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磁西矿千米深井不均匀原岩应力场有限元模型研究

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工程力学 2016年第B06期33卷 306-311页

作者：周晓敏管华栋北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

从现代数值计算在地下工程中应用发展和新奥法理论的角度出发,提出了原岩应力场分析在现代地下工程设计方面的必要性。依据地层构造学,通过磁西副立井检查孔资料和地质构造条件,建立了基于重力场为基础的考虑地层倾斜、断层等构造下的... 详细信息

从现代数值计算在地下工程中应用发展和新奥法理论的角度出发,提出了原岩应力场分析在现代地下工程设计方面的必要性。依据地层构造学,通过磁西副立井检查孔资料和地质构造条件,建立了基于重力场为基础的考虑地层倾斜、断层等构造下的磁西副立井广场下原岩应力分析模型,通过数值计算分析结果,图形化展示了不同垂直勘探线上三向应力随深度的变化规律,尽管三向应力都和深度成正比关系,但和解析解不同的是,在岩层界面和断层处水平和垂直应力都不是连续的,而且两向水平应力是不等的,二者之比最大值1.22发生在垂深613 m左右。正交统计分析得到,两向水平应力之比,即不均匀应力系数,它的第一影响因素是岩体剪切模量之比,第二影响因素是岩层倾角。在同一水平上,水平应力的变化也表现和地层倾斜方向高差相关联的关系,即倾斜上位的应力高于下位的应力,但应力梯度值不大,在10^(-3)~10^(-4)量级上,主要与岩层倾角有关,对地应力的评估差异不大。

关键词：原岩应力井筒井壁自重应力场不均匀系数有限元

低贫铁矿熔融还原炼铁的熔渣用于微晶玻璃制备

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硅酸盐学报 2007年第1期35卷 65-68,80页

作者：李克庆许永倪文袁怀雨北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

以河北司家营铁矿的低贫难选铁矿石为主要原料,研究了采用熔融还原法炼铁和浇铸工艺制备微晶玻璃的可行性,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃。利用正交试验设计方法,探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣晶化的效... 详细信息

以河北司家营铁矿的低贫难选铁矿石为主要原料,研究了采用熔融还原法炼铁和浇铸工艺制备微晶玻璃的可行性,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃。利用正交试验设计方法,探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣晶化的效果,确定了可用于工业试验的最佳原料配比:铁矿石62%(质量分数,下同),氧化铝粉5%,生石灰15%,萤石3.3%,纯碱8.4%,焦炭6.2%。通过光学显微分析、X射线衍射分析、物理化学性能测试等手段确定了微晶玻璃的物相组成及性能特征。结果表明:在最佳条件下制备的微晶玻璃由硅灰石晶体和玻璃相组成,抗压强度为827MPa,Mohs硬度为6,体积密度2.69g/cm3,吸水率为0.016%,耐酸性0.08%,耐碱性0.05%。

关键词：低贫铁矿炼铁微晶玻璃综合利用

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救生舱用超氧化钾药板供氧性能试验研究

煤炭学报 2014年第A01期39卷 136-140页

作者：栗婧金龙哲汪声徐洋北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

在救生舱等待救援的过程中,由于避难人员代谢导致的舱内温湿度及各项气体浓度复杂波动的情况会对超氧化钾氧板的产氧性能产生显著影响。为了使氧板能够满足救生舱内供氧及二氧化碳控制的关键救援指标,建立了密闭舱室实验平台,并设计了... 详细信息

在救生舱等待救援的过程中,由于避难人员代谢导致的舱内温湿度及各项气体浓度复杂波动的情况会对超氧化钾氧板的产氧性能产生显著影响。为了使氧板能够满足救生舱内供氧及二氧化碳控制的关键救援指标,建立了密闭舱室实验平台,并设计了辅助氧气再生装置等,通过模拟救援状态下真人呼吸情况,对超氧化钾氧板的性能进行了实验研究。通过实验精确测定了超氧化钾氧板在不同环境湿度、表面湿度、二氧化碳浓度条件下的产氧量、供氧速率、二氧化碳吸收速率等关键指标,并通过密闭舱内的真人生存试验对其进行了验证,得到了氧板在真人使用情况下的用法及用量。结果表明,每隔10 min向超氧化钾氧板喷30 mL水,2块氧板即可维持4人2 h的呼吸量;4块氧板配比2 kg二氧化碳吸收剂即可维持4人4 h的生存需求。

