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环状炮孔径向爆破能量增强效应试验研究

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 107-113页

作者：冯盼学汪旭光陈何余斌矿冶科技集团有限公司北京102628 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京矿冶研究总院北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

近距离共生矿产开拓延伸采动对周边工程及矿岩具有较强的影响,解决井巷开拓低损减震高效爆破开挖技术难题,可以缩短协调开采动压对井巷工程的影响时间。环状炮孔爆破是一种新型高效的低碳爆破方法,但目前针对环状炮孔径向爆破应力场、... 详细信息

近距离共生矿产开拓延伸采动对周边工程及矿岩具有较强的影响,解决井巷开拓低损减震高效爆破开挖技术难题,可以缩短协调开采动压对井巷工程的影响时间。环状炮孔爆破是一种新型高效的低碳爆破方法,但目前针对环状炮孔径向爆破应力场、能量场等方面的定量研究较少。围绕爆破试验对环状炮孔径向爆破能量的增强效应,采用超动态应变测试系统对混凝土试验模型单层药包爆炸应力场进行测试、分析,相较等效单孔,环状炮孔在爆破中远区应力更大、能量更强、时间更久。研究成果定量揭示了环状炮孔单层药包径向爆破能量的增强效应,验证了环状炮孔高效率、低能耗的技术特征及环保优势,为环状炮孔装药爆破参数的优化设计提供了理论基础和技术支撑。

关键词：低碳爆破环状炮孔应力测试爆破能量增强效应

不同气流量下气泡帷幕对水下冲击波衰减特性研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 239-244,265页

作者：马成帅吴红波王尹军陆少峰李基锐蔡心远陈正严安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232000 北京矿冶研究总院北京100044 广西新港湾工程有限公司南宁530200

为了研究不同气流量下气泡帷幕对水下冲击波的衰减特性,采用高速摄像探究气泡帷幕在受到冲击波冲击后形态变化,结合冲击波压力时程曲线进行分析。结果表明,气泡帷幕中的气泡受到冲击波作用后会发生数次膨胀收缩行为,随着气流量增加,气... 详细信息

为了研究不同气流量下气泡帷幕对水下冲击波的衰减特性,采用高速摄像探究气泡帷幕在受到冲击波冲击后形态变化,结合冲击波压力时程曲线进行分析。结果表明,气泡帷幕中的气泡受到冲击波作用后会发生数次膨胀收缩行为,随着气流量增加,气泡膨胀的最大直径增大,第一次膨胀收缩周期变长;且气泡帷幕对水下冲击波压力有很强的衰减作用,气流量上升幅度越大,冲击波压力峰值衰减越明显,在气流量40 L/min下,冲击波峰值衰减高达88.98%;气流量大于20 L/min后,冲击波冲量衰减幅度均大于50.00%。针对气流量大小与压力峰值下降幅度的关系进行曲线拟合,提出适用于该工况下的经验方程,以期指导实际工程。

关键词：气泡帷幕高速摄像冲击波峰值压力曲线拟合

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非洲某鳞片石墨矿梯级回收工艺研究

矿冶工程 2024年第3期44卷 44-47,52页

作者：崔伟勇张灵李永利郭强中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190

以非洲某鳞片石墨为研究对象,开展了不同粒级石墨资源梯级回收工艺研究。结果表明,原矿固定碳含量为32.54%,其中大鳞片石墨主要呈片状或条带状结构与脉石矿物相互交代连生;粗选适宜条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占72.87%,煤油用量50 g/t... 详细信息

