红土镍矿酸浸渣综合利用进展

近年来随着不锈钢及新能源用镍需求的增长,红土镍矿湿法提镍工艺得到更多应用,相应的红土镍矿酸浸渣堆存量也迅速增加,对此类固废进行科学消纳和资源综合利用迫在眉睫。针对红土镍矿酸浸渣有害元素硫、有价金属铁含量高的特点进行综合利用新技术、新装备研究对红土镍矿湿法冶金工业的持续发展具有重要的理论和现实意义。主要介绍红土镍矿酸浸渣的湿法冶金形成过程及其成分组成和物理化学性质,较为系统地梳理了红土镍矿酸浸渣在尾矿坝堆积、地下压滤回填和深海填埋等直接处理方法,提取利用铁、铬、铝、稀土等有价金属资源,消纳制备硅藻土、陶粒、矿物纤维等建筑材料、制备锂电池电极、沸石等高附加值材料综合利用技术上的研究进展,展望了红土镍矿酸浸渣流态化提铁降硫技术及装备的发展前景。

轻量化动车组车载牵引变压器的研制

车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有良好力学性能的硅橡胶为基体材料,首先通过温升分析研究绝缘材料热导率需求,然后制备样品开展实验,以电学性能和力学性能为约束条件研究绝缘材料导热性能改进方法,进而研究车载牵引变压器轻量化设计方法,最后依据研制的绝缘材料与轻量化设计方法,设计并研制了一台容量为250 kVA的小型轻量化车载牵引变压器样机。结果表明:制备的高导热硅橡胶复合绝缘材料性能满足干式车载变压器对绝缘和力学性能的要求;研制的小型变压器样机质量为780 kg,相比同容量油浸式车载牵引变压器质量减少了46.2%,经试验测试得在额定条件下样机的热点温度值为167.68℃,满足车载牵引变压器运行需求。

基于均匀化理论与上限分析的膨胀土滑坡稳定性分析

在膨胀土和滑坡共同作用下,隧道洞口段施工更容易引发地表开裂甚至滑坡等工程灾害,在隧道内采用微型桩群防治滑坡比抗滑桩具有优势。本文基于均匀化理论与上限分析对某高速公路隧道洞口段膨胀土滑坡的稳定性进行计算,并评价微型桩群和削方卸载不同组合方式的处置效果,计算时将微型桩群及桩周土通过均匀化理论等效为符合摩尔库仑强度准则的等效加固体来,以此提高计算效率,最后通过对现场削方+微型桩群加固处置后的滑坡变形监测来验证计算的合理性,得出如下结论:相较于土的强度参数,等效加固体内摩擦角保持不变,黏聚力从26kPa提高到85.36kPa。处置前后的滑坡稳定性评价结果表明,不做处理时,滑坡滑动面从滑坡上方岩土交界面延续到隧道洞口前;仅采用微型桩群加固时,滑坡安全系数在1.17左右,滑动面从岩土交界面延续到隧道洞口后;同时采用微型桩群加固和削方卸载时,滑坡安全系数提高到1.26~1.28,滑动面上缘由土石交界面前移。现场变形监测表明地表变形与深层土体变形均不超过3mm,该措施能保障滑坡的稳定性,同时也验证了计算方法的合理性,可为同类工程提供参考。

基于RUN-XGBoost算法的土石坝渗流预测模型

针对传统土石坝渗流预测模型存在局部最优、抗干扰性差和预测精度低等问题,通过RUN算法优化XGBoost算法得到RUN-XGBoost算法,构建了RUN-XGBoost模型以获得更优的土石坝渗流预测结果。该模型在种群初始化时采用RUN算法对XGBoost算法的3个主要参数进行改进,使预测结果有较高的有效性;通过自动寻找最优参数增进算法的整体收敛速度和预测精度,同时引入随机解,使算法能够排除局部最小值并继续搜索,从而获得全局最优结果。工程实例验证结果表明,RUN-XGBoost模型具有简洁、高效、预测精度高、鲁棒性强等优点。

