率分配行为

酶诱导碳酸钙沉淀联合生物聚合物固化砂宏微观力学特性研究

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酶诱导碳酸钙沉淀联合生物聚合物固化砂宏微观力学特性研究

作者：熊辉辉南昌工程学院

学位级别：硕士

近年来,岩土工程领域新兴起一种新型土体改良技术——酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)技术,该技术具有高效、绿色、低成本等优势,能够显著改善土体强度、抗渗透性、抗风化性和抗侵蚀性等工程特性,... 详细信息

近年来,岩土工程领域新兴起一种新型土体改良技术——酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)技术,该技术具有高效、绿色、低成本等优势,能够显著改善土体强度、抗渗透性、抗风化性和抗侵蚀性等工程特性,但固化土体的均匀性较差、脆性较高,这在一定程度上限制了EICP技术的发展。生物聚合物具有可生物降解、生物相容性好等优势,已有大量研究表明生物聚合物可以取代传统的外加剂,用于土体改良和土体稳定。虽然EICP技术与掺加生物聚合物处理均可提高土体工程特性,但作用机理并不相同,且目前二者联合处理以提高土体工程特性方面的研究还鲜见报道。鉴于此,本文将EICP技术与生物聚合物相结合,对EICP技术进行优化,以进一步提高EICP固化效果。本文首先从黄豆、黑豆、绿豆和西瓜籽四种植物种子中提取出脲酶,开展了各脲酶源在不同脲酶浓度、尿素浓度、温度和p H值等变量条件下的脲酶活性试验,以及不同尿素与氯化钙浓度比和酶胶比下的钙化试验,确定了最佳脲酶源和固化参数组合。在此基础上,采用EICP联合生物聚合物固化技术,对不同生物聚合物种类(海藻酸钠、黄原胶、瓜尔胶、壳聚糖)、掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)条件下的标准砂进行了不同养护时间(7天、14天、28天)的固化处理,并开展了碳酸钙含量、干密度、吸水率、渗透系数、无侧限抗压强度、直接剪切强度等宏观力学特性试验以及扫描电镜、能谱分析、核磁共振等微观试验,从宏观和微观上分析了生物聚合物对EICP固化效果的影响。主要研究结论如下:(1)相同条件下,黄豆脲酶的活性与诱导碳酸钙沉淀量(率)最高;各变量条件下,不同植物源脲酶的活性与诱导碳酸钙沉淀量(率)均呈现出大致相同的变化规律:脲酶活性随脲酶浓度的增加而持续增长;随尿素浓度的增加先增长后减小,最优尿素浓度在1.3 mol·L左右;在5～55℃范围内随温度的增加而大幅增长;随p H值的增加先增长后减小,黄豆、黑豆和绿豆脲酶的最优p H值为8,西瓜籽脲酶的最优p H值为7。碳酸钙沉淀量(率)随浓度比的增加先增长后减小,最优浓度比为1:1;当酶胶比大于1:1后,碳酸钙沉淀量的增长速率明显降低;最大碳酸钙沉淀率对应的酶胶比为1:1。(2)EICP联合海藻酸钠固化砂的碳酸钙含量和渗透系数随着掺量的增加而减小,干密度和吸水率随着掺量的增加而增加;EICP联合黄原胶固化砂和EICP联合瓜尔胶固化砂的碳酸钙含量和干密度随着掺量的增加而增加,吸水率和渗透系数随着掺量的增加而减小;EICP联合壳聚糖固化砂的碳酸钙含量和干密度随着掺量的增加呈先增加后减小的趋势,且均在掺量为1.5%时达到最大值,吸水率和渗透系数随着掺量的增加呈先减小后增加的趋势,且均在掺量为1.5%时达到最小值;四种生物聚合物的掺入均有效提高了固化砂的无侧限抗压强度、抗剪强度、粘聚力以及内摩擦角,其中当属壳聚糖的效果最佳;EICP联合壳聚糖固化砂的无侧限抗压强度和抗剪强度随掺量的增加先增大后减小,其他三种掺生物聚合物固化砂的无侧限抗压强度和抗剪强度均随掺量的增加而增大;海藻酸钠和壳聚糖的掺入能够显著提高固化砂的粘聚力和内摩擦角,而黄原胶和瓜尔胶的掺入仅对固化砂粘聚力的影响较大,对其内摩擦角的影响很小。(3)不同养护时间下,EICP联合海藻酸钠固化砂的碳酸钙含量均随着掺量的增加而减小,干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加而增加;EICP联合黄原胶固化砂和EICP联合瓜尔胶固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加而增加;EICP联合壳聚糖固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随着掺量的增加先增大后减小;同一掺量下,四种掺生物聚合物固化砂的碳酸钙含量、干密度和无侧限抗压强度均随养护时间的增加而增加,但增加幅度有所减小。(4)掺入生物聚合物后,EICP固化砂内沉积碳酸钙晶体的形状仍以球状为主,但数量变多、体积变大,更为均匀地沉积于砂粒表面及砂粒之间,有效提高了砂粒间的胶结作用;海藻酸钠的掺入抑制了碳酸钙沉淀的生成,而黄原胶、瓜尔胶和壳聚糖的掺入能够促进碳酸钙沉淀的生成;生物聚合物的掺入可以有效降低孔隙大小,极大改善了固化砂内的孔隙结构,未掺生物聚合物时以中孔隙为主,占比高达93.55%,而掺入生物聚合物后以小孔隙为主,占比均在80%以上。