以非洲某鳞片石墨为研究对象,开展了不同粒级石墨资源梯级回收工艺研究。结果表明,原矿固定碳含量为32.54%,其中大鳞片石墨主要呈片状或条带状结构与脉石矿物相互交代连生;粗选适宜条件为:磨矿细度-0.074 mm粒级占72.87%,煤油用量50 g/t,2#油用量150 g/t;浮选工艺为一粗一扫四精,其中粗精矿经精选1直接浮选后进行筛分分离出大鳞片石墨,筛下产物依次再进行三次磨矿三次精选获得细鳞片石墨。闭路试验结果显示,精矿中+0.150 mm大鳞片石墨和-0.150 mm细鳞片石墨固定碳含量分别达96.53%和96.21%,其中大鳞片石墨回收率达22.74%,比传统再磨再选工艺提高了7.66个百分点。

关键词：鳞片石墨浮选优先分级梯级回收

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弱酸条件下含铷云母浮选研究

稀有金属 2024年第2期48卷 296-304页

作者：杨刚车小奎郑其王雷罗毅中国有研科技集团有限公司生物冶金国家工程实验室北京100088 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司北京101400 北京有色金属研究总院北京100088

铷是一种典型的稀散金属、重要的战略资源,铷的选矿技术最近几年也得到了不断的发展。考察了长石和含铷锂云母两种纯矿物在不同捕收剂、pH、调整剂条件下的可浮性差异,并通过红外光谱测试、zeta电位测试、X射线光电子能谱(XPS)测试等方... 详细信息

铷是一种典型的稀散金属、重要的战略资源,铷的选矿技术最近几年也得到了不断的发展。考察了长石和含铷锂云母两种纯矿物在不同捕收剂、pH、调整剂条件下的可浮性差异,并通过红外光谱测试、zeta电位测试、X射线光电子能谱(XPS)测试等方法研究药剂与云母、长石的作用机制。结果表明:在pH为6,草酸用量为300 g·t^(-1),捕收剂总量为5×10^(-4) mol·L^(-1),十二胺与十二烷基磺酸钠的比例为1∶1时,含铷锂云母回收率达到83%,长石回收率为9%,长石和含铷锂云母得到了很好的分离。红外光谱发现,组合捕收剂在锂云母与长石的吸附是物理吸附且锂云母表面还能形成氢键;XPS研究发现,组合药剂会与锂云母的铝形成化学吸附;电位测试发现,单一捕收剂作用时,锂云母与长石的电位有正向或者负向的移动,组合捕收剂相对于十二胺单独作用时,有负向的移动,十二胺的吸附减少。

关键词：铷锂云母长石浮选

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新型三段式粗颗粒浮选柱内流场数值模拟

中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2801-2818页

作者：彭建孙伟沈政昌韩海生晋应升肖遥高志勇孙磊罗远家中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 北京矿冶科技集团有限公司矿物加工科学与技术国家重点实验室北京102628

本文对一种新型三段式粗颗粒浮选柱内流场特性进行了研究,结果表明,稳流板的加入可增强粗颗粒浮选柱内流体的湍动能和湍流耗散率,促进气泡和粗颗粒的相互作用以及湍动能、湍流耗散率和液相速度的均匀分布,从而利于矿化气泡的输送。射流... 详细信息

本文对一种新型三段式粗颗粒浮选柱内流场特性进行了研究,结果表明,稳流板的加入可增强粗颗粒浮选柱内流体的湍动能和湍流耗散率,促进气泡和粗颗粒的相互作用以及湍动能、湍流耗散率和液相速度的均匀分布,从而利于矿化气泡的输送。射流管个数的增加使粗颗粒浮选柱内湍动能和湍流耗散率分布趋向于均匀。对称的4个射流管可显著改善流场分布,形成的漩涡促进了气泡与颗粒的相互作用,稳流板使气泡速度分布均匀。浮选柱内湍动能随着上升水量和充气量的增加而增大,稳流板作用明显。上升水量对稳流板上下方区域湍流耗散率的影响呈梯级分布,可实现底部紊流矿化、中部紊流−稳流转变、上部静态流态化浮选的三段式流体环境,利于粗颗粒矿物浮选的回收。