双孢蘑菇中一种4R型MYB转录因子的基因克隆和生物信息学分析

MYB转录因子广泛存在于真核生物中,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥重要作用。与植物相比,对食用菌中MYB转录因子的研究有限。为探究MYB转录因子在食用菌中的生物学功能,对前期转录组发现的一个编码双孢蘑菇(Agaricus bisporus)MYB转录因子的基因进行克隆和生物信息学分析。结果表明,该基因编码区长1209 bp,翻译402个氨基酸;编码的蛋白分子量为45.95 kDa,等电点9.17,是一种不存在跨膜结构、不含信号肽的亲水性蛋白,具有4个高度保守的SANT结构域,属于4R型MYB转录因子,与白环蘑(Leucoagaricus)中的4RMYB转录因子亲缘关系最近;二级结构预测显示以无规则卷曲和α-螺旋结构为主;亚细胞定位分析显示该转录因子位于细胞核中;此外启动子序列分析表明,该基因启动子区域含有多个与生物抗逆应答、激素响应等相关的顺式作用元件。

数字教育背景下光电专业新工科建设探索

在数字教育背景下,开展光电专业新工科建设,培养高素质、复合型、与世界接轨的光电工程技术人才,是当前高校人才培养面临的挑战。针对当前高校光电专业存在的课程融合与贯通程度不够、课程信息化建设不到位、学生科研创新培养不足等一系列共性问题,通过强调学生教学主体地位的重要性,进一步深化课程改革,提升学生的综合能力;通过突出课程信息化建设,激发学生利用数字资源拓展知识边界,提升学生的信息化能力;通过强化学生实验能力与科研创新能力培养,结合一流科研平台,进一步深化理论与实践的融合,为高校培养具有光电专业特色的新工科人才提供借鉴。

虹吸排水法处理软土地基的水位与沉降计算模型

软土具有渗透性差、承载力低等特性,软土地基的处理一直是岩土工程中的一大难题。利用虹吸免动力排水的特点,可将虹吸排水法应用于软土地基处理中,达到改善土体性质的目的。本文针对虹吸排水法独特的定降深降水模式,先基于离散化的Theis井流模型以及非线性的分层总和法,构建了以孔隙率为核心、渗透系数与压缩模量随固结情况改变的水位与沉降动态计算模型,并与数值模拟结果对比,然后从土体渗透系数、排水板间距以及场地大小3个方面对虹吸排水法处理软土地基的效果进行了分析。结果表明:数值模拟结果验证了计算模型的可靠性,对于浙江沿海不同渗透系数的土体,虹吸排水法均可起到良好的排水固结作用;调整排水板间距可对排水固结时间以及地下水位线起到显著控制作用;排水带来的附加应力随着场地面积的增大向土体深处延伸,对于面积50 m×50 m大小的场地,有效影响深度可达到地表以下27.31 m,远远超出虹吸扬程的极限。在实际的大面积软土地基处理中,虹吸排水法可发挥更好的作用。

致密砂岩油藏纳米乳液渗吸增产作用机理

纳米乳液作为一种纳米级胶体分散体系,因其优异的界面性能以及提高采收率效果被广泛应用于非常规油藏开发。基于低能乳化法制备了水包油型纳米乳液体系,通过室内实验明确纳米乳液静态吸附性能、润湿反转性能以及自发渗吸的内在联系,并分析纳米乳液在致密砂岩油藏中的渗吸增产作用机理。实验结果表明:纳米乳液的平均粒径小于10nm,满足进入致密砂岩绝大部分孔喉的粒径要求,在致密孔喉内能充分扩散运移,从而扩大渗吸作用范围。纳米乳液的临界胶束质量分数为0.015%,能够有效降低油水界面张力至2 mN/m左右。纳米乳液的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,其润湿反转机理以吸附机理为主。纳米乳液能够增溶原油,并通过乳化作用进一步分散原油,减小乳状液中油滴尺寸,减弱油滴通过孔喉时的贾敏效应,降低渗流阻力。岩心润湿性会影响渗吸采收率,随着岩心亲水性增强而增加,不同润湿性岩心自发渗吸时孔隙动用程度存在差异,加入纳米乳液能显著提高油湿岩心内小孔渗吸采收率。同时,增加纳米乳液浓度与边界开放程度可以提高渗吸采收率,这主要是由于致密砂岩自发渗吸受毛细管力主导,边界开放程度增加能够扩大纳米乳液接触面积,纳米乳液浓度增加能够增强润湿反转作用与乳化作用,从而增强自发渗吸效果。

