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有机添加剂对电解锰的影响

工程科学学报 2024年第5期46卷 835-843页

作者：迟晓鹏张瑞莹翁威苏国晖谭文衷水平福州大学紫金地质与矿业学院福州350108 福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室福州350108 紫金矿业集团股份有限公司上杭364200

电解锰行业面临电效低、SeO_(2)添加剂剧毒且沉积产物形貌难控制等问题.为了提高电流效率以降低能耗、改善锰电沉积形貌及降低添加剂SeO_(2)的使用量,本文根据电解锰行业标准,配制MnSO_(4)–(NH_(4))_(2)SO_(4)电解液体系,通过添加聚丙... 详细信息

电解锰行业面临电效低、SeO_(2)添加剂剧毒且沉积产物形貌难控制等问题.为了提高电流效率以降低能耗、改善锰电沉积形貌及降低添加剂SeO_(2)的使用量,本文根据电解锰行业标准,配制MnSO_(4)–(NH_(4))_(2)SO_(4)电解液体系,通过添加聚丙烯酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、葡萄糖酸等分别作辅助添加剂,探究其对锰沉积的影响以降低剧毒性主添加剂SeO_(2)的用量.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、恒电流阴极极化曲线测试方法(LSV)等表征手段,研究金属锰沉积形貌、晶体结构、阴极电化学极化行为与添加剂之间的关系.结果表明:四种添加剂均可以促进α-Mn的形成,且最优晶型取向为(330)晶面,其中葡萄糖酸最适宜作为辅助添加剂.当以葡萄糖酸为辅助添加剂,质量浓度为1.84 g·L^(-1)时,阴极电流密度明显提高,降低了阴极极化,产品形貌更加致密光滑.最优条件下,SeO_(2)的质量浓度可由工业上常规用量0.03~0.06 g·L^(-1)降低至0.015 g·L^(-1),电流效率可由70%提高至89.73%,能耗由6500 kW·h·t^(-1)降至4990.58 kW·h·t^(-1).研究结果有望为电解锰行业绿色生产和高效电沉积提供借鉴,有助于推动电解锰行业的可持续发展.

关键词：电解锰添加剂有机物电流效率极化行为

造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查

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地质学报 2024年第3期98卷 898-919页

作者：王京彬王玉往李庆哲林寿洪王晨昇张会琼李德东紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200 北京矿产地质研究院有限责任公司北京100083

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入... 详细信息

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入岩型,构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系,可互为找矿标志。绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度,既是容矿岩系,也是重要的矿源层,多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动,造就了造山型金矿省/巨型成矿带,岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。构建了多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型和造山型金矿区域成矿模式,强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。“富金矿源层+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志,靶区优选的目标是获取找矿潜力大的优质矿权;矿权区勘查的优先目标是发现可规模化露天开采的矿床(体),通过化探异常评价和浅钻追索次生富集带,可快速发现主矿体;矿区深部找矿(深度>300 m)潜力巨大,主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。

关键词：造山型金矿容矿建造成矿系统成矿流体金矿勘查

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含泥金矿石高效选别流程研究与生产实践

中国矿业 2024年第10期33卷 234-239页

作者：白俊智刘显华李欢刘泽洪紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200 文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司云南麻栗坡663600

某金矿选矿厂处理蚀变岩型低硫化物含碲金矿石,该矿石原生矿泥含量高达15%,且矿泥中金有富集现象,采用常规三段破碎+洗矿+两段闭路磨矿+充气式浮选机单一浮选的工艺流程进行选别,存在流程复杂、劳动生产率低、生产组织不顺畅、浮选作业... 详细信息

