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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

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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

萨迦穹隆北侧苦堆淡色花岗岩的形成机制及对喜马拉雅造山带演化的约束

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岩石学报 2024年第5期40卷 1647-1668页

作者：王宏立范云松张进江古大祥林超王晓先北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 紫金矿业集团股份有限公司厦门361000 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

萨迦穹隆位于北喜马拉雅片麻岩穹隆带中部。野外构造解析表明,萨迦穹隆北侧剖面可划分为由浅变质特提斯喜马拉雅沉积岩系构成上构造层,糜棱状石榴石片岩构成中构造层,糜棱状的正片麻岩和副片麻岩复合体构成下构造层(穹隆核部)。从上构... 详细信息

萨迦穹隆位于北喜马拉雅片麻岩穹隆带中部。野外构造解析表明,萨迦穹隆北侧剖面可划分为由浅变质特提斯喜马拉雅沉积岩系构成上构造层,糜棱状石榴石片岩构成中构造层,糜棱状的正片麻岩和副片麻岩复合体构成下构造层(穹隆核部)。从上构造层向中构造层变质变形程度连续增高,但没有明显的拆离断层分隔,中构造层与下构造层被拆离面分隔。不同构造层次都具有统一的近北倾的线理和面理,运动学特征都指示了上盘向北的伸展剪切,表明萨迦穹隆北侧剖面的剪切变形可能代表了藏南拆离系在北喜马拉雅穹隆的出露。苦堆白云母花岗岩和石榴石花岗岩以顺层(面理化)和切层形式侵位于下构造层片麻岩中,呈现明显的同构造变形特征。两类淡色花岗岩具有相似的全岩主量元素特征:高的SiO_(2)(73.26%~74.87%)、Al_(2)O_(3)(14.37%~15.03%)和CaO(1.51%~1.81%),A/CNK指数在1.08~1.16之间。白云母花岗岩表现出较高的Ba(398×10^(-6)~739×10^(-6))和Sr(135×10^(-6)~165×10^(-6)),低的Rb(180×10^(-6)~201×10^(-6))和Rb/Sr比(1.22~1.34),变化的Eu/Eu*(0.76~1.47),轻重稀土分异明显,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈明显右倾趋势。石榴石花岗岩表现出低的Ba(204×10^(-6)~282×10^(-6))和Sr(81×10^(-6)~103×10^(-6)),较高的Rb(243×10^(-6)~281×10^(-6))和Rb/Sr比(2.37~3.22),明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.46~0.66),轻重稀土分异不明显,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈“海鸥型”。苦堆淡色花岗岩的初始87 Sr/86 Sr比为0.762732~0.766668,ε_(Nd)(t)为-13.1~-12.5,与大喜马拉雅结晶岩系一致。年代学结果表明苦堆白云母花岗岩形成于约27Ma,石榴石花岗岩形成于27.5~28.1Ma。根据岩相学、年代学、运动学、地球化学等分析,认为苦堆白云母花岗岩起源于大喜马拉雅结晶岩系白云母水致熔融,源岩为大喜马拉雅较深位置的变杂砂岩,石榴石花岗岩是白云母花岗岩进一步结晶分异的结果。同构造的苦堆淡色花岗岩反映了渐新世早期藏南拆离系已经启动,藏南拆离系的启动诱发了地壳深部的白云母水致熔融,形成淡色花岗岩,并沿着藏南拆离系侵位。喜马拉雅造山带在渐新世(集中于28~26Ma)已从碰撞增厚转换为代表松弛与折返的伸展构造背景。

关键词：苦堆岩体淡色花岗岩藏南拆离系地球化学喜马拉雅造山带

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自然崩落法硬岩预处理爆破参数多目标优化

金属矿山 2024年

作者：蔡思杰黄敏黄明清郭晓强詹术霖低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室紫金矿业集团股份有限公司紫金(长沙)工程技术有限公司福州大学紫金地质与矿业学院

良好的可崩性是硬岩矿山自然崩落法成功应用的前提，但硬岩单轴抗压强度高、节理裂隙不发育限制了岩体的初始与持续崩落。为了探明爆破参数对自然崩落法硬岩预处理的作用机制，基于Box-Behnken Design设计开展了炮孔孔径、不耦合系数和... 详细信息