氰化尾渣综合回收利用工艺优化研究

鉴于国家环保政策的调整,环保部等三部委已将“采用氰化物进行选矿过程中产生的氰化尾渣”定为危险废物,而即将执行的新环保税法将对危险废物征收1000元/t的环境保护税,氰化废物的经济消解是未来氰化厂主要研究课题和发展方向。山东某氰化尾渣中含有一定品位的铅、锌、铜,该氰化尾渣不进行回收处理,不仅会造成资源浪费,也会对环境造成污染。如果对这部分多金属进行回收,会产生良好的经济效益。从氰化尾渣中回收有价金属元素不同于从原矿中回收有价金属元素,回收其中的有价元素较困难。为解决此问题,根据该氰化尾渣的性质,采取代表性的尾渣矿样,拟采取确定合理的选矿工艺回收尾矿中的有价金属,采用先浮铅锌再浮硫的优先浮选工艺流程试验,该试验流程能够取得较好的有价金属元素回收效果。结果表明,在原矿含铅2.56%、含锌0.95%、含铜0.19%的条件下,采用一粗两精两扫的流程浮选铅锌、一粗两精两扫的流程浮选硫的工艺,处理该氰化尾渣,获得了含铅品位19.77%、回收率21.50%,锌品位19.69%、回收率71.07%,铜含量1.43%的铅锌精矿,硫品位45.27%、回收率35.92%的硫精矿。新工艺流程指标更优,药剂成本更低、工艺更简洁,不仅铅锌精矿中铅、锌均得到有效的回收,其中伴生硫的指标也得到了改善,为氰化尾渣中铅锌铜硫的回收提供了方案。

新疆乌鲁木齐市双中心233例晚期肾细胞癌患者的预后分析

目的探讨新疆地区晚期肾细胞癌患者的临床特点、治疗方法及预后情况,并对其中汉族患者的临床特点及预后情况行进一步分析。方法回顾性分析2012年1月—2020年1月新疆医科大学第一附属医院、附属肿瘤医院泌尿中心收治的233例晚期肾癌患者的临床资料,中位年龄52(23~87)岁,肿瘤最大径(7.73±4.04)cm,其中汉族患者133例。使用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,对所有患者行单因素、多因素Cox回归分析,并对汉族患者进行进一步分析。结果233例晚期肾癌患者中131例死亡,术后平均随访27.6(1~120)个月,中位生存时间12个月。本组晚期肾癌患者淋巴结转移110例,远处转移200例,其中脑转移21例(10.5%)、肾上腺转移45例(22.5%)。本组晚期肾癌患者1、3、5年生存率分别是48.9%、18.3%、6.1%,单因素分析结果显示,国际转移性肾细胞癌数据库联盟危险分层(IMDC)评分、病理类型、淋巴结转移、远处转移、转移灶数量、治疗方式是影响新疆地区晚期肾癌患者预后的因素(P<0.05);多因素分析结果显示,IMDC评分、病理类型、远处转移是影响新疆地区晚期肾癌患者预后的因素(P<0.05)。汉族亚组患者的多因素分析结果,IMDC评分、病理类型和远处转移是影响新疆地区汉族晚期肾癌患者预后的因素(P<0.05)。结论新疆地区晚期肾癌患者5年生存率为6.1%,中位生存时间12个月,脑转移、肾上腺转移率较高。IMDC评分、病理类型、远处转移是影响新疆地区晚期肾癌患者及新疆地区汉族晚期肾癌患者预后的因素。