关键词：浮选柱流场特性湍动能湍流耗散率计算流体动力学

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智慧矿山系统工程及关键技术研究与实践

煤炭学报 2024年第1期49卷 181-202页

作者：王国法庞义辉任怀伟战凯杜明张勇程健杜毅博张建中巩师鑫王丹丹孟令宇孟积渐中煤科工开采研究院有限公司北京100013 北京天玛智控科技股份有限公司北京101399 安标国家矿用产品安全标志中心北京100013 煤炭科学研究总院有限公司北京100013 矿冶科技集团有限公司北京100160

针对智慧矿山复杂巨系统建设过程中存在的问题,提出了智慧矿山建设的总体技术架构,并分别从智慧矿山系统模型构建、地下空间重构与模型动态更新、机器视觉测量技术、瓦斯环境射频防爆测试方法、矿山安全闭环管控体系、智慧矿山标准体系... 详细信息

针对智慧矿山复杂巨系统建设过程中存在的问题,提出了智慧矿山建设的总体技术架构,并分别从智慧矿山系统模型构建、地下空间重构与模型动态更新、机器视觉测量技术、瓦斯环境射频防爆测试方法、矿山安全闭环管控体系、智慧矿山标准体系等方面进行了详细阐述。将智慧矿山分为信息感知支撑层、边缘计算层、云数据中心、多型网络、矿山智能生产管控平台、矿山智能生产系统、智慧矿山运维管理系统,构建了基于多系统深度融合的智慧矿山技术架构。基于智慧矿山知识图谱及信息抽取技术,构建了以数据创新为驱动、通信网络为基础、数据算力为核心的智慧矿山系统模型。构建了以机器视觉感知信息为主、其他感知信息为辅的矿山井下三维视觉空间模型,提出了矿山井下场景三维视觉与空间重建框架,实现了矿山井下三维空间重构与动态更新。开发了基于机器视觉技术的井下设备位姿与煤岩界面识别算法,实现了对井下综采装备群及煤岩分界面的同时空测量。探讨了井下瓦斯环境下现行防爆标准对5G基站功率的限制及存在的不足,设计开发了射频电磁能防爆专用试验装置,为提升井下5G基站功率阈值提供了方法借鉴。提出了融合灾害信息全面感知、防控方案自主决策、防控装备协同控制的矿井灾害闭环管控系统技术架构,实现井下灾害的超前预测预警与协同防控。构建了智能化煤矿标准体系框架,剖析了我国煤矿与金属矿山智能化建设典型案例,提出了智慧矿山建设发展趋势及建议。

关键词：智慧矿山系统工程机器视觉射频电磁能防爆安全闭环管控标准体系

离子配位亲和性及其在矿物浮选中的应用(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：张洪亮饶鑫张晨阳陈建华朱阳戈王嵘孙伟中南大学资源加工与生物工程学院中南大学金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心广西大学资源环境与材料学院北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室

离子配位亲和性在浮选实践中应用广泛，但有关它的报道却并不多见。因此，有必要系统地阐明离子配位亲和性，以便更准确地理解矿物浮选行为，并为矿物专属靶向试剂的开发提供指导。在此，本文通过DFT计算来评估常见金属离子的离子配位... 详细信息

离子配位亲和性在浮选实践中应用广泛，但有关它的报道却并不多见。因此，有必要系统地阐明离子配位亲和性，以便更准确地理解矿物浮选行为，并为矿物专属靶向试剂的开发提供指导。在此，本文通过DFT计算来评估常见金属离子的离子配位亲和性。结果表明，金属离子的LUMO能量与其与O（S）配体的结合能呈正相关，一些不同价态的金属离子也表现出不同的亲和力。此外，由于空间位阻效应，单配位和六配位的金属离子可能表现出不同的亲和力，并且所研究大部分六配位金属离子表现出亲氧性。这些亲和性差异为深入理解矿物活化浮选的本质提供了重要视角，其中亲氧性离子用于活化氧化矿物，而亲硫性离子用于活化硫化矿物。