良好的可崩性是硬岩矿山自然崩落法成功应用的前提，但硬岩单轴抗压强度高、节理裂隙不发育限制了岩体的初始与持续崩落。为了探明爆破参数对自然崩落法硬岩预处理的作用机制，基于Box-Behnken Design设计开展了炮孔孔径、不耦合系数和炮孔孔距等因素对中央裂纹长度、裂隙率和粉碎区域半径等指标影响的数值模拟，并在响应面法分析和满意度函数优化的基础上优化爆破裂隙扩展指标。结果表明：不耦合系数是影响爆破破碎区域半径的主要因素，不耦合系数和炮孔孔距对爆破裂隙扩展效果的影响较明显，是影响弱化区域的主要因素，而不耦合系数是影响破碎区域半径的主要因素。当炮孔孔径与不耦合系数处于低编码水平时，中央裂纹的长度较大；当不耦合系数和炮孔孔径同时处于高编码水平时，炸药爆炸后产生的裂隙率较高；当炮孔孔径处于低编码水平时，不耦合系数的变化对粉碎区域半径的影响较为明显。基于多目标优化的硬岩预处理深孔爆破参数为炮孔孔径165 mm，不耦合系数1.35，炮孔孔距10 m，此时整体的最优满意度函数值为0.9046。验证试验表明，深孔爆破可有效改善自然崩落法硬岩可崩性及其预处理效果。

关键词：自然崩落法硬岩预处理响应面法爆破参数优化

基于密度泛函理论研究Co、Ni、As 掺杂载金黄铁矿的电子结构和稳定性

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原子与分子物理学报 2025年第1期 151-161页

作者：吴德宝唐云李国辉吴波聂光华贵州大学矿业学院贵州省非金属矿产资源综合利用重点试验室紫金矿业集团股份有限公司

Co、Ni、As掺杂的黄铁矿晶体具有不同物理性质，会影响其载金性能和氧化行为.论文基于密度泛函理论计算，采用了CASTEP软件对载金黄铁矿以及不同晶体缺陷的载金黄铁矿进行模拟计算，以研究Co、Ni、As掺杂载金黄铁矿的电子结构，并据此... 详细信息

Co、Ni、As掺杂的黄铁矿晶体具有不同物理性质，会影响其载金性能和氧化行为.论文基于密度泛函理论计算，采用了CASTEP软件对载金黄铁矿以及不同晶体缺陷的载金黄铁矿进行模拟计算，以研究Co、Ni、As掺杂载金黄铁矿的电子结构，并据此分析其稳定性.综合半导体类型和能量分析，不同晶体缺陷的载金黄铁矿稳定性顺序为：Fe32S63AsAu金矿中具有晶体缺陷的载金黄铁矿氧化预处理规律.

关键词：载金黄铁矿掺杂密度泛函理论氧化预处理

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锂云母酸浸液萃取除杂

有色金属（冶炼部分） 2024年第7期 76-84页

作者：梁东辉谭文翁威迟晓鹏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福建上杭364200

锂云母酸法浸出液含有大量杂质金属,使用传统化学沉淀法会引起大量产物损失。为了降低浸出液除杂过程中的产物损失,使用溶剂萃取法进行萃取除杂工艺研究。通过对不同萃取剂组合萃取除杂效果的研究,确定使用P204作为萃取剂。考察了萃取... 详细信息

锂云母酸法浸出液含有大量杂质金属,使用传统化学沉淀法会引起大量产物损失。为了降低浸出液除杂过程中的产物损失,使用溶剂萃取法进行萃取除杂工艺研究。通过对不同萃取剂组合萃取除杂效果的研究,确定使用P204作为萃取剂。考察了萃取过程中不同因素的影响,并使用H_(2)O_(2)预氧化水相里的Fe^(2+),强化萃取效果。结果表明:在有机相组成为30%P204+70%磺化煤油、料液初始pH为2.4、相比O/A=1、萃取时间10min和振荡频率300 r/min的单级萃取最佳条件下,铁除杂率为99.89%、铝除杂率为31.23%、锂和铷的萃取率分别为7.63%和14.85%。相比于化学沉淀法,锂和铷的回收率得到了30%左右的提高。

关键词：锂云母硫酸浸出化学沉淀法溶剂萃取法 P204

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某典型氧化铜矿物浮选行为研究

有色金属（选矿部分） 2024年第7期 48-54页

作者：黄发兰紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

典型氧化铜矿铜品位为6.37%,金属氧化物主要有赤铁矿/针铁矿/褐铁矿(纤铁矿)、孔雀石、氯铜矿等;金属硫化物主要有辉铜矿/蓝辉铜矿/铜蓝、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿,微量闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、辉砷钴矿和毒砂等;碳酸盐矿物主... 详细信息