超声辅助高凝固点低共熔溶剂提取黄芪黄酮

为将新型绿色溶剂应用于传统中草药活性成分的提取,同时改善低共熔溶剂在提取领域的限制因素,本试验使用超声辅助低共熔溶剂提取黄芪中的五种黄酮类化合物。共合成了10种不同的低共熔溶剂,单因素试验考察了超声温度、超声时间、液固比、含水量和超声功率对五种黄酮得率的影响。在单因素试验的基础上,以五种黄酮的总得率为指标使用响应面优化法优化提取工艺。结果表明:低共熔溶剂氯化胆碱-草酸(摩尔比1:2)为最佳提取溶剂,优化后的提取条件为:超声时间43 min,超声温度44℃,含水量54%,在此条件下五种黄酮的总得率为1.70 mg/g,高于传统的甲醇提取法。因此,超声辅助低共熔溶剂提取法可有效提高黄芪黄酮的得率。

核电厂重要设备爆破片服役寿命评价技术

针对爆破片现有的技术规范中鲜有服役寿命评价的技术说明,以某核电厂汽轮机低压缸爆破片为例,通过对寿命影响因素的梳理,进行了爆破片整体疲劳和爆破试验,并对金属部件的材质检验、缺陷检测,以及非金属部件进行加速老化试验和性能测试对比分析。研究结果表明,经过100次压力循环后,爆破片的性能保持在设计参数内,显示出良好的耐疲劳性能。金属部件的微观分析和非金属部件的加速老化测试均证明了材料的高稳定性和长寿命。在现有的服役条件和更换周期情况下,爆破片主要的寿命影响因素对其服役损伤影响有限,将更换周期延长一倍具有理论和试验数据支撑。该研究对破膜在工程中的应用、维护及更换策略具有一定的指导意义。

硅镁型红土镍矿脱羟基相变过程动力学研究

镍具有优良的物理化学性质,应用领域广泛,镍资源主要存在于硫化镍矿和红土镍矿中,目前红土镍矿正逐渐成为主要的镍提取原料,由于红土镍矿含水量大,在冶炼过程中通常要对矿石进行高温预处理,目的是去除矿石晶格里的羟基水以及预先还原部分金属,但这部分羟基水的脱除需要消耗大量能量,并且产生物相变化,对预还原及浸出都会产生影响,因此探究红土镍矿脱羟基过程的物相变化及动力学条件,对后续加工作业具有重要的研究意义。利用热力学分析软件模拟计算了红土镍矿加热过程中可能发生的化学反应,并采用热重-差热分析及XRD分析研究了硅镁型红土镍矿加热过程的物相变化,从室温到1400℃范围内进行了5种升温速率的非等温动力学实验,在256.8、582.8和823.0℃处有三个特征峰,分别对应褐铁矿脱羟基、蛇纹石脱羟基以及硅酸盐矿物的相变。采用非等温动力学模型求解来确定反应的表观活化能及指前因子,使用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger-Akahira-Sunose法计算了蛇纹石脱羟基过程的活化能,并利用Satava-Sestak法对常用的30种机理函数进行拟合,保留符合条件的机理函数,确定Avrami-Erofeev方程的A1/3函数符合脱羟基过程,其积分形式为G(α)=[-ln(1-α)]3,求得蛇纹石脱羟基反应的活化能为258.71kJ/mol,lnA为28.94,平均线性相关系数为0.9951,蛇纹石脱羟基过程符合随机成核及随后生长模型。

