大宝山含钨褐铁矿中钨的赋存状态与嵌布特征

通过多种分析方法,探究广东大宝山含钨褐铁矿的物相组成、元素分布等工艺矿物学特征,以揭示矿石中关键金属钨的赋存状态与嵌布特征。X射线荧光分析(XRF)、粉末X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜和能谱(SEM-EDS)结果表明:矿石中主要矿物为含钨褐铁矿和石英,关键金属钨品位为1.35%。微区X射线衍射(Micro-XRD)和矿物解离度分析仪(MLA)结果表明:钨主要赋存于高铁钨华((W,Fe)(O,OH)_(3))中,而高铁钨华则以剥离和带状形式紧密分布在褐铁矿中。同时,还定量分析了有价元素在各主要矿物中的赋存和分布情况,并讨论了含钨褐铁矿风化演变和形成机制。最终提出了一种选冶联合分选回收流程,为高效回收含钨褐铁矿中关键金属钨提供理论基础。

“双碳”背景下资源与环境课程教学改革探索

国家“双碳”战略为资源开发与环境保护行业发展带来了新的机遇与挑战,同时也对资源与环境专业人才的培养提出了更高的要求。基于资源与环境课程的特点,文章通过分析国内外教学设计、教学模式、教学资源优化改革方面的进展,结合资源与环境课程实践教学过程中采用的方法和发现的问题,开展了整合优化资源与环境课程多学科交叉融合教学设计、改善创新资源与环境课程教学模式、完善更新资源与环境课程教学资源三个方面的教学改革探究,旨在更好地为国家“双碳”战略实施培养高质量的资源与环境行业国际化创新型人才奠定基础。

新模式创新创业课程在矿物加工工程专业的实践探索

随着全球科技进步和经济结构演变,创新和创业能力已经成为矿物加工工程专业学生必备的素质之一。文章通过综合研究创新创业理论与实践,结合矿物加工工程专业特点,深入剖析创新创业课程在培养学生创造力、团队协作能力、市场洞察力等方面的作用。通过合理的师资培训、教材选择和课程安排等措施,设计新模式创新创业课程,使学生不仅增强专业知识储备,还在实际项目中培养了创新思维和实际应用能力,为未来的职业发展奠定了坚实基础。

“翻转课堂+PBL”融合教学在固液分离课程中的实践

在传统教学模式下,教师是教学活动的主导,是知识的传授者,学生是知识的接受者,处于被动接受的地位。而“翻转课堂+PBL”融合教学模式则鼓励学生主动参与学习、发现问题和解决问题。本研究基于“固液分离”课程,开展了“翻转课堂+PBL”融合教学模式的设计与实施,分析学生的学习效果和学习体验,并对该教学模式的优缺点进行评价。研究结果表明,在固液分离课程中,“翻转课堂+PBL”融合教学能提高学生的学习主动性和学习效果,激发其学习兴趣和创新能力,但也存在一些改进的空间。

苯甲羟肟酸在浮选中的应用及作用机理研究进展

苯甲羟肟酸(Benzohydroxamic acid,简称BHA)是一种具有良好选择性的氧化矿捕收剂,近年来在浮选中得到了广泛的应用。本文介绍了BHA的物理化学性质,梳理了BHA及其衍生物在矿物浮选中的应用,总结了BHA在矿物表面的吸附机理。结果表明:BHA是一种与金属离子容易形成杂环配合物的螯合剂,在白钨矿、锡石、钛铁矿、稀土矿物等矿物的浮选中已经广泛使用。BHA主要通过与矿物表面金属位点形成O,O五元环配位结构产生稳定吸附,其吸附性能与溶液中组分BHA−的含量息息相关。金属离子活化能显著提高BHA的捕收性能,分为经典金属离子活化和金属离子有机配合物活化两种形式,以BHA金属离子配合物作为捕收剂是金属离子活化的优选方案。基于以上结论,对BHA未来的研究趋势及重点进行了展望。

分子动力学模拟在矿物浮选中的研究进展

浮选药剂是实现矿物选择性分离的关键,尤其是组合药剂在矿物浮选中应用广泛。药剂性能的发挥与其在三相界面的微观吸附结构及组装行为密切相关,从微观层面探索药剂的作用机制成为近年来的研究热点。随着高性能计算的飞速发展,分子动力学模拟逐渐成为研究矿物浮选行为的有利工具。本文以硅酸盐矿物浮选体系为例,论述近年来组合捕收剂在硅酸盐浮选分离中的应用,阐述研究者对药剂在水溶液体系、气-水界面及矿物-水界面的分子动力学模拟研究进展,指出目前模拟研究中存在的问题,并对分子动力学在矿物浮选中的应用发展前景进行展望。