典型氧化铜矿铜品位为6.37%,金属氧化物主要有赤铁矿/针铁矿/褐铁矿(纤铁矿)、孔雀石、氯铜矿等;金属硫化物主要有辉铜矿/蓝辉铜矿/铜蓝、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿,微量闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、辉砷钴矿和毒砂等;碳酸盐矿物主要有方解石和白云石,硅酸盐脉石含量较低。由铜物相分析结果可知,氧化铜中铜的占有率为25.34%,次生硫化铜中铜的占有率为72.28%。结合矿石性质,研究了捕收剂(丁铵黑药、苯并三唑及其组合)、矿浆pH、活化剂等对氧化铜矿浮选行为的影响,结果表明,在不调节矿浆pH值、无活化剂添加的条件下,单一苯并三唑对铜的捕收能力强于丁铵黑药。不添加活化剂,丁铵黑药和苯并三唑适宜在pH=9左右的矿浆中浮选铜;添加活化剂硫化钠可提高丁铵黑药和苯并三唑浮选铜的回收率;采用丁铵黑药和苯并三唑混合用药选别效果优于单一用药。在实际氧化铜矿浮选中采用丁铵黑药和苯并三唑作为捕收剂,可实现氧化铜矿和硫化铜矿一起选别,混合药剂最佳用量为600 mg/L,配比为4∶1,合适的硫化钠用量为15 mg/L,矿浆pH=9。实际矿样试验结果表明,混合药剂适宜在浮选过程中添加,浮选铜品位达到22.36%,铜回收率达到96.69%,尾矿中铜品位可降至0.31%。由此可见,采用混合用药替代单一用药可以实现铜的高效回收。

关键词：氧化铜矿混合用药浮选铜物相

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铜渣贫化回收铜的研究现状及展望

金属矿山 2024年第1期 293-303页

作者：迟晓鹏刘浩宇夏俊翁威衷水平福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室福建福州350108 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

铜是现代工业不可或缺的原材料,然而我国铜资源对外依存度高,是典型的“卡脖子”资源。铜主要通过火法冶炼铜精矿制得,冶炼过程渣量大、渣含铜量高达0.5%~5%,远高于我国铜矿的可采品位(0.2%)。因此,研究铜渣贫化回收铜的工艺对提升我国... 详细信息

铜是现代工业不可或缺的原材料,然而我国铜资源对外依存度高,是典型的“卡脖子”资源。铜主要通过火法冶炼铜精矿制得,冶炼过程渣量大、渣含铜量高达0.5%~5%,远高于我国铜矿的可采品位(0.2%)。因此,研究铜渣贫化回收铜的工艺对提升我国资源保障能力具有重要意义。基于铜/铜锍在渣中的赋存状态、铜损的主要形式,重点综述了现阶段铜渣贫化回收铜的工艺技术,包括火法贫化法、浮选法、湿法处理等,并对未来的研究重点进行了展望。目前,电炉贫化处理量大,技术成熟,但其通常使用煤炭等作为还原剂,由于其密度小于铜渣,反应时大多漂浮渣层表面并燃烧,反应不充分,也不利于大气环保。另外,工业上常使用金属铁棒还原炉底结瘤的磁铁矿,但其密度大于铜/铜锍,在渣液中沉降速度快,对渣层的还原不彻底。因此,开发环保、高效的还原剂逐渐成为火法电炉贫化研究的重点。浮选法是处理天然铜矿的常用手段,但铜渣存在硬度高、伴生关系复杂、粒度分布不均、微细粒多等浮选难点,同时铜渣高温浮选导致捕收剂失活的问题也亟待解决。在处理低品位铜渣时,湿法浸出是常用手段,但化学试剂和废液环保问题难以解决;生物浸出具有性质稳定、对环境无污染,且浸出后金属含量较低等优点,但其浸出周期长、效率低。根据目前贫化工艺的难点,对未来贫化工艺开发与优化进行了展望,如增加外场聚集四氧化三铁以改善铜/铜锍沉降环境、开发环保高效的火法贫化还原剂、探究还原剂对不同铜渣渣型的作用机制以及开发耐高温的铜渣浮选新药剂等。

关键词：铜渣渣含铜还原贫化还原剂冰铜

碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿热压氧化-氰化试验

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有色金属（冶炼部分） 2024年第10期 111-118页

作者：林海彬郭金溢谢洪珍王乾坤李有辉邱耀兴低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室福建厦门361101 厦门紫金矿冶技术有限公司福建厦门361101 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200

对某碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿进行了以热压氧化—氰化为主体工艺的试验。结果表明:原矿全硫浮选—浮选精矿常规热压氧化—氰化金浸出率仅76.2%,采取了氧化渣脱碳、原矿预脱炭及硫砷分选等措施,均难以提高金回收率。热压氧化渣... 详细信息

对某碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿进行了以热压氧化—氰化为主体工艺的试验。结果表明:原矿全硫浮选—浮选精矿常规热压氧化—氰化金浸出率仅76.2%,采取了氧化渣脱碳、原矿预脱炭及硫砷分选等措施,均难以提高金回收率。热压氧化渣采用中温焙烧预处理再氰化,可较彻底地消除有机碳的影响,金浸出率达到94.7%,且焙烧过程有害组分砷几乎不会进入气相,焙烧-氰化渣与热压氧化液中和渣混合后的毒性浸出结果满足一般固废要求。

关键词：碳质难处理金矿热压氧化焙烧氰化