浮选泡沫图像特征提取方法研究进展

机器视觉作为设备操作人员的工具,在泡沫浮选设备的监测中得到了广泛的应用。利用泡沫图像数据集建立预测识别模型,以初级泡沫特征参数为输入,以品位和回收率等浮选指标为输出。根据是否需要手动提取浮选泡沫图像特征,可以将特征提取算法划分为两大类别:一种是基于颜色、形态特征等的传统手动特征提取方法,另一种是基于深度神经网络的自动特征提取方法。本文总结并归纳了近年来浮选泡沫图像特征提取算法领域的研究进展,分析了各种方法的优势和不足,对当前难以人工识别泡沫状态及实现浮选自动化提升浮选效率,具有一定的指导价值。

铜钼分离中辉铜矿抑制剂筛选及其作用机理研究

针对铜钼分离过程中辉铜矿难抑制,常引起钼精矿铜超标的问题,从抑制剂与辉铜矿表面亚铜离子具有较强键合能力的角度,筛选了9种抑制剂并探索了其对辉铜矿和辉钼矿浮选行为的影响,采用吸附量、接触角、动电位、XPS等检测手段进行了铁氰化钾抑制辉铜矿的机理分析。研究结果表明:9种药剂对辉铜矿抑制由强至弱的大致顺序为铁氰化钾、亚铁氰化钾、乙二胺四乙酸二钠、硫氢化钠、双氰胺、巯基乙酸铵、氨基乙酸、硫氰酸铵、L-天门冬氨酸,其中铁氰化钾抑制效果最好,且对辉钼矿的可浮性影响不大;铁氰化钾能够有效吸附于辉铜矿表面,引起辉铜矿表面疏水性和电负性大幅度下降;添加铁氰化钾后,辉铜矿表面的CuO组分大量减少,生成了Cu(OH)_(2)且Fe^(3+)和Fe^(2+)的相对含量分别为18.36%、81.64%;铁氰化钾的作用机制为铁氰化钾水解释放出的大量铁氰酸根竞争吸附于辉铜矿表面,生成铁氰酸亚铜沉淀,并随着氧化还原反应生成了亚铁氰酸亚铜和氢氧化铜等沉淀,这些亲水性沉淀牢固地吸附于辉铜矿表面从而抑制辉铜矿。

基于改进MobileNet V3的矿物智能识别模型

针对当前矿物识别领域存在的精度不佳、适应性差、携带不便等问题,提出了一种基于改进MobileNet V3的矿物智能识别模型(CA-MobileNet V3)。为获得研究所需的有效数据集,通过由mindat. org网站和自行拍摄方式获取的矿物图像创建了一个包含19种矿物的数据集,对其进行数据增强处理,并按照8:1:1的比例划分为训练集、验证集和测试集。为提升模型对图像信息的特征提取能力,引入协调注意力机制,用以替代轻量型MobileNet V3模型的原始SE注意力机制,以提高矿物识别准确率。最后,采用迁移学习方法预训练CA-MobileNet V3模型,以加速模型收敛、提高泛化能力、避免过拟合。在训练过程中,将CA-MobileNet V3与mobilenet v3、MobileNet V3、ShuffleNet V2、Efficient Net V2等模型进行了性能比较。结果表明:各迁移模型均展现出显著的收敛速度优势,而CA-MobileNet V3矿物智能识别模型的Top1-准确率、Top2-准确率、f_1-score值分别达到93.90%、98.58%和93.89%,在所有模型中效果最佳,且模型大小仅为4.61 MB,属于轻量化模型。为验证模型有效性,t-SNE可视化分析被用于不同模型的识别效果比较,进一步印证了CA-MobileNet V3模型的优越性。

