中国矿山尾矿资源利用的技术与对策

矿产资源的开发利用是人类赖以生存、社会赖以发展的物质基础。随着我国矿产资源消耗量大幅度的增长,堆存了大量的尾矿,也带来了一系列环境污染与安全隐患问题,尾矿资源综合利用的工作日益引起高度的重视。结合我国尾矿资源现状评述了当前的利用技术并提出了具体的利用对策。

针对白云鄂博矿Nb元素识别的全数字化EDXRF仿真

铌元素是我国诸多行业的战略性元素,但目前铌元素过分依赖进口,究其主要原因是国内的铌矿品位过低,批量开采经济效益低下,同时化学分选对环境造成了严重的不可逆破坏。为了从源头提高铌矿的品位,设计了一种全新的X射线荧光信号处理方法,从而更加适用于快速地识别矿石中的铌元素含量,单块配制样品在0.05~0.5 s的时间内即可检测出铌元素的含量。并且解决了传统荧光仪利用模拟系统进行信号处理,而过分依赖电阻与电容导致的稳定性,可重复性差、吞吐量低、弹道亏损严重、基线偏移较大等问题。提出一种运用全数字化方式进行信号处理的思路,将荧光探测器发出的信号首先进行数字化,保证信号的完整性,通过对数字信号进行滤波、微分与量化等处理,可以得到准确的谱线信号。通过对成分及含量已知的样品进行测试,证明结果准确,各项指标得到优化。

包钢稀土选矿厂稀土浮选药剂优化

白云鄂博包钢稀土选矿厂的脉石矿物由于受到金属离子的活化,使1粗2精浮稀土流程不能形成闭路(中矿返回会影响浮选系统的稳定),生产指标不理想。为解决生产流程稳定性差、生产指标不理想的问题,对现场浮稀土给矿进行了药剂优化试验。结果表明,柠檬酸+水玻璃为脉石矿物的组合抑制剂,可有效消除金属离子对脉石矿物的活化;在柠檬酸+水玻璃用量为200+1 500 g/t情况下,采用1粗2精、中矿顺序返回流程处理试样,可获得ReO品位为51.32%、回收率为70.94%的稀土精矿,比现场稀土精矿ReO品位提高了1.32个百分点,回收率提高了15.91个百分点。

稀土金属及其共生铌的湿法冶金技术现状

铌通常伴生在稀土中。首先对浓硫酸焙烧分解、碳酸钠焙烧分解、NH4Cl焙烧分解和氧化焙烧分解等4种常见稀土矿分解工艺和酸性萃取剂萃取、协同萃取、配合萃取等3种萃取工艺的适用范围和优缺点进行了介绍,然后介绍了铌的酸性浸出、碱熔浸出及萃取工艺和铌的酸碱结合分离工艺。从稀土和铌湿法冶金工艺技术发展的轨迹看,提高稀土和铌资源利用率、减少对环境的污染始终是发展的主线。

我国白钨矿与黑钨矿浮选研究现状与趋势

随着"贫、细、杂,难"的钨矿资源的开发越来越多,研究开发高效的浮选药剂、新工艺及高效节能的新设备是提高钨矿选别回收率的重要途径。文章综述了我国白钨矿和黑钨矿选矿药剂、工艺流程及选矿设备的研究现状、应用成果和发展趋势,提出了三个方面的研究建议:根据组合用药原理研发新型组合药剂、利用浮选药剂的同分异构原理开发选择性更强的高效选矿药剂以及新型廉价环保的钨矿物专属选矿药剂研究;改进"彼德洛夫法"、常温法精选工艺、选冶联合工艺、化学选矿和生物选矿、微泡浮选等新技术新工艺研究;连选型和多复合力场离心选矿设备、高梯度磁场、多磁极磁系、大包角磁系等强磁选机以及离心力场、微泡析出式等浮选设备的研究。

氧化铁矿物焙烧工艺与技术研究现状及展望

目前品位高且易选的铁矿石资源濒临枯竭,合理开发利用复杂难选铁矿石资源对缓解我国铁矿石供求矛盾,促进钢铁工业健康发展具有很重要的现实意义。近些年来,针对氧化铁矿物开发的新型高效磁化焙烧方式逐渐引起人们的关注,与传统回转窑及竖炉焙烧方式相比,新型磁化焙烧方式在提高氧化铁矿的选别指标和经济、环保方面有较大优势。本文重点阐述了常规磁化焙烧方式现状,新型磁化焙烧方式的原理及优越性,并对氧化铁矿物磁化焙烧研究前景进行了展望。

