矿物加工工程专业研究方法课程改革与实践

“研究方法”是矿物加工工程专业本科生的必修核心专业课,课程具有综合性和实践性强的特点,其目的是培养学生综合运用所学基础理论、专业知识分析和解决实际科学问题的能力,为从事矿物加工及相关行业的研究开发工作奠定基础。但在新工科背景下,矿物加工的研究领域不限于传统的矿产资源,而是扩展到非传统矿产资源、固废资源、二次资源等的选冶联合处理;同时研究方法、测试手段等也取得长足的进步;现有的研究方法教学内容设置与新时代卓越工程师培养要求存在较大差距。为适应矿物加工人才培养的新要求,构筑资源加工研究方法学科交叉知识新体系,并对教学方法和评价体系进行改革。

瑶岗仙黑钨矿采矿废石资源化利用研究

湖南瑶岗仙黑钨矿采选历史悠久,近百年的开采产生了大量的废石,不仅造成了资源浪费,还存在环境风险。本文针对瑶岗仙黑钨矿采矿废石资源综合利用开展了系统研究:采用两段一闭路制砂工艺可以得到–31.5 mm+20 mm、–20 mm+10 mm、–10 mm+5 mm三个粒级的粗骨料和–5 mm+1 mm粒级的细骨料,其物理化学性能均能满足国家标准中各类砂石骨料的技术要求;对制砂过程产的–1 mm次生细泥采用强磁粗选—摇床精选联合工艺,可以得到合计品位为55.75%、回收率为58.39%的钨精矿产品。该技术基本实现了黑钨废石的资源化利用和有价金属的综合回收。

FR4环氧树脂覆铜板热解动力学及产物组成

采用TG、Py-GCMS、XRD、XRF等技术对FR4环氧树脂覆铜板的热解特性、热解动力学及热解产物组成进行研究。结果表明:FR4环氧树脂覆铜板的热解反应是由5个热解反应阶段叠加组成的吸热反应,不同升温速率下其初始分解温度为221.49~246.60℃,最大失重温度为281.99~317.10℃,终止温度为534.81~580.24℃,表观活化能Ea为139.67~273.56 kJ/mol。FR4环氧树脂覆铜板的热解反应主要是有机物的分解反应,产生固体、液体和气体产物,反应最终温度为500℃时热解反应基本完成。固体产物主要为铜、玻璃纤维和炭黑。液体产物主要是酚类化合物、含溴类化合物和其他化合物,热解温度升高使得溴元素向气相产物迁移。气体产物主要为CO_(x)、C_(1)-C_(4)和CH3Br,热解温度升高有利于烷烃等清洁能源的生成与回收。

某炭浆提金厂工艺优化及生产实践研究

针对某炭浆提金厂存在磨矿浓度和细度波动大、浓密机跑浑及吸附炭磨损所产生的细粒炭进入尾矿造成金属流失等问题,本次研究结合生产实践,通过使用PSI在线粒度分析检测设备,对浓密机进行了技术改造,增加了细粒炭回收工艺等技术优化措施并应用于工业实践,该炭浆提金厂絮凝剂单耗降低25 g/t,浸出率稳定提高2.15%,同时,公司每年增加收入约2 000万元,经济效益显著。

无电镀镍复合镀层耐蚀性质研究

研究无电镀镍镀层加入钻石微粒或PTFE微粒的均匀分散相 ,所得之复合镀层在 3.5%NaCl水溶液中的电化学分析 ,浸渍试验与临雾试验 ,皆显示复合镀层之耐蚀性低于不含微粒之无电镀镍镀层 .由SEM ,AES ,XRD ,EPMA分析镀层微观组成 ,复合镀层之磷含量分布呈差异性变化 ,磷量较多区域为微阴极 ,磷量较少区域为微阳极 ,复合镀层存在众多微电池组合 ,容易引起电化学伽凡尼腐蚀 ,造成复合镀层耐蚀性降低 ,当镀层微粒含量增加时 ,微粒的惰性保护效果超过微电池效应 。