不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选抑制机理研究

辉钼矿浮选矿浆中含有的大量钙离子,可能与SO_(4)^(2-)、MoO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)、OH^(-)等生成沉淀吸附在辉钼矿表面,不同程度抑制辉钼矿的浮选。溶液化学计算结果表明,矿浆中CaSO_(4)/CaMoO_(4)/CaCO_(3)/Ca(OH)_(2)/出现点分别为pH=1.8/3.8/6.6/13.6,且存在不同程度的相互转化行为。单矿物浮选实验结果显示CaSO_(4)、CaMoO_(4)对辉钼矿浮选的抑制作用较小,而CaCO_(3)、Ca(OH)_(2)的抑制作用较大,其中CaMoO_(4)影响最小,Ca(OH)_(2)影响最大。接触角测试发现,去离子水/CaMoO_(4)溶液/CaSO_(4)溶液/CaCO_(3)溶液/Ca(OH)_(2)溶液中辉钼矿“棱”上接触角分别为89.25°/80.44°/73.31°/62.56°/53.13°,与不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选效果影响的规律一致。SEM-EDS结果发现,仅有微量CaMoO_(4)吸附于辉钼矿“棱”,少量CaSO_(4)吸附于辉钼矿“面”,而CaCO_(3)大量吸附于辉钼矿“面”和“棱”。不同钙离子沉淀物在辉钼矿表面吸附行为的差异是导致辉钼矿浮选效果不同的原因,因此,调控辉钼矿浮选矿浆中钙离子沉淀物的类型有利于改善选钼效果。

羟肟酸纳米粒子捕收剂浮选白钨矿试验

为实现微细粒白钨矿的有效回收,使用含有羟肟酸基团的羟肟酸纳米粒子(SAC)作为白钨矿捕收剂,通过浮选试验对比了SAC与水杨羟肟酸(SHA)对白钨矿及脉石矿物的浮选性能。试验结果表明:SAC对白钨矿的浮选回收率较SHA对白钨矿的浮选回收率高5.7个百分点,对方解石的浮选回收率较SHA对方解石的浮选回收率低4.0个百分点,对石英均无捕收作用。通过接触角和Zeta电位分析表明,SAC在白钨矿表面发生吸附,形成纳米级粗糙结构,与SAC的疏水性共同作用,提高了白钨矿表面的接触角,改善了白钨矿的疏水性。

草酸/超声预处理对氧化黄铁矿浮选的影响

黄铁矿表面严重氧化后会形成稳定性较高的氧化层,严重影响浮选药剂的吸附,使得矿物浮选回收难度增加。为实现严重氧化后黄铁矿的有效浮选回收,研究了草酸和超声预处理对严重氧化后黄铁矿可浮性和表面铜离子吸附活化的影响。单矿物实验结果表明,经草酸预处理后黄铁矿浮选效果不理想,即使在草酸用量达到2.5 g/L时,黄铁矿的回收率仍仅有44.68%,并且添加铜离子后,黄铁矿回收率仅增加至48.13%;而经超声预处理后黄铁矿回收率明显增加,在超声功率为100 W时,黄铁矿的回收率达到了79.72%,且在超声时间为2 min、超声功率为60 W时添加铜离子活化,黄铁矿回收率可达到84.77%。由此可见,添加铜离子后可在超声功率较低时实现黄铁矿的有效浮选回收。主要原因是采用草酸预处理的方式,黄铁矿表面氧化组分脱落程度较低,而经超声预处理后,大量亲水性铁的氧化物/氢氧化物、硫酸盐从表面脱落,增加了表面铜离子吸附位点,进而促进了捕收剂在黄铁矿表面的吸附。

氧化对铜硫矿物浮选影响的研究现状

大多数铜硫矿物表面易氧化,而氧化会对矿物浮选行为及药剂在矿物表面的吸附产生重要影响。目前,关于氧化对铜硫矿物浮选的影响,研究者开展了大量相关研究并取得了显著成果。从铜硫矿物表面氧化影响因素出发,重点分析了溶液性质、矿物晶格缺陷等因素对铜硫矿物表面氧化的影响机理。针对氧化后铜硫矿物浮选回收难度增加的原因进行了分析,一方面,氧化后铜硫矿物表面溶解产生的金属离子增加,会使铜硫矿物表面相互影响严重,造成铜硫矿物难以浮选分离;另一方面,铜硫矿物表面氧化产生的强亲水性的金属氧化物及氢氧化物则会严重减弱捕收剂的有效吸附,使铜硫矿物可浮性降低。基于此,从铜硫矿物表面氧化层脱落方法和氧化后铜硫矿物表面调控方法两方面论述了氧化后铜硫矿物浮选强化措施及其机理。最后,针对氧化后铜硫矿物浮选强化措施提出了相关建议,以期为实现氧化后铜硫矿物高效浮选回收提供借鉴。