铅离子-苯甲羟肟酸配合物捕收剂(Pb-BHA)的单晶结构分析

铅离子-苯甲羟肟酸配合物捕收剂(Pb-BHA)在钨矿、锡石和钛铁矿等氧化矿浮选中展现出良好的浮选性能和应用前景,但其精确分子结构尚不清楚,阻碍了配合物浮选作用机理的深入认识和金属基捕收剂分子设计的开展。本文培养了铅离子与BHA摩尔比分别为1∶1和2∶1的两种Pb-BHA配合物单晶(配合物1和配合物2),并采用X射线结构分析方法对其结构进行解析,包括配合物晶体结构、分子结构、空间堆积结构、分子间相互作用等。结果表明:配合物1的分子式为Pb_(6)L_(8)(NO_(3))_(4)(HL=BHA),配合物2的分子式为[Pb_(6)L_(8)(NO_(3))_(3)]NO_(3),铅离子与配体氧原子配位形成非平面“O,O”五元环螯合物构型,铅离子配位数为五配位、六配位和七配位。配合物分子通过Pb—O键与临近配合物相键接形成具有单体重复结构的三维扩展堆积聚合物。配合物中弱相互作用以O…H、H…H、Pb…O为主,π-π相互作用在分子间相互作用中占据主导,其次是N—H…O氢键作用。Pb-BHA配合物单晶结构的综合分析为研究配合物的液相结构及矿物表面吸附结构、浮选行为调控方法、浮选作用机理以及新型金属基捕收剂分子设计等提供了重要研究基础。

微细粒浮选技术与装备研究进展及其发展趋势

随着矿产资源的开发和利用,贫、细、杂的矿物资源将越来越成为资源的主体来源,人们面临着如何高效利用这部分资源的问题;同时,为了使低品位的矿床能够经济开采,微细颗粒的浮选显得尤为重要。本文分析了微细粒矿物浮选过程中遇到的瓶颈问题,在此基础上分析并归纳了近年来人们针对微细粒难以浮选的问题采用的新技术和新方法。最后,分析了微细粒浮选装备需要满足的流体动力学条件,总结了近年来微细粒浮选装备的发展,并对未来微细粒浮选技术和装备的发展趋势进行了展望。

新型三段式粗颗粒浮选柱内流场数值模拟

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。

羟肟酸捕收剂的结构优化及应用研究进展

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极性基团组成,通过优化这2种基团的结构可强化捕收剂浮选性能。对于极性基团,可以通过引入羟肟基团、含氮基团以及硫醚基团进行优化;对于非极性基团,可以通过选择合适的烃链结构、引入亲电子或送电子基团进行优化。金属基羟肟酸配合物与矿物表面有2种作用模型,分别是预先吸附活化浮选模型、金属离子界面预组装模型。

含砷固废高值利用探索:砷碱浸出渣无害化制备高强陶粒

砷碱浸出渣与陶粒主要组分SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和碱性金属氧化物的原料组成具有一定相似性,其火法脱砷工艺与陶粒烧制工艺也极为相近。提出砷碱浸出渣脱砷收锑无害化制备陶粒的思路,通过还原焙烧将砷、锑挥发脱除后在烟气中进行捕集,捕集产物可直接返回锑冶炼系统,并在此基础上进行陶粒制备工艺探索。研究结果表明:在控制石英与氧化铝质量比Si/Al=6.5,碱性金属氧化物(Na_(2)O、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO,下同)在陶粒原料(指砷碱浸出渣、石英、氧化铝)中的质量总占比为15%,外配炭量质量分数5%时,采用随炉升温、随炉降温的方式在氩气气氛中970℃保温30 min,最终得到表观密度1022 kg/m^(3),抗压强度为46.1 MPa的高强陶粒,砷、锑残留量分别为0.020%和0.44%,砷、锑挥发率分别达到99.19%和92.50%。研究结果为砷碱浸出渣及其他含砷固废的高值化利用提供了借鉴。