氮肥运筹与化学调控对双季稻产量及其抗倒伏特性的影响

以早稻品种陆两优996、株两优819及晚稻品种H优518、盛泰优018为材料,于2020年开展大田试验,设计3种氮肥运筹方式N1、N2、N3(分蘖肥、穗肥、粒肥用量比分别为7∶2∶1、6∶3∶1、5∶4∶1)与2种化学调控剂多效唑(C1)、壳寡糖(C2)双因素试验,研究氮肥运筹方式和化学调控对水稻产量及抗倒伏能力的影响。结果表明:氮肥运筹和化学调控对水稻产量影响显著,早、晚稻各品种产量均以N2C2处理的最高,主要通过提高植株有效穗数而增产;与N1相比,N2和N3降低了茎秆高度、节间长度和重心高度,增加了茎粗、茎壁厚度和节间充实度,茎秆抗倒伏能力增强,且N2优于N3处理;与对照处理(C3,喷施清水)相比,C1和C2均降低了水稻茎秆高度、重心高度和节间长度,增加了茎粗、茎壁厚度和节间充实度,从而提高了水稻抗倒伏能力;从互作效应来看,N2C1、N2C2和N3C1处理的茎粗和茎壁厚度较大,倒3与倒4节节间长度较短,节间充实度和抗折力较高,倒伏指数较低。综合考虑各品种倒伏指数和产量性状,N2C2处理,即分蘖肥、穗肥、粒肥施用比例为6∶3∶1条件下,于拔节初期喷施壳寡糖,可在提高双季稻抗倒伏能力的同时获得最高产量。

氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐同步氧化降解无害化处置

氰化尾渣是黄金冶炼工业产生的危险废物,全球每年的生产量可达上亿吨。因其含有剧毒氰化物,存在环境及安全隐患,因此亟待无害化处置。采用氧化焙烧技术对内蒙某金矿选矿厂的氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐进行同步氧化降解无害化处置。在氰化尾渣工艺矿物学研究的基础上,利用飞行时间二次质谱(TOF-SIMS)对氰化物赋存状态进行了高精度的定性分析,并开展了氰化尾渣氧化焙烧条件试验,分析了氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐的热分解规律,比较了不同焙烧温度和焙烧时间对总氰化物及硫氰酸盐脱除效果的影响。试验结果表明,氰化尾渣中总氰化物含量为778.20mg/kg,硫氰酸盐含量为1229.41mg/kg。当氰化尾渣在焙烧温度500℃、焙烧时间30min、O2浓度20%、总气流量为600mL/min的条件下进行氧化焙烧试验,焙烧后总氰化物含量为1.59mg/kg,去除率达到99.80%;硫氰酸盐含量低于检出限,去除率为99.99%,实现了总氰化物及硫氰酸盐同步氧化降解。对氰化尾渣气相产物进行了分析,描述了氰化尾渣在氧化焙烧过程中黄铁矿氧化反应、碳酸盐矿物分解反应以及总氰化物及硫氰酸盐持续氧化分解反应历程。该工艺填补了当前氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐同步热处理技术上的空白,在去除稳定性高的络合氰化物的同时,高效氧化分解高含量的硫氰酸盐,为氰化尾渣的深度解毒处置提供理论支撑。

胫骨后肌腱解剖学研究进展

胫骨后肌腱(posterior tibial tendon,PTT)是下肢的稳定装置,对维持足弓和踝关节内后方的动态稳定起重要作用,其收缩可完成足内翻和跖屈^([1])。PTT收缩时,控制中足的跗骨,使前、中、后足相协调,前足内收,抬高内侧纵弓,保护弹簧韧带,并支持后足内翻,协助维持内侧纵弓^([2,3])。当PTT功能出现障碍(posterior tibial tendon dysfunction,PTTD),使足内侧纵弓进行性塌陷,前足外展,距下关节、中跗关节活动受限。