关键词： EICP 植物源脲酶生物聚合物养护时间宏微观力学特性

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黄豆脲酶诱导碳酸钙沉淀多变量试验研究

岩土力学 2022年第11期43卷 3027-3035页

作者：崔猛符晓郑俊杰吕苏颖熊辉辉曾晨韩尚宇南昌工程学院土木与建筑工程学院江西南昌330099 江西省水利土木特种加固与安全监控工程研究中心江西南昌330099 华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 南昌航空大学土木建筑学院江西南昌330063

植物源脲酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,简称EICP)可以显著改善砂土的工程力学特性,但在具体操作时,参数取值无对应规范,固化效果有待提升。基于黄豆脲酶,研究了温度、脲酶浓度、尿素浓度、钙浓度、pH值、... 详细信息

植物源脲酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,简称EICP)可以显著改善砂土的工程力学特性,但在具体操作时,参数取值无对应规范,固化效果有待提升。基于黄豆脲酶,研究了温度、脲酶浓度、尿素浓度、钙浓度、pH值、钙源种类等变量对脲酶活性与碳酸钙沉淀的影响,并进行了沉淀物(碳酸钙晶体)的扫描式电子显微镜(scanning electron microscope,简称SEM)与X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)测试,在此基础上开展了黄豆脲酶固化砂的无侧限抗压强度与固化效果试验研究。结果表明:脲酶活性随脲酶浓度的增加而线性增长,但存在温度阈值,温度超过阈值后,脲酶将完全失活,且阈值随脲酶浓度的增大而降低;尿素浓度与p H值共同影响脲酶活性,二者存在一个最优组合,当尿素浓度在0.1~1.0mol/L时最优pH值为7,当尿素浓度在1.0~1.5mol/L时最优pH值为8。脲酶是沉淀反应的催化剂,脲酶浓度越高,反应越完全,碳酸钙沉淀率越高;尿素与钙溶液则主要通过掺入量影响碳酸钙沉淀量,掺量比例宜为1:1,且二者浓度与p H值可通过影响脲酶活性来影响碳酸钙的沉淀情况;不同钙源对碳酸钙沉淀量的影响幅度不大。不同钙源沉淀碳酸钙晶体的成分与密度基本相同,但晶体结构差异较大,氯化钙沉淀碳酸钙晶体以块状为主,表面分布球状、类球状晶体,胶结面大,可作为EICP技术中较为理想的钙源。基于黄豆脲酶和氯化钙钙源固化砂的无侧限抗压强度约为掺粉煤灰砂样的6倍,通过SEM图像可发现,沉淀碳酸钙晶体包裹并黏结砂粒成为整体,固化效果非常理想。