某低品位难选氧化铜矿浮选试验研究

针对某氧化铜矿品位低、氧化率高、结合率高等特点,采用先添加硫化剂硫化和硫酸铵活化,再以水玻璃+六偏磷酸钠组合抑制剂强化抑制,以混合黄药680+丁铵黑药+羟肟酸组合捕收剂强化捕收的新药剂制度,对该矿石进行了系统的浮选试验研究,确定了氧化铜矿最佳分选条件与药剂制度,闭路试验指标达到铜精矿品位17.39%,回收率59.36%。

废旧镍钴锰电池回收工艺及污染控制概述

系统介绍了废旧镍钴锰电池回收利用的工艺路线,包括放电、预处理、火法与湿法回收工艺以及电解液的回收等。通过对比各回收方法的优缺点,认为火法-湿法联合处理工艺具有较好的应用前景;关注每项工艺中产生的二次污染,对污染控制方法进行了总结概括。旨在为废旧镍钴锰电池的绿色回收提供借鉴。

烷基羟肟酸对细粒锡石的浮选及其溶液化学性质(英文)

采用烷基羟肟酸作为捕收剂对细粒锡石进行浮选,并对其溶液化学性质进行研究。结果表明,3种烷基羟肟酸在碱性条件下对细粒锡石有较好的捕收能力,且适宜的浮选pH随着捕收剂碳链的加长而升高。金属离子对锡石浮选的影响主要由矿浆pH决定,金属离子浓度对锡石浮选也有影响。计算基团电负性得出烷基羟肟酸作为锡石捕收剂的适合烷基碳链长度大约为7。由溶液的组分浓度对数分布图(lgc—pH)分析可知,捕收剂以分子-离子共吸附模式作用于矿物表面。动电位测试及红外光谱分析表明,吸附反应中涉及到电荷作用力、氢键力和络合作用力,其最终产物可以表示为锡石的O,O-五元环结构的螯合物。

低品位硫化铜矿的细菌浸出

以宁夏某低品位硫化铜矿为研究对象,利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)的混合菌,采用摇瓶浸出、小型柱浸和大型柱浸对矿石可浸性进行研究;采用X射线衍射仪分析矿物及其浸渣的成分;采用扫描电镜分析浸渣表面形貌及其表面元素的含量。结果表明:摇瓶矿浆浓度为5%,浸出55 d铜浸出率为94.38%;小型柱浸处理矿石2.10 kg,矿石粒度小于15 mm,浸出226 d铜浸出率为62.50%;大型柱浸处理矿石77.85 kg,矿石粒度小于25 mm,浸出285 d铜浸出率为50.63%。柱浸过程中,铜的浸出速率逐渐下降;浸渣中钙含量基本不变,而元素硫的含量明显增加,且存在新的石膏相;浸出后矿石表面元素硫、钙、铁的含量明显增加,在浸出过程中生成的硫酸钙结晶覆盖在矿石表面,铁在矿石表面形成沉淀,使矿石的渗透性变差,导致铜的浸出率逐渐下降。

Electro-flotation and collision-attachment mechanism of fine cassiterite

In order to discuss the particle-bubble interaction during the electro-flotation of cassiterite,the recovery of cassiterite with different particle sizes was investigated,and the collision mechanism between the cassiterite particles and H2 bubbles was explored.The flotation tests were carried out in a single bubble flotation cell.The results show that cassiterite particles 10 μm,10-20 μm,20？38 μm and 38-74 μm match with bubbles with size of 50-150 μm,about 250 μm,74 μm and 74 μm,respectively,and a better recovery can be obtained.It is demonstrated that the recovery of cassiterite is influenced by the size of cassiterite particles and bubbles.Furthermore,the probabilities of collision,adhesion,detachment and collection were calculated using the collision,attachment and collection models.Theoretical calculation results show that the collision probability decreases sharply with decreasing particle size and increasing bubble size（below 150 μm）.The attachment probability would increase from the effective collision,leading to the increase of recovery.