关键词：离子亲和性矿物浮选密度泛函理论配位化学

有色冶炼渣基胶凝材料中的重金属固化研究进展

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有色金属工程 2024年第8期14卷 185-193页

作者：朱坤乾王丽娟吕国诚张丹廖立兵郭利杰胡静白允龙中国地质大学(北京)材料科学与工程学院矿物材料国家专业实验室非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室地质碳储与资源低碳利用教育部工程研究中心北京100083 矿冶科技集团有限公司北京100160

利用有色冶炼渣制备新型胶凝材料是实现大宗固废资源化利用的重要途径之一,有色冶炼渣基胶凝材料的胶凝原理和力学性能一直是研究的热点,有色冶炼渣中重金属离子在胶凝材料中的溶出和固化机理也日益受到关注。综述了有色冶炼渣的形态结... 详细信息

利用有色冶炼渣制备新型胶凝材料是实现大宗固废资源化利用的重要途径之一,有色冶炼渣基胶凝材料的胶凝原理和力学性能一直是研究的热点,有色冶炼渣中重金属离子在胶凝材料中的溶出和固化机理也日益受到关注。综述了有色冶炼渣的形态结构,系统总结了重金属离子在有色冶炼渣基胶凝材料中的存在形式和固化机理。可为冶炼渣基胶凝材料应用中重金属固化的研究提供参考。

关键词：有色冶炼渣胶凝材料重金属固化

矿山尾砂胶结充填体抗拉强度测试方法研究进展

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矿冶 2024年第2期33卷 141-153页

作者：郭利杰唐国星马青海贾冲井鑫山矿冶科技集团有限公司北京100160 北京矿冶研究总院北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

矿山尾砂胶结充填是实现金属矿绿色开采的重要技术载体,尾砂胶结充填体抗拉力学性能是影响矿山采场充填体整体稳定性以及确保相邻采场安全高效充填采矿的关键要素。科学、准确测量尾砂胶结充填体抗拉强度是确保矿山充填材料强度合理设... 详细信息

矿山尾砂胶结充填是实现金属矿绿色开采的重要技术载体,尾砂胶结充填体抗拉力学性能是影响矿山采场充填体整体稳定性以及确保相邻采场安全高效充填采矿的关键要素。科学、准确测量尾砂胶结充填体抗拉强度是确保矿山充填材料强度合理设计的重要环节。尾砂胶结充填材料属于低强度材料,我国尚无针对尾砂胶结充填材料抗拉性能的统一试验方法或测试标准。系统回顾了矿山充填材料抗拉强度测试方法的应用情况,并指出了当前借鉴混凝土、岩土工程等领域抗拉强度测试方法存在的问题。从抗拉强度直接拉伸测试方法、抗拉强度间接拉伸测试方法和适用于尾砂胶结充填材料的抗拉强度测试方法创新3个方面介绍了最新的测试方法研究应用进展。首先系统梳理总结了4种直接拉伸测试方法及其应用场景,然后研究分析了3种间接拉伸测试方法及其应用条件,并对比分析了两大类不同测试方法的优缺点。在研究分析上述测试方法的基础上,并考虑尾砂胶结充填材料的力学特性,创新发明了一种“工字型”尾砂胶结充填体抗拉强度测试法,研发了相应的压-拉转换装置,实现了用单轴压缩的方式开展胶结充填体试样直接拉伸测试。经中国和加拿大相关矿山和研究机构验证,该方法是适用于矿山尾砂胶结充填材料抗拉性能测试的科学方法,目前已被国际矿业咨询机构—Paterson&Cooke公司、加拿大2家矿业公司、中国3家矿业公司采用,可为国内外金属矿山充填采矿研究与设计提供参考与技术支撑。

关键词：抗拉强度直接拉伸测试方法 “工字型”试样尾砂矿山充填