关键词：黄豆脲酶脲酶活性碳酸钙沉淀固化砂试验研究

稀土元素在α-Fe和Fe_3C中分配行为的第一性原理研究

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物理学报 2016年第24期65卷 200-205页

作者：熊辉辉张慧宁江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000

基于密度泛函理论的第一性原理,采用分配焓研究了Sc,Y,Ce和La四种稀土元素在α-Fe和Fe3C之间的分配行为,并讨论了稀土合金渗碳体的平均重叠布居数和态密度.研究结果表明:α-Fe和Fe3C中的稀土元素均呈现一定的反铁磁性.在铁磁态和无磁态... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理,采用分配焓研究了Sc,Y,Ce和La四种稀土元素在α-Fe和Fe3C之间的分配行为,并讨论了稀土合金渗碳体的平均重叠布居数和态密度.研究结果表明:α-Fe和Fe3C中的稀土元素均呈现一定的反铁磁性.在铁磁态和无磁态时这些稀土的分配焓均为负,说明了它们更容易分配并固溶于渗碳体,且使渗碳体中Fe—C共价键和Fe—Fe金属键增强,从而提高了渗碳体的稳定性;此外,Sc更容易占据渗碳体中Fe的4c位置,而Y,Ce和La更容易置换渗碳体中的8d位置,与平均重叠布居数和态密度分析的结果一致.

关键词：稀土分配 Fe_3C 第一性原理

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浅谈幼儿园自主游戏的开展

中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2022年第12期 22-24页

作者：熊辉辉南昌市湾里管理局第二幼儿园霞麦幼儿园江西南昌330100

自主游戏是幼儿在特定的游戏环境中,根据自己的兴趣和需要,儿童的自主选择、自主展开、自主交流的、以愉悦和满意为目标的积极的行为过程,同时也是幼儿的兴趣需求得以满足、天性的自由表达、积极性、主动性、创造性的充分发挥以及个性... 详细信息

自主游戏是幼儿在特定的游戏环境中,根据自己的兴趣和需要,儿童的自主选择、自主展开、自主交流的、以愉悦和满意为目标的积极的行为过程,同时也是幼儿的兴趣需求得以满足、天性的自由表达、积极性、主动性、创造性的充分发挥以及个性的形成。《幼儿园教育指导纲要》指出,要把游戏作为幼儿园的基础活动,注重幼儿的兴趣发展,注重幼儿的实际需求,使其真正幸福地生活。在鼓励幼儿自主探索、尝试的前提下,给予幼儿适当的协助,不但可以让游戏的持续发展,还可以让幼儿在不断的尝试中获得成就感和能力,从而充分发挥游戏的自主性。让孩子能够根据自己的认知,自由地挑选自己喜爱的游戏素材,并充分地体验到自主性游戏所带来的乐趣。

关键词：自主游戏快乐

Ti/TiB_2界面结合强度、稳定性和电子性质的第一性原理

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科学通报 2017年第15期62卷 1655-1661页

作者：熊辉辉姜平国都政陈聪梅江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 深圳518055

为了研究涂层中Ti/TiB _2界面性质,本文采用第一性原理方法计算了Ti(0001)和TiB _2(0001)的表面能,6种不同Ti(0001)/TiB _2(0001)界面的黏附功和界面能,并且分析了它们的电子密度、差分电荷密度和分波态密度(PDOS).研究结果表明,当TiB _... 详细信息

为了研究涂层中Ti/TiB _2界面性质,本文采用第一性原理方法计算了Ti(0001)和TiB _2(0001)的表面能,6种不同Ti(0001)/TiB _2(0001)界面的黏附功和界面能,并且分析了它们的电子密度、差分电荷密度和分波态密度(PDOS).研究结果表明,当TiB _2(0001)表面的原子层数n≥9时,其表面深处的原子具有体相原子的特征.在6种不同的界面中,B终端的Ti/TiB_2界面稳定性均优于Ti终端的界面,且B终端的孔穴位堆垛界面(BTH)和Ti终端的心位堆垛界面(TTC)分别是两种终端最稳定的界面.此外,BTH界面具有最大的黏附功(7.72 J/m^2),它在整个Ti元素的化学势(-3.2~0 eV)范围内也具有最低的界面能,说明BTH界面具有最好的稳定性和结合强度.电子性质和PDOS的研究结果表明,BTH界面主要由Ti–B共价键和Ti–Ti金属键构成,且Ti–B共价键是主要由界面处的B 2p和Ti3d轨道杂化所形成的.