国外某铁锰矿工艺矿物学特性及分离利用技术研究

我国锰矿进口来源相对单一,对外依存度超过90%。我国锰矿资源丰富,但以低品位的贫锰矿资源为主,铁含量超标,而且矿物组成复杂、共伴生关系密切、矿物之间可选性差异小,分离难度大。为了更好地开发利用铁锰矿资源,采用化学成分分析、SEM、MLA、X射线衍射分析等检测方法对国外某铁锰矿进行工艺矿物学研究,并对该矿石进行了分离回收探索试验。结果表明,矿石中TFe品位为31.31%,Mn品位为9.09%,主要杂质元素SiO2含量为28.73%;矿石中主要有用矿物为褐铁矿、铅锰矿、硬锰矿,含量分别为49.57%、8.60%、6.44%;脉石矿物为石英和重晶石,含量分别为29.01和6.24%。矿石中铅锰矿和硬锰矿的粒度较细,-38μm粒级分布率分别达到了74.59%和62.54%,且单体解离度较低,仅为16.75%和15.12%;铅锰矿和硬锰矿主要以连生体存在,贫、富连生体含量均在40%以上;该二者与褐铁矿嵌布关系较为紧密,铅锰矿颗粒多数以细粒包裹体存在于褐铁矿,硬锰矿颗粒多数呈包裹体或浸染状存在于褐铁矿中,铁锰矿物解离较为困难。因此传统选矿方法很难实现铁锰矿物的有效分离。采用“氢基矿相转化—磁选”技术处理该矿石,可获得铁精矿产率54.08%、铁品位58.35%、铁回收率91.47%的技术指标。

孔隙介质非达西渗流Forchheimer方程量化评价

Forchheimer方程作为非达西渗流中广泛应用的基本方程之一,方程中A、B系数的确定一直是孔隙介质渗流领域中的热点及难点,不同学者根据渗流试验结果提出了不同的Forchheimer方程A、B系数的经验公式,但对于均质以及混合粒径的非均质条件下评价各经验公式适用性的研究较少。因此在渗流阻力试验的基础上,采用归一化目标函数和线性回归法评价了Forchheimer方程经验公式的适用性,为不同孔隙介质条件下Forchheimer方程经验公式的选取提供参考。结果表明:对于均质孔隙介质,Sidiropoulou公式对水力梯度有着很好的预测效果;对于2种混合粒径孔隙介质,在使用平均粒径的基础上,还应考虑混合粒径的质量比和大小因素,Macdonald公式的预测效果受混合粒径的质量比和大小影响较小,Kadlec and Knight公式对于水力梯度的预测结果较为稳定;对于5种混合粒径孔隙介质,使用d60作为特征粒径进行预测的效果较好,Kadlec and Knight公式对于系数A的预测效果较好,Ergun公式对于系数B的预测效果较好。研究结果能够为工程中均质及非均质松散砂砾石孔隙介质渗流计算的Forchheimer方程的选取提供依据。

月面飞行器动力下降段多目标轨迹规划

针对未来月面着陆动力下降段轨迹规划需综合考虑多性能指标的问题,提出一种对飞行轨迹先优化后决策的多目标轨迹规划方法.在多目标进化算法MOEA/D-AWA(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition with adaptive weight adjustment)的框架下对轨迹规划的多个指标进行分解,得到若干个单指标的子问题.将凸优化算法作为求解单目标轨迹优化子问题的底层算法,嵌套在MOEA/D-AWA的框架中,经过迭代优化获得一组动力下降段飞行轨迹,其构成多目标轨迹规划问题的帕累托最优解集.根据模糊决策理论对各个帕累托最优解对应的多个轨迹指标逐步降阶并进行综合评估,经过决策得到多指标约束下的飞行轨迹.仿真实验表明,该轨迹规划方法能够在综合多目标的情况下,优化获得一组动力下降轨迹集合,且能够根据不同任务要求从中决策出最优的动力下降段轨迹,可有效解决月面飞行器的多目标轨迹规划问题.

豪华邮轮全船线型优化及截流板设计

为了降低航行阻力,满足豪华邮轮营运经济性的需求,对某8万总吨级豪华邮轮进行了基于阻力性能的全船线型优化及截流板设计。首先,结合CAESES的半参数化变形和SHIPFLOW的势流计算方法,针对目标船进行了兴波阻力最小化的线型优化,再对典型优化方案采用STAR-CCM+计算粘流总阻力,评估优化效果;其次,针对优化的船型方案进行了截流板的设计,进一步降低船型总阻力;最后,通过模型试验验证优化效果。试验结果显示,优化线型安装优选截流板后相对于原型实船有效功率下降了7.8%,证明了所采用的豪华邮轮线型优化和截流板设计方法的可行性。