高砷原生硫化铜矿细菌浸出试验研究

采用中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌和高温Ferroplasma属古菌对高砷原生硫化铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究结果表明,喜温嗜酸硫杆菌对高砷原生硫化铜矿的浸出效果比中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌好。中温菌对砷的耐受性比高温菌高。在高温菌浸出过程中,铜优先于砷溶解,砷主要留在浸渣中;细菌接种量对高砷原生硫化铜矿的浸出有一定的影响,接种量为10%时浸出效果最好。提高温度有利于初始阶段铜的浸出,随着浸出的进行,温度的影响逐渐降低,细菌作用占主导作用。驯化高砷耐受能力的高温菌将成为进一步的研究目标。

云南某铜钼矿选矿工艺研究

针对云南某铜钼矿的矿石特点及共生嵌布状况,对其进行了合理的药剂制度及选矿工艺研究。在采用合理药剂制度的基础上,通过铜钼混合浮选,粗精矿再进行铜钼分离,闭路试验中通过中矿再磨流程,使铜品位达到28.43%、铜回收率达到90.10%,钼品位达到48.66%、钼回收率达到76.13%的试验指标。铜钼矿物取得了较好的浮选分离效果。

黑龙江铁力铜铅锌硫化矿铜铅浮选分离试验研究

对黑龙江铁力铜铅锌硫化矿进行了浮选试验研究。采用铜铅混浮-铜铅分离-混浮尾矿选锌的工艺流程,并采用CMC+亚硫酸钠组合抑制剂,实现了铜铅分离,闭路试验获取得了铜精矿品位20.25%、回收率60.52%,铅精矿品位55.25%、回收率70.07%,锌精矿锌品位46.35%、回收率86.73%的指标。

中度嗜热微生物作用下黄铜矿表面改性

通过分析黄铜矿表面接触角、Zeta电位和表面形貌变化,研究嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)对黄铜矿表面性质的影响。结果表明,细菌培养基(9K培养基)对黄铜矿表面性质无明显影响,接触角稳定在黄铜矿表面接触角48°左右。两种细菌对黄铜矿表面性质影响规律相似,采用细菌摇瓶浸出时,振动条件下,矿物表面的亲水性随浸出过程逐渐增强;而在静置细菌浸出过程中,浸出初期黄铜矿表面疏水性变强,之后随浸出时间的延长黄铜矿表面的亲水性增强,推测可能是由于浸出前期黄铜矿表面生成疏水硫化物和元素硫,后期被进一步氧化分解。不同细菌作用后,黄铜矿的等电点接近细菌的等电点,说明两种细菌均能有效地吸附在黄铜矿表面。通过原子力显微镜(AFM)观察发现,黄铜矿经细菌浸出后,表面不同程度地被腐蚀,并且随着浸出时间的延长,表面腐蚀程度加剧,其中S.t菌对黄铜矿的腐蚀作用较L.f菌更强。

含锌多金属硫化矿浮选研究

对东北帝圣矿业响水河含锌多金属硫化矿进行了浮选试验研究。结果表明,采用药剂YB代替丁黄药作为锌的捕收剂可以降低药剂用量和成本,实现锌的快速浮选。闭路试验可以得到品位51.62%、回收率87.82%的锌精矿,取得了较好的经济效益。

儿童电子书服务平台使用因素探讨

探究影响学龄儿童使用电子书服务平台因素。以放声思考法对学龄儿童进行电子书服务平台使用因素定性数据搜集。结果发现影响学龄儿童电子书服务平台的使用因素有:响应性、稳定性、系统设计、操作接口设计、电子书设计、认知个人化、内容相关性、充足性、使用习惯、知觉感受、分享性、家长规范、设备质量。

Floc flotation of marmatite fines in aqueous suspensions induced by butyl xanthate and ammonium dibutyl dithiophosphate