某金矿选矿厂处理蚀变岩型低硫化物含碲金矿石,该矿石原生矿泥含量高达15%,且矿泥中金有富集现象,采用常规三段破碎+洗矿+两段闭路磨矿+充气式浮选机单一浮选的工艺流程进行选别,存在流程复杂、劳动生产率低、生产组织不顺畅、浮选作业波动较大、尾矿中细粒级金属流失较多、回收率偏低等问题。扩产技改时,采用粗碎+半自磨+球磨的SAB流程取代原碎磨流程,采用浮选柱粗精选、浮选机扫选的柱-机顺序浮选流程取代原单一浮选机浮选流程,后创造性的将柱-机顺序浮选流程改进为浮选柱粗精选、浮选机精扫选的柱-机双精选流程,并对调浆设备进行高效化改造,解决了原工艺流程存在的诸多弊端。劳动生产率提高了25%,吨矿成本降低了20%,金回收率提高了2.44个百分点,年创效益1568.1万元,经济效益和社会效益显著。该高效选别流程的成功实践,对同类型矿石的高效回收具备较强的借鉴意义。

关键词：高含泥金矿石碎磨浮选柱-机联合流程高效调浆

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祖母绿产地鉴别研究综述

岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 525-561页

作者：郑育宇余晓艳许博郭鸿舒闫颖张艺汤峻赵思艺中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083 紫金矿业集团股份有限公司福建龙岩364200

祖母绿是一种名贵彩色宝石,其产地来源对祖母绿价值的评定具有重要影响。祖母绿的产地鉴别因而成为宝石实验室的重要技术,也是宝石学领域的研究热点。祖母绿的包裹体、谱学特征和化学成分是常用且关键的产地鉴别信息,但随着祖母绿产地... 详细信息

祖母绿是一种名贵彩色宝石,其产地来源对祖母绿价值的评定具有重要影响。祖母绿的产地鉴别因而成为宝石实验室的重要技术,也是宝石学领域的研究热点。祖母绿的包裹体、谱学特征和化学成分是常用且关键的产地鉴别信息,但随着祖母绿产地研究数据的积累,传统的产地鉴别方法备受挑战。文章系统整理和归纳分析了全球各产地祖母绿的宝石学特征、包裹体信息、谱学特征和主微量成分数据,在综述前人研究结果的基础上,系统阐明了目前祖母绿产地鉴别的研究现状,总结了不同产地祖母绿的宝石学特征和包裹体特征,划分了紫外-可见光-近红外(UV-VIS-NIR)光谱类型,揭示了各产地祖母绿的成分指纹信息,并以案例的形式阐明区分祖母绿常见重要产地的方法。全球尺度的对比虽然表明不同产地祖母绿包裹体种类多数雷同、光谱趋同、成分含量范围重叠明显,但也从包裹体出现频率、UV-VIS-NIR光谱样式类型、重水吸收样式和成分投图参数的选择上提供了产地鉴别的新思路。综上所述,文章旨在促进祖母绿鉴别技术的发展,为祖母绿的产地溯源提供科学依据。

关键词：祖母绿产地鉴别包裹体谱学主微量成分

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硬岩矿体自然崩落过程成拱特征及其边界弱化

金属矿山 2024年第5期 84-91页

作者：黄明清张厚缘郭晓强郑其伟刘青灵福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

硬岩矿体自然崩落过程中崩落顶板压力拱加剧了崩落边界的应力集中,崩落进程易受拱脚两侧的夹制而受阻。通过崩落顶板压力拱极限自稳平衡计算及数值模拟分析硬岩崩落顶板成拱特征及崩落中止的潜在区域,进而探讨通过边界弱化来预处理硬岩... 详细信息

硬岩矿体自然崩落过程中崩落顶板压力拱加剧了崩落边界的应力集中,崩落进程易受拱脚两侧的夹制而受阻。通过崩落顶板压力拱极限自稳平衡计算及数值模拟分析硬岩崩落顶板成拱特征及崩落中止的潜在区域,进而探讨通过边界弱化来预处理硬岩的工程措施。引入成拱系数及崩落损伤因子表征拉底上方不同区域岩体塑性区的逐年发展趋势,采用塑性区相对位置反映割帮位置及割帮时机,从而解决边界弱化的时效性问题。结果表明:硬岩矿体在上向崩落过程中,崩落顶板易形成自稳平衡拱并引起崩落减缓或中止,崩落顶板顶部压力和水平压力是引起压力拱持续破坏的直接因素;拉底推进时崩落压力拱跨度以非均匀速率不断增加,压力拱边界随着拉底的推进而不断前移,且拉底推进线前方始终处于高应力集中区域。当上盘矿岩交界处塑性区出现的时间滞后于拉底前锋时,可采用割帮来破坏崩落拱平衡并促进持续崩落。研究结果有助于确定硬岩矿体自然崩落法边界弱化的区域与时机。