水包油型乳化柴油制备及其对辉钼矿浮选的强化

柴油是浮选辉钼矿的常用捕收剂,但在矿浆中分散性差,影响其捕收效果。采用超声法制备水包油型乳化柴油,油水质量比为1∶10,以聚氧乙烯月桂醚为乳化剂,乳化剂用量为油、水总质量的1.5%,超声功率为300 W,超声时间为2 min。制备的乳化柴油用于辉钼矿粗选,可得到Mo品位和回收率分别为7.71%、86.72%的钼精矿,相较原柴油精矿Mo品位提高0.19个百分点,Mo回收率提高3.44个百分点。超声乳化提高了柴油在矿浆中的分散性,乳化剂的添加则保证了乳化柴油的稳定性,从而有效提高了辉钼矿浮选指标。

辉钼矿浮选中无定形二氧化硅的流变学效应

无定形二氧化硅常作为脉石矿物存在于辉钼矿中,但其对辉钼矿浮选的影响尚不明确。采用X射线衍射与工艺矿物学相结合的方法定量分析了钼矿中无定形二氧化硅的含量。分析可知,金堆城钼矿南、北露天矿和黄龙铺西沟钼矿中均存在无定形二氧化硅,含量分别为4.74%、17.34%、9.31%。通过矿浆流变学试验、泡沫层高度测量试验和泡沫均匀性试验以及采用聚焦光束反射测量技术、实时在线颗粒录影显微镜,揭示了辉钼矿浮选中无定形二氧化硅的流变学效应及其对辉钼矿浮选指标的影响。结果表明,无定形二氧化硅含量由0%增至6%,絮体特征粒径小幅增加,适度提高矿浆黏度,泡沫层高度增加,脉石矿物回收率降低,气泡尺寸适中,浮选精矿品位和回收率提高;无定形二氧化硅含量超过6%后,絮体特征粒径大幅增加,矿浆黏度显著提高,泡沫不易生成,且脉石矿物回收率增加,造成浮选指标恶化。

磨矿介质对方铅矿浮选影响的电化学机制研究

磨矿作业对硫化矿浮选有重要影响。以方铅矿为研究对象、以电化学分析为主要手段,研究了钢、不锈钢、陶瓷三种磨矿介质对方铅矿浮选的影响机制。三种磨矿介质对应的回收率分别为:钢79.71%、不锈钢81.62%、陶瓷83.43%,磨矿介质的电化学活性越高方铅矿可浮性越差。分析结果表明,在与方铅矿组合的电偶中,介质钢和不锈钢都充当阳极发生氧化反应,陶瓷介质中则是方铅矿作为阳极发生氧化反应,这导致陶瓷介质磨矿时方铅矿表面疏水物质S 0的含量远高于钢和不锈钢介质磨矿;另外,电化学活性越高,磨矿介质与方铅矿的伽伐尼电偶作用造成的电化学腐蚀越强,生成铁的氧化物和氢氧化物等亲水物质对方铅矿的迁移罩盖越强,可浮性也就更差。

钛铁矿粗精矿直接还原分离钛铁试验研究

通过直接还原焙烧⁃磁选工艺对钛铁矿粗精矿进行铁、钛分离回收利用,采用单因素实验研究了还原温度、还原时间、煤粉用量、硼砂用量、膨润土用量、磨矿细度、磁场强度对铁精矿和钛精矿品位、回收率的影响,确定了适宜的工艺参数。结果表明,在还原温度1200℃、还原时间2 h、煤粉用量40%、硼砂用量2%、膨润土用量2%、磨矿细度-38μm粒级占84%、磁选磁场强度79.62 kA/m时,采用直接还原焙烧⁃磁选工艺可获得铁品位82.57%、铁回收率83.59%的铁精矿和钛品位49.23%、钛回收率85.18%的钛精矿,选冶指标理想。