The hydrophobic flocculation of marmatite fines in aqueous suspensions induced by butyl xanthate （KBX） and ammonium dibutyl dithiophosphate （ADD） was investigated using laser particle size analysis, microscopy analysis, electrophoretic light scattering, contact angle measurement and infrared spectroscopy. The studies were performed on single minerals with size 〈20 μm by varying several parameters, including pH, collector concentration and kerosene addition. The results show that the floc fotation closely correlated with the size of flocs and the particle hydrophobicity, but was not lowered with increasing the particle surface charges due to collector adsorption. Under good operating conditions, the floc flotation of marmatite fines as a function of KBX and ADD can all reach floatability over 90%, in comparison with conventional flotation obtaining floatability of about 60%. It also has been found that a small addition of kerosene greatly improved the floc flotation because of the formation of oil films on marmatite particles. The results of FTIR spectra indicate that adsorption of the two collectors onto marmatite were chemical adsorption.

我国金属矿山废石资源化综合利用现状与发展

随着社会的发展,我国对矿产资源的需求日益增加,矿山废石的大量堆积不仅造成矿产资源的严重浪费,而且占据大量土地,还会带来严重的安全问题和环境污染。针对我国矿山废石堆存量大、增长快、废石种类及成分复杂、废石资源化综合利用率低等特点,本文总结了矿山废石的危害和现行的处理及利用方式,详述矿山废石用于回收有价金属及进一步的废石回填、覆土造田、制造建筑材料等主要处理方式的特点、发展及应用情况,并归纳展望矿山废石未来可能研究发展的重点方向,提出矿山废石资源化利用的可行性建议。指出矿山废石的资源化综合利用的跨区域集聚处理、多领域多产业协同处理和分类分段处理是日后研究的关键。确定矿山废石堆存量以及成分、粒度、有价金属的含量是矿山废石综合利用的重要前提。制定合理方案对矿山废石进行分类分段处理是提高矿山废石综合利用率的重要步骤。

中国锡石选矿概述

锡是高新技术领域不可或缺的战略金属;而锡石是目前最具有商业开采价值的矿物,从中可以经济地提取锡。在过去20年中,由于密集的采矿活动,中国的锡储量迅速下降;与此同时,锡石选别也面临着“贫、细、杂”等诸多难题。为此,本文从锡石选矿工艺流程、重选设备、微细粒浮选、新型锡石捕收剂、创新浮选理论,以及再生锡回收技术等方面总结了我国近年在自然资源或二次资源回收锡取得的系列突破,这无疑将有助于提高我国乃至世界锡资源的利用率。研究人员未来可以在细粒或超细粒锡石重选设备、绿色且低成本锡石浮选药剂的研发,以及含锡二次资源中锡的再利用和回收等方面继续开展深入研究,以促进锡行业的可持续发展。

Sulfur composition on surface of chalcopyrite during its bioleaching at 50°C

The composition of passive layer of chalcopyrite was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）, accompanied with cyclic voltammetry（CV）. The leaching experiment shows that the extraction rates of Cu with leaching for 30 d by sterile control and microorganisms are 4.0% and 21.5%, respectively. In comparison, 3.8% and 10.5% Fe are leached by sterile control and microorganisms, respectively. The results of XPS studies suggest that Fe atoms dissolve preferentially from the chalcopyrite lattice, and disulfide（S22-）, polysulfide（Sn2-） and elemental sulfur（S0） are identified on the chalcopyrite surfaces leached by sterile control and microorganisms. Additionally, sulfate（SO42-） is detected on the chalcopyrite surfaces leached by microorganisms, and most of it probably originates from jarosite. The analysis of CV results reveals that metal-deficient sulfide（Cu1-xFe1-yS2-z, yx） and elemental sulfur（S0） passivate the surface of chalcopyrite electrode. The elemental sulfur and/or jarosite coating on the chalcopyrite surface may have impact on the leaching process; however, the disulfide, polysulfide or metal-deficient sulfide plays a more key role in the chalcopyrite leaching.