关键词：自然崩落法平衡拱边界弱化崩落损伤因子

背斜构造区特厚煤层开采覆岩破断失稳规律及突水压架机理

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采矿与安全工程学报 2024年

作者：刘长友刘怀东陈毅琪杨培举王晨鸿杨敬轩紫金矿业集团紫金(长沙)工程技术有限公司中国矿业大学矿业工程学院

针对我国西部矿区背斜构造带突水压架事故频发问题，以郭家河煤矿1309工作面为工程背景，采用现场调研、物理实验与理论分析等方法深入研究了背斜构造区特厚煤层开采覆岩破断失稳规律与突水压架机理。研究表明：1）1309工作面突水压架... 详细信息

针对我国西部矿区背斜构造带突水压架事故频发问题，以郭家河煤矿1309工作面为工程背景，采用现场调研、物理实验与理论分析等方法深入研究了背斜构造区特厚煤层开采覆岩破断失稳规律与突水压架机理。研究表明：1）1309工作面突水压架主要发生在起坡角较大，起坡点与轴部落差较大的背斜构造区。顶板宜君组岩层是导致工作面突水事故的关键含水层，煤层之上102.5 m处厚度为28.53 m的中粒砂岩为隔水关键层。2）工作面垮落带高度为65 m，垮落带内破断岩块分布杂乱无章；裂隙带岩层的位移曲线呈单峰状，最大位移点位于背斜构造中下部。隔水关键层断裂后，其上部100.51 m的岩层同步断裂并产生活化，导水裂隙导通宜君组含水层。3）过背斜阶段隔水关键层断裂步距为32.27 m，断裂角为2.15°。断裂后的隔水关键层与采空区已破断岩块铰接形成砌体梁结构，当承压水压力超过1.02 MPa时，砌体梁结构中的断裂岩梁反向回转继而产生滑落失稳。4）隔水关键层滑落失稳后，控制顶板所需要的支架阻力达到31015kN，超过了支架额定阻力，进而会造成工作面支架压架。避免工作面发生压架事故的关键是保证隔水关键层不产生滑落失稳。

关键词：突水压架背斜构造相似材料模拟支架围岩关系

自然崩落法拉底参数对矿岩初始与持续崩落的影响机制

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金属矿山 2024年第8期 1-9页

作者：王伟澄黄明清刘青灵高忠唐绍辉福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

矿岩自然崩落过程中初始崩落与持续崩落的作用机制影响崩落时空演化规律。为了研究拉底方向与拉底高度对自然崩落法矿山初始与持续崩落过程的影响,采用FLAC3D数值模拟,开展斑岩型厚大铜矿拉底推进方向垂直或平行于最大主应力方向、拉底... 详细信息

矿岩自然崩落过程中初始崩落与持续崩落的作用机制影响崩落时空演化规律。为了研究拉底方向与拉底高度对自然崩落法矿山初始与持续崩落过程的影响,采用FLAC3D数值模拟,开展斑岩型厚大铜矿拉底推进方向垂直或平行于最大主应力方向、拉底高度8~12 m条件下的初始崩落条件、持续崩落条件、崩落体形态、崩落矿量的规律研究。结果表明,累积拉底面积与崩落高度呈二次函数关系;在发生初始崩落后,累积拉底面积与累积崩落矿量呈指数函数关系。当拉底方向一定时,崩落高度随着拉底高度的增大而增大,且拉底高度大时有利于提早诱发初始崩落与持续崩落,累积崩落矿量整体呈增长趋势。拉底方向垂直最大主应力时比平行于最大主应力时更易诱发初始崩落、持续崩落。研究结果揭示了拉底参数对矿岩初始与持续崩落的影响机制,可为硬岩矿山自然崩落法的基础研究提供依据。