海藻酸钠强化油酸钠浮选分离白钨矿与方解石的第一性原理研究

白钨矿与方解石的浮选分离一直是研究热点。考察了油酸钠体系下海藻酸钠对白钨矿与方解石浮选分离的影响,采用密度泛函理论,分别建立水-矿物、海藻酸钠-矿物、油酸钠-矿物三种吸附模型,比较了吸附能的差异。研究结果表明,加入海藻酸钠作为抑制剂后,当油酸钠用量为50 mg/L、海藻酸钠用量为10 mg/L、矿浆pH=9时,白钨矿和方解石回收率分别为83.20%、5.20%,分选效果良好。计算结果表明,在水体系中,海藻酸钠和矿物表面均发生吸附,但在方解石表面的吸附强于在白钨矿表面的吸附,海藻酸钠作用后油酸钠在方解石表面的吸附能为43.20 kJ/mol、在白钨矿表面的吸附能为-136.32 kJ/mol,这说明海藻酸钠在油酸钠体系下能够选择性抑制方解石,而白钨矿不受影响,原子力显微镜(AFM)观察结果同时也证实了大量海藻酸钠吸附在方解石表面。研究结果可为白钨矿、方解石的浮选分离提供理论指导。

微波预处理对钼精矿制备钼酸铵过程的强化作用研究

钼酸铵作为钼精矿加工产品的中间产物在整个钼产业链中具有至关重要的作用。钼精矿中的残余药剂影响其焙烧氧化性以及后续生产钼酸铵的浸出率,常规预处理方法(搅拌、超声、焙烧)效果不明显。本研究将微波预处理应用于钼精矿的脱药,对比常规方法与微波预处理作用后的钼精矿焙烧氧化性以及钼酸铵浸出率,并通过紫外分光光度法、扫描电镜(SEM)、接触角测试、TOC全碳以及有机碳含量检测、热重-差动热(TG-DSC)以及红外热成像分析等手段研究了相关作用机理。结果表明:微波预处理后钼精矿接触角减小、表面产生裂痕;同时也降低了氧化反应的活化能,缩短了反应时间;且微波预处理直接加热钼精矿内部,减少了局部氧化,其焙烧氧化性提高了1.06个百分点,后续生产钼酸铵的浸出率提升了4.71个百分点。相关研究为工业生产中提高钼酸铵的浸出率提供了技术支撑。

基于BP神经网络的焦煤浮选模型研究

为实现对不同焦煤浮选精煤产率和灰分质量分数的预测,以鄂尔多斯地区4种焦煤为研究对象,选取碳链长度8~16的烷烃为捕收剂,对4种焦煤进行浮选试验;以密度、接触角、灰分质量分数、捕收剂碳链长度和捕收剂用量为输入量,精煤产率和灰分质量分数为输出量,结合MATLAB构建BP神经网络模型,对模型预测误差进行了分析,发现精煤产率模型和灰分质量分数模型收敛速度快,分别在迭代16次和7次后达到了设定精度0.001,且模型误差小,最大误差为0.15979%。以神华某煤矿的焦煤为样本,对其浮选产率和灰分质量分数的实际结果和预测结果进行了对比,结果表明:浮选产率和灰分质量分数预测效果良好,两者误差均小于5%,模型可靠性较高。研究成果为焦煤浮选指标调控提供了一种新方法。

新疆某铁矿降锌脱硫工艺研究

新疆某铁矿铁品位为35.65%,其中铁主要以磁铁矿形式存在。矿石中锌、硫含量分别为1.12%、1.56%,主要以嵌布粒度较细的闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿等形式存在。原矿中的锌、硫含量较高,易造成铁精矿产品锌硫含量超标,影响后续冶炼过程,故对该铁矿进行降锌脱硫工艺研究。原矿采用“1粗3精3扫”的浮选工艺,浮选尾矿采用多级低场强预磁选的方法,可获得铁品位和铁回收率分别为65.15%、56.81%,锌、硫含量分别为0.08%、0.29%的铁精矿1产品;低场强预磁选尾矿采用高梯度磁选和磁粗选精矿再磨的方法,可获得铁品位和铁回收率分别为67.40%、29.97%,锌、硫含量分别为0.10%、0.30%的铁精矿2产品。综合铁精矿铁品位和铁回收率分别为65.93%、86.78%,锌、硫含量分别为0.09%、0.29%,产品指标满足后续冶炼要求,实现了铁精矿降锌脱硫的目标。