关键词：救生舱超氧化钾密闭空间氧气供应生存试验

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金川镍沉降渣的工艺矿物学

工程科学学报 2017年第3期39卷 349-353页

作者：刘晓民高双龙李杰寇珏孙春宝北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

采用化学分析、X射线衍射(XRD)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究了金川镍沉降渣的矿物组成、结构、嵌布特征、主要有价成分Fe、Ni、Cu、Co的分布等工艺矿物学性质.结果表明,金川镍沉降渣主要由铁镁橄榄石和玻... 详细信息

采用化学分析、X射线衍射(XRD)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究了金川镍沉降渣的矿物组成、结构、嵌布特征、主要有价成分Fe、Ni、Cu、Co的分布等工艺矿物学性质.结果表明,金川镍沉降渣主要由铁镁橄榄石和玻璃质组成,并含少量的铜镍铁硫化物、辉铜矿、磁铁矿等;沉降渣的结构单一,微细粒的铜镍铁硫化物呈星散状无规律分散在硅酸盐基质中;铁主要存在于铁镁橄榄石内,镍和铜主要赋存在铜镍铁硫化物中,钴没有独立矿物存在,主要以类质同象形式赋存在其他矿物中.镍渣中有价成分的回收可考虑用深度还原法或湿法冶金工艺.

关键词：镍渣工艺矿物学嵌布特征元素分布

某高磷鲕状赤铁矿磷赋存状态及还原焙烧脱磷研究

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东北大学学报（自然科学版） 2013年第11期34卷 1651-1655页

作者：许言孙体昌刘志国徐承焱北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

采用浸出、电渗析等试验方法研究了尼日利亚高磷鲕状赤铁矿中磷的赋存状态并采用XRD和SEM分析添加脱磷剂Na2CO3直接还原焙烧产物的特性.结果表明,含磷矿物主要是呈微细粒包裹体嵌布在铁矿物鲕粒的裂隙或孔洞中的纤磷钙铝石(CaAl3(OH)6(H... 详细信息

采用浸出、电渗析等试验方法研究了尼日利亚高磷鲕状赤铁矿中磷的赋存状态并采用XRD和SEM分析添加脱磷剂Na2CO3直接还原焙烧产物的特性.结果表明,含磷矿物主要是呈微细粒包裹体嵌布在铁矿物鲕粒的裂隙或孔洞中的纤磷钙铝石(CaAl3(OH)6(HPO4)(PO4))、蓝磷铝铁矿(FeAl2(PO4)2OH·6H2O)以及均匀分散在铁矿物中的磷.通过添加脱磷剂Na2CO3的还原焙烧磁选可实现高效铁磷分离.磷通过两种方式去除:一部分含磷矿物与金属铁分离,存在于脉石矿物中,通过磨矿磁选可以有效去除,一部分含磷矿物与Na2CO3反应生成溶于水的磷矿物,最终使得还原铁产品中的磷含量降低.

关键词：高磷鲕状赤铁矿纤磷钙铝石蓝磷铝铁矿直接还原焙烧脱磷

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铜尾矿制备无石灰加气混凝土的试验研究

材料科学与工艺 2012年第1期20卷 11-15页

作者：黄晓燕倪文王中杰钱嘉伟祝丽萍北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为了在综合利用固体废弃物的同时减少煅烧石灰所带来的CO2排放,采用铜尾矿-矿渣-水泥熟料-风积砂原料体系制备压加气混凝土,以富钙、镁的铜尾矿和矿渣代替传统加气混凝土所需的石灰.具体研究了各原料组份对加气混凝土物理力学性能的影响... 详细信息

为了在综合利用固体废弃物的同时减少煅烧石灰所带来的CO2排放,采用铜尾矿-矿渣-水泥熟料-风积砂原料体系制备压加气混凝土,以富钙、镁的铜尾矿和矿渣代替传统加气混凝土所需的石灰.具体研究了各原料组份对加气混凝土物理力学性能的影响,得到B06级铜尾矿加气混凝土的优化配合比为:铜尾矿、矿渣、风积砂、水泥熟料、石膏的质量分数分别为30%、35%、20%、10%、5%.所制备的B06级蒸压加气混凝土的绝干密度为610.2 kg.m-3,抗压强度为4.0 MPa,达到了《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968—2006)规定的A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求.物相分析显示,所制备的加气混凝土中主要结晶相是板状的托贝莫来石、硬石膏、残留的石英以及来自原始铜尾矿中的残留矿物.