关键词：拉底高度拉底方向崩落规律初始崩落持续崩落

硬岩水力定向压裂裂缝扩展对天然裂缝的响应行为

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金属矿山 2024年第4期 53-61页

作者：王伟澄黄明清黄敏唐绍辉福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

水力压裂是硬岩金属矿山崩落法开采的关键预处理手段,但矿体中天然裂隙的存在限制了水力裂缝定向扩展与空间展布形态。为研究在含天然裂缝的铜矿体中天然裂缝的长度和水平距离对定向水力裂缝扩展路径的影响,利用ABAQUS建立了嵌入黏聚力... 详细信息

水力压裂是硬岩金属矿山崩落法开采的关键预处理手段,但矿体中天然裂隙的存在限制了水力裂缝定向扩展与空间展布形态。为研究在含天然裂缝的铜矿体中天然裂缝的长度和水平距离对定向水力裂缝扩展路径的影响,利用ABAQUS建立了嵌入黏聚力单元的有限元模型,模拟不同天然裂缝长度和水平距离条件下的水力压裂行为。结果表明,天然裂缝的长度和水平距离对裂缝的扩展具有积极影响。天然裂缝长度与水力裂缝扩展半径呈指数关系,天然裂缝水平距离与水力裂缝扩展半径呈线性关系。在0~1.5 MPa低地应力差条件下,随着天然裂缝水平距离的减少或天然裂缝长度的增加,水力裂缝的扩展半径越大。研究结果对硬岩天然裂缝条件下的水力压裂裂缝定向扩展与调控有积极的指导意义。

关键词：黏聚力单元裂缝扩展天然裂缝水力裂缝孔隙发育

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塞尔维亚蒂莫克铜金矿集区典型矿床地质特征

地质通报 2024年第2期43卷 270-288页

作者：周小深刘文元单思齐陈娟张安顺谢桂青林新仁饶东平王虎林健福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350000 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200 中国地质大学科学研究院北京100083

特提斯成矿带是全球三大成矿带之一,阿普塞尼(Apuseni)-巴纳特(Banat)-蒂莫克(Timok)-斯雷德诺戈里斯基(Srednogorie)岩浆成矿带(ABTS多金属成矿带)位于特提斯成矿带西缘,由阿普塞尼–巴纳特铁铜铅锌矿集区、蒂莫克铜金矿集区和斯雷德... 详细信息

特提斯成矿带是全球三大成矿带之一,阿普塞尼(Apuseni)-巴纳特(Banat)-蒂莫克(Timok)-斯雷德诺戈里斯基(Srednogorie)岩浆成矿带(ABTS多金属成矿带)位于特提斯成矿带西缘,由阿普塞尼–巴纳特铁铜铅锌矿集区、蒂莫克铜金矿集区和斯雷德诺戈里斯基铜金矿集区组成,成矿作用主要与晚白垩世钙碱性岩浆活动有关。塞尔维亚蒂莫克铜金矿集区作为ABTS多金属成矿带经济意义巨大的矿集区之一,总结该地区矿床地质特征及成矿规律对下一步的找矿勘查具有重要指导意义。综述了蒂莫克铜金矿集区及其典型矿床的地质特征,总结了矿集区成矿规律与动力学背景。蒂莫克铜金矿集区典型矿床形成时代集中在88~78 Ma之间,成矿作用历时10 Ma左右,矿集区内成矿作用时代呈现出由东向西逐渐年轻的趋势。矿集区中典型矿床类型主要为斑岩型(如马伊丹佩克矿床、克里韦利矿床和瓦利亚斯特尔茨矿床)和高硫化浅成低温热液-斑岩型(如博尔矿床和丘卡卢佩吉矿床),这些矿床以铜金矿化为主。矿床类型、矿化特征及矿体埋深存在的差异可能与区域上新生代右旋构造在矿集区形成的逆冲推覆构造及成矿后不均匀剥蚀有关。根据矿集区典型矿床的矿化类型及矿体埋深海拔标高的变化趋势,认为矿集区北部—西北部和丘卡卢佩吉矿床东南部仍具有一定的找矿潜力。

关键词：特提斯成矿带塞尔维亚蒂莫克铜金矿集区浅成低温热液型铜金矿床斑岩型铜金矿床矿床地质特征