磁沉淀工艺在PCB印制线路板废水处理中的应用

广东某PCB印制线路板园区集中污水处理站设计水量为12000 m^(3)/d,总磷排放标准为0.5 mg/L,由于污水中含有部分次磷,深度处理采用芬顿氧化澄清工艺。该污水处理站地处工业园核心区,用地紧张,芬顿氧化配套的常规澄清池由于面积不足,存在漂泥情况,TP和SS难以稳定达标。根据现场情况,将现有的澄清池改造为磁沉淀高效澄清池,提高芬顿氧化出水净化指标。长期运行结果表明:磁沉淀工艺对PCB印制线路板废水芬顿氧化出水具有良好的澄清效果,在进水悬浮物浓度≤1000 mg/L,总磷≤2.0 mg/L时,出水悬浮物浓度≤30 mg/L,总磷≤0.5 mg/L,磁沉淀系统占地面积76 m^(2),沉淀表面负荷≥12.5 m^(3)/(m^(2)·h),处理水量峰值可达15000 m^(3)/d,运行电耗成本0.042元/t水,运行磁粉损耗成本为0.0113元/t水,自动化运行程度高,水质波动适应性强,出水稳定。

湖南柿竹园钨锡异步浮选新工艺研究与实践

不同钨锡矿物的天然可浮性存在差异,在实际生产中无法通过单一浮选体系实现黑白钨矿与锡石的同步富集。针对这一问题,进行了钨锡矿物的浮选行为以及最佳的pH条件的系统研究,提出了钨锡异步浮选新工艺。新工艺被应用于湖南柿竹园多金属矿山,可改善柿竹园钨矿中钨的生产指标,同时兼顾锡石的回收。新工艺实施后钨锡跑尾品位明显降低,W综合回收率由70.8%提高至78.79%,Sn回收率由7.8%提高至20.84%;产出了含WO3>5%、含Sn>2%的低品位钨锡混合精矿。柿竹园因新工艺的应用实现了锡资源单独形成产品这一重大突破,生产工艺改进取得了较好的效果。该研究对处理复杂钨锡多金属矿石具有较大的借鉴意义。

提高初中生物理核心素养的教学策略

随着课程标准的不断改革,以学生发展为主的教学观念已家喻户晓.而在教学过程当中培养学生核心素养就显得尤为重要.物理学科核心素养是物理教学育人价值的集中体现,也是我国物理课程目标的核心指向.因此,在具体的物理教学实践中,教师要知晓并熟练运用提高学生物理核心素养的教学策略,这不仅有利于课堂教学效率的提高,同时也能促进学生的健康成长和发展.近几年初中物理教学的方向也逐渐向物理核心素养靠近,目的是为了提高学生分析和解决物理问题的能力,扩展学生物理观念和意识,培养学生学习物理的兴趣.本文重点在于针对当前初中生物理核心素养发展的现状,提出初中生物理核心素养培养的相关策略.

改性铁基磁性材料的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的吸附

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH_(3)结合形成Cd-NH_(3)配合物从而实现脱附的可行性。结果表明:(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(3)·H_(2)O浸出可以有效脱附Fe≡Cd表面的Cd(Ⅱ)。脱附改性后材料的结构性质发生了明显改变,生成了大量吸附活性强的铁(羟基)氧化物,且—NH_(2)基团成功修饰在材料表面,为Cd(Ⅱ)提供了更多的吸附位点。改性磁性材料(MFe)对Cd(Ⅱ)的吸附量较Fe^(0)(Q_(e)=23.5 mg/g)明显提升,达47.0 mg/g,且循环再生性能良好,可高效循环6次以上。

矿物加工专业研究生“产学研用”一体化教育探索

矿物加工专业是我国工科体系中的经典学科,人才培养的质量直接决定了我国天然矿产资源的利用效率。研究生教育作为科教兴国的主战场关键角色,是高层次人才培养的主要基地,对于推进我国现代化建设以及高新技术的革新意义重大。“产学研用”是我国重要的创新型国策,努力实现产业、学校、研究院以及产品推广应用四维一体化融合,形成专业研究生全面协同教育理念,力求实现研究生的高质量全面培养。因此,开展研究生的产学研用全面协同教育至关重要。