关键词：铜尾矿加气混凝土配合比抗压强度

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水玻璃制备SiO_2气凝胶微球的研究

功能材料 2008年第8期39卷 1395-1397,1401页

作者：杨海龙倪文陈德平封金鹏张世利刘凤梅北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为拓展SiO_2气凝胶的应用范围和效率,弥补SiO_2气凝胶微球制备技术中的不足,以水玻璃为硅源采用液滴成球工艺在单一油相中制备了直径为毫米级别的SiO_2气凝胶微球,并研究了微球原始粒径和干燥工艺对其线性收缩率的影响,结果表明微球收... 详细信息

为拓展SiO_2气凝胶的应用范围和效率,弥补SiO_2气凝胶微球制备技术中的不足,以水玻璃为硅源采用液滴成球工艺在单一油相中制备了直径为毫米级别的SiO_2气凝胶微球,并研究了微球原始粒径和干燥工艺对其线性收缩率的影响,结果表明微球收缩率随原始粒径的减小而降低,干燥工艺不同收缩率也有差异。经三甲基氯硅烷(TMCS)表面改性后再超临界干燥的样品收缩率最小,X射线衍射(XRD)和孔隙度分析仪对其测试表明为无定型结构,所有孔径均<80nm,平均孔径为5.5nm,比表面积为181m^2/g。

关键词： SiO2气凝胶微球水玻璃收缩率

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结垢对电吸附除盐的影响及其控制

过程工程学报 2008年第5期8卷 887-891页

作者：赵雪娜倪文陈兆林北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

利用电吸附技术对含有高重碳酸盐(HCO3-)和不同浓度Ca2+的原水进行除盐处理,研究了结垢对电吸附除盐的影响.实验分别在Ca2+浓度为40,144和350mg/L三种工况下进行,结果表明,当Ca2+浓度较高时,除盐率明显下降.对离子去除率、离子脱附率和... 详细信息

利用电吸附技术对含有高重碳酸盐(HCO3-)和不同浓度Ca2+的原水进行除盐处理,研究了结垢对电吸附除盐的影响.实验分别在Ca2+浓度为40,144和350mg/L三种工况下进行,结果表明,当Ca2+浓度较高时,除盐率明显下降.对离子去除率、离子脱附率和起始工作电流的变化进行了分析,认为Ca2+与HCO3-相互作用在电吸附模块内部形成碳酸钙垢体,导致电极的双电层电容量降低,从而影响电吸附的除盐效果.利用酸化吹脱预处理将原水中HCO3-浓度控制在100mg/L,可使碳酸钙垢体溶解,改善模块的除盐性能.根据HCO3-积存和工作出水pH值的变化,探讨了碳酸钙在模块内部的结晶与溶解机理.

关键词：电吸附结垢酸化吹脱除盐

煤的挥发分对高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2014年第9期35卷 1346-1349,1355页

作者：曹允业孙体昌高恩霞徐承焱北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

在相同还原焙烧条件和等量添加剂下,系统研究了煤基还原剂中的挥发分对鄂西高磷鲕状赤铁矿在直接还原焙烧过程中对含铁和磷矿物的影响.通过XRD及SEM分析对煤基中挥发分的作用机理进行初步阐述.研究结果表明,煤的挥发分有利于铁回收率的... 详细信息

在相同还原焙烧条件和等量添加剂下,系统研究了煤基还原剂中的挥发分对鄂西高磷鲕状赤铁矿在直接还原焙烧过程中对含铁和磷矿物的影响.通过XRD及SEM分析对煤基中挥发分的作用机理进行初步阐述.研究结果表明,煤的挥发分有利于铁回收率的提高,对降低铁产品中磷不利.经过类高温干馏的两种煤种的原煤作为还原剂时,焙烧产品新生成脉石矿物不同,并且原矿中鲕绿泥石和石英等会与含铁矿物发生复杂的化学反应,原矿中含磷矿物大部分仍以氟磷灰石形式存在,但少部分含磷矿物仍会参与还原焙烧的反应.

关键词：高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧挥发分固定碳还原剂