复合烃油捕收剂改善高钙回水选钼效果的试验研究

针对高钙回水影响辉钼矿浮选效果,以不影响辉钼矿与其它非钼硫化矿物浮选分离且改善高钙回水中辉钼矿浮选指标为目的,采用脂肪烃类捕收剂中添加适量稠环芳烃的方法获得一种基于脂肪烃和稠环芳烃的复合烃油捕收剂。结果表明,当脂肪烃类捕收剂中掺入4%的稠环芳烃时,其高钙回水选钼指标最佳;与未添加稠环芳烃的脂肪烃类捕收剂相比,在粗精矿品位相近的情况下,高钙回水选钼回收率提高了3%以上。

低渗透气藏气井产能预测新方法

低渗透气藏具有低孔、低渗、高含水、储层应力敏感性较强等地质特点,其储层渗流规律较常规气藏更为复杂,需要考虑的因素也更多。本文利用新的拟压力建立了考虑启动压力、滑脱效应和应力敏感性的三项式产能方程;提出了利用Excel快速、准确确定三项式系数的方法。通过实例分析证明了新的三项式产能方程的准确性和确定三项式系数方法的有效性,为低渗透气藏气井产能预测和合理配产提供了重要的理论依据。

碳纳米管/石墨烯复合填充交替多层硅橡胶的结构及性能

以碳纳米管(CNTs)/石墨烯(GNs)为复合填充料,通过交替多层共挤出设备制备了一系列不同层数交替多层硅橡胶片材,获得了2^(n+1)+1层结构的多层复合硅橡胶;研究了多层结构硅橡胶微观形貌对其力学性能和介电性能的影响。扫描电镜结果表明,所制备的多层材料具有清晰、规整的连续层状结构,且随着层数增加,填料的分散状态获得改善且取向度增加;拉伸实验结果表明,多层硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率均有所增加,且均大于共混材料;介电性能测试结果表明,多层材料的介电常数随层数增加而增加,并且具有介电的各向异性,其在面内方向上的介电常数高于面外方向。

以变应万变?经济政策不确定性对企业战略变革的影响探析

外部环境会塑造企业战略是战略管理领域共识之一。然而,外部经济政策环境与战略变革间的逻辑关系却未受到应有的重视。以经济政策不确定性为切入点,基于根据战略变革的适应观与机遇观,本文从经济政策环境视角重新审视了企业战略变革,并考察了经营期望落差、分析师期望落差以及冗余资源在其间的调节作用。基于2010—2017年中国A股上市公司样本,本文发现:第一,经济政策不确定性会促进企业战略变革。第二,随着经营期望落差的扩大,经济政策不确定性对战略变革的促进作用将增强,但随着分析师期望落差的扩大以及冗余资源的增加,经济政策不确定性对战略变革的促进作用将削弱。本文丰富了经济政策不确定性领域和企业战略变革领域的研究成果,同时也为企业积极调整战略来动态匹配经济政策环境提供了相关依据。

控股股东股权质押对企业创新方向的影响——股权制衡与企业可视性的调节作用

控股股东股权质押是中国资本市场中的一种普遍现象,虽然学者们围绕控股股东股权质押对企业创新的影响已经展开了诸多探讨,但鲜有研究关注控股股东股权质押与企业创新方向之间的逻辑关系。以中国2003-2017年A股上市公司为研究对象,从突破式创新和渐进式创新视角,探究控股股东股权质押与企业创新方向之间的逻辑关系,并进一步考察企业股权制衡和企业可视性在其间的调节作用。实证结果显示:控股股东股权质押会抑制企业突破式创新,但不会对企业渐进式创新产生显著影响;随着股权制衡不断增加,控股股东股权质押对企业突破式创新的抑制作用先增强、后削弱,即股权制衡在控股股东股权质押与企业突破式创新之间起着U型调节作用;企业可视性会削弱控股股东股权质押对企业突破式创新的抑制作用。结论有助于更加辩证地认识股权质押的创新后果,对促进企业创新和完善公司治理机制亦具有启示意义。