钙离子对白钨矿浮选行为的影响及其调控研究

白钨矿的表面性质和浮选行为受矿浆中钙离子影响显著。为了探究钙离子对白钨矿浮选的影响及其调控方法,在钙离子矿浆中开展了不同pH调整剂作用下的白钨矿和方解石浮选试验,并通过XRD、粒度测试、红外光谱和吸附量等测试分析机理。结果表明,在钙离子矿浆中使用碳酸钠调整pH=10时白钨矿浮选回收率仅为11.40%,与使用氢氧化钠时的浮选回收率相比降低了46.73个百分点;使用碳酸钠调节pH=9.5浮选白钨矿时,添加氟化钠后白钨矿浮选回收率由20.46%提升至76.01%。机理研究表明,钙离子矿浆中使用碳酸钠调整pH时,生成了大量的纳米碳酸钙,Pb-BHA捕收剂在其表面发生化学吸附,吸附量高于白钨矿;加入氟化钠后,纳米碳酸钙表面发生转化生成氟化钙,其表面的捕收剂吸附量明显降低。高钙矿浆中使用碳酸钠时生成的纳米碳酸钙,在浮选中与白钨矿表面竞争吸附捕收剂,使得白钨矿浮选效果变差。氟化钠可以促进纳米碳酸钙表面转化为氟化钙,降低捕收剂在纳米碳酸钙表面的吸附,从而消除其对白钨矿浮选的不利影响。

湖南柿竹园多金属矿选矿废水处理试验研究

为了高效稳定的处理选矿废水及降低尾砂的输送阻力保证选厂顺利生产,针对选矿废水排放SS、COD超标等问题,进行了选矿废水水质分析、Fenton氧化机理分析、选矿废水石灰混凝-Fenton氧化-PAM絮凝工艺条件试验及不同废水处理工艺效果对比研究。结果表明,在结合井中加入石灰可破除水玻璃引起所形成的难沉降系统脱稳沉降,SS的去除率高达98%以上且降低了尾砂泵输送阻力,石灰处理后的上层水在反应初始pH=3,H_(2)O_(2)用量1000 mg/L,FeSO_(4)·7H_(2)O用量1000 mg/L,反应时间60 min,COD去除率高达86.98%,使选矿废水COD达标,选矿废水经过Fenton氧化后得到的氧化产物在石灰调pH=7.5~8.5,PAM用量2 mg/L,可快速絮凝沉降使外排水中氧化产物达标,工艺处理成本为1 m3水约需2.95元。研究结果表明,石灰混凝-Fenton氧化-PAM絮凝工艺可快速高效稳定经济处理湖南柿竹园多金属选矿废水。

典型有机抑制剂在萤石和方解石浮选分离中的作用机制及其应用

方解石是碳酸盐型萤石矿主要的伴生矿物之一,其与萤石的高效浮选分离是萤石资源高效开发利用的关键。系统研究了草酸、酒石酸、柠檬酸、聚丙烯酸、单宁酸等典型有机抑制剂对萤石和方解石浮选行为的影响,分析抑制剂结构组成对抑制活性的影响规律。结果表明,草酸、酒石酸、柠檬酸可有效抑制萤石,实现萤石与方解石的反浮选分离;聚丙烯酸、单宁酸可有效抑制方解石,且单宁酸在萤石表面仅为物理吸附,而方解石表面为化学吸附,有利于实现萤石与方解石的正浮选分离。针对高钙萤石资源提出了反浮选脱方解石—强化萤石与方解石浮选分离的两段浮选新工艺,应用于湖南某高钙萤石矿山(萤石36.82%,方解石18.75%),获得萤石精矿品位91.73%、回收率79.95%,为高钙萤石资源的开发提供了全新的解决方案。

Al-淀粉配合物对白钨矿浮选中微细粒方解石的选择性抑制行为及机理

微细粒方解石与白钨矿嵌布连生紧密,其体积小、质量轻、比表面积大,难以高效抑制,严重影响钨浮选指标的提升。通过合成反应、团簇模型计算及红外光谱分析,研究了铝离子与淀粉的作用产物;通过单矿物及实际矿石浮选实验,与苛化淀粉对比,揭示了Al-淀粉的选择性抑制效果;通过Zeta电位、X射线光电子能谱,剖析了Al-淀粉对微细粒方解石的选择性抑制机理。结果表明,Al^(3+)最容易与淀粉反式分子支链O_(6)和邻近O_(1)原子反应,生成键长最短的O_(1)—Al—O_(6)结构。苛化淀粉对白钨矿和方解石均产生抑制作用,而Al-淀粉只对微细粒方解石的浮选产生抑制效果,将钨精矿WO3品位由苛化淀粉的31.44%提升至40.51%,从而实现白钨矿与方解石的浮选分离。苛化淀粉通过羟基作用于白钨矿和方解石的表面,使两矿物的表面电位产生负偏移,影响两矿物表面的Ca、O特征原子。Al-淀粉通过金属基团,选择性地与方解石表面阴离子O位点发生化学吸附而不会与白钨矿表面发生作用,从而改变细方解石的表面电荷及特征原子,产生抑制作用。