关键词： Ti/TiB2界面黏附功界面能第一性原理

L360QS钢钙处理的热力学分析与试验研究

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炼钢 2014年第1期30卷 51-54,58页

作者：熊辉辉江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000

针对管线钢L360QS，利用活度相互作用系数和Bjorkvall方法对钙处理过程进行热力学分析，并对管线钢进行了实验室的钙处理试验和工业试验。热力学分析结果表明，当钢中a（Als）=0．045％时，如果要生成12CaO·7Al2O3夹杂且避免GaS夹杂析... 详细信息

针对管线钢L360QS，利用活度相互作用系数和Bjorkvall方法对钙处理过程进行热力学分析，并对管线钢进行了实验室的钙处理试验和工业试验。热力学分析结果表明，当钢中a（Als）=0．045％时，如果要生成12CaO·7Al2O3夹杂且避免GaS夹杂析出，则应控制钢液中a（Ca）在33．21×10^-6左右，a（s）〈0．002563％。钙处理试验表明，GaS夹杂数量随着钢液中钙含量的增加而增多，且含MgO·Al2O3尖晶石的夹杂物有所减少。为使氧化夹杂和硫化夹杂变性完全，应控制钢液中w（S）≈0．002％，w（Ca）=0．0035％～0．0040％，且w（T.Ca）／w（S）〉1．90工业试验结果表明夹杂物变性良好，达到预期效果。

关键词：管线钢钙处理热力学分析夹杂物变性

阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响

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材料热处理学报 2015年第11期36卷 225-232页

作者：刘莉张鲲熊辉辉宁淑红胡琪董立新陈辉西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031 西南交通大学四川省先进焊接及表面工程技术研究中心四川成都610031

为改善6061铝合金的表面耐磨性能和耐蚀性能,利用阳极氧化技术在草酸电解液中制备了阳极氧化膜。采用显微硬度仪测试了膜层的显微硬度,利用摩擦磨损试验机(CSEM)研究阳极氧化膜的摩擦性能,利用电化学阻抗谱(EIS)分析氧化膜的抗腐蚀性能... 详细信息

为改善6061铝合金的表面耐磨性能和耐蚀性能,利用阳极氧化技术在草酸电解液中制备了阳极氧化膜。采用显微硬度仪测试了膜层的显微硬度,利用摩擦磨损试验机(CSEM)研究阳极氧化膜的摩擦性能,利用电化学阻抗谱(EIS)分析氧化膜的抗腐蚀性能。研究了阳极氧化电流密度、电解液温度以及阳极氧化时间对氧化膜的硬度、耐磨性及耐蚀性的影响规律,给出综合性能较好的阳极氧化工艺参数:电解液为40 g·L-1的草酸,阳极氧化温度为10℃,阳极氧化电流密度为1.0 A·dm-2,阳极氧化时间为120 min。

关键词：阳极氧化草酸耐磨耐蚀电化学阻抗

海外Z油田水淹层测井识别方法研究及效果验证

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海外Z油田水淹层测井识别方法研究及效果验证

作者：熊辉辉中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

Z油田开采年限久,目前已经进入高含水、高采出程度、高递减阶段,流体关系复杂。油田新井含水率高,并且该区测井系列混杂,测井资料不配套,也未展开对水淹层测井解释的分析研究,水淹层识别难度大。本文首先在岩石物理实验的基础上,结合测... 详细信息

Z油田开采年限久,目前已经进入高含水、高采出程度、高递减阶段,流体关系复杂。油田新井含水率高,并且该区测井系列混杂,测井资料不配套,也未展开对水淹层测井解释的分析研究,水淹层识别难度大。本文首先在岩石物理实验的基础上,结合测井数据、试油数据、射孔数据、生产资料、水分析资料、开发历史资料等各种资料,对测井解释模型进行了探究,并且选取了适合本油田的测井解释模型,从而奠定水淹层测井解释评价基础。对油田水淹层地质特征深入分析,总结其水淹层响应参数变化规律。用自然电位基线偏移法、声波时差幅度差异法、电阻率值与形态法、曲线重叠法定性识别水淹层,最后综合分析,综合判断油层水淹部位。在定性研究水淹层的原理基础上,定量评价该油田水淹级别。采用产水率和驱油效率两种常规方式对该油田水淹级别划分验证。在符合本油田特征的前提下,采用双参数定量划分水淹级别的方法对该油田水淹情况进行判断,取得效果较好。采用上述方法在Z油田工区定性识别水淹层并定量划分水淹级别,有较高的符合率,对油田开发具有很大的指导作用。

关键词：水淹层测井解释模型水淹机理定性识别水淹级别