白云鄂博矿中稀土、铁综合回收的新工艺研究

采用正浮选-弱磁选-反浮选新型联合工艺流程对白云鄂博矿中赋存的稀土、Fe及Sc矿物进行了综合回收试验研究,为白云鄂博矿中Sc矿物的回收利用提供了一种新的研究思路。开路试验结果表明:在-0.074 mm为85%时,原矿经1粗3精正浮选可得到品位46.12%,回收率52.20%的稀土精矿,且研究发现Na OH作p H调整剂要优于Na2CO3;稀土粗选尾矿在磁场强度为160 k A·M-1时经一次磁选即可得到品位63.42%,回收率65.32%的Fe精矿;磁选尾矿经1粗2精反浮选得到品位405×10-6,回收率20.65%的Sc精矿。

白云鄂博稀土矿物催化半焦燃烧与脱硝特性的研究

采用热重红外联用分析仪对白云鄂博不同稀土矿物(包括稀土原矿、稀土精矿、稀土尾矿)催化半焦燃烧与脱硝的活性进行了研究,研究结果表明:在稀土矿物添加剂作用下半焦的燃烧活性都得到提高,着火温度提前,燃尽温度提前,燃烧时间缩短,燃烧效率提高,并且稀土精矿的催化燃烧效果最好;在稀土矿物催化剂作用下半焦的NO生成量减少,同时CO的生成量也减少,说明添加稀土矿物催化剂强化了CO同相还原NO的作用,从而提高了氮氧化物的脱除效率。其中稀土尾矿的催化能力强于稀土精矿与稀土原矿,说明稀土氧化物与Fe_2O_3间的协同作用。稀土矿物催化剂同时促进半焦燃烧效率与减少NO_x生成,表明稀土矿物催化剂对催化燃烧与脱硝存在协同效应。

白云鄂博稀土浮选研究现状及进展

综述了近几年白云鄂博稀土浮选工业生产实践进展,总结了国内外稀土浮选药剂及浮选理论的研究现状及发展趋势。并针对稀土选矿现存的问题,提出了采用稀土矿物与含Ca、Ba脉石矿物分步浮选工艺,先从稀土浮选给料中浮选脱除萤石、重晶石等含Ca、Ba脉石矿物,增加稀土浮选给料中稀土品位,降低脉石矿物含量,对稀土浮选有良好的应用前景。

阳极气泡运动对制钠电解槽内熔盐流场的影响

模拟电解熔盐制钠过程中阳极气泡的运动,测量气泡周围流场的变化,分析阳极气泡运动对电解槽内熔盐流场的影响。利用粒子成像测速仪(PIV)测量得到平行和垂直阳极方向的流体运动,并研究液面高度及气体流量对流场的影响。

表面包覆处理对A_2B_7型贮氢电极性能影响研究

以A2B7型贮氢合金La1.5Mg0.5Ni6.5Co0.5为对象,在不同反应温度下对合金粉末进行化学镀镍,系统研究了未包覆以及表面包覆镍后对La1.5Mg0.5Ni6.5Co0.5合金电极电化学性能的影响。结果表明,与未包覆相比,包覆后合金电极的活化性能、高倍率放电性能、交换电流密度和氢的扩散速率均得到明显的提高,且随着反应温度的升高而增大。合金电极循环寿命也在一定程度均好于未包覆的,但是改善不明显,这表明化学镀镍能有效地提高贮氢合金电极电化学性能。

一种基于MapReduce的并行聚类模型

在对海量数据进行聚类的过程中,传统的串行模式局限性越来越明显,难以在有效时间内得出满意结果的问题,本文提出一种基于Hadoop平台下MapReduce框架的并行聚类模型。理论和实验结果证明该模型具有接近线速的加速比,针对海量数据具有较高效率。

化学复合镀Ni-Co-P对贮氢合金电化学性能影响

在不同反应温度下,在A2B7型La1.5Mg0.5Ni6.5Co0.5贮氢合金表面化学沉积Ni-Co-P,研究了沉积前后合金电极的电化学性能。结果表明:与未处理相比,沉积处理后合金电极活化次数、高倍率放电性能、交换电流密度和极限电流密度率均得到明显的提高,且随着反应温度的升高而增大。合金电极循环寿命也在一定程度均好于未包覆的。表明化学沉积Ni-Co-P能有效地提高贮氢合金电极电化学性能。

我国锡石选矿研究现状与发展趋势

文章综述了我国锡石选矿药剂、工艺流程及选矿设备的研究现状、应用成果和发展趋势,提出了3个方面的研究建议:根据组合用药原理研发新型组合药剂、利用浮选药剂的同分异构原理开发选择性更强的高效选矿药剂以及新型廉价环保的锡石矿物专属选矿药剂研究;选冶联合工艺、化学选矿和生物选矿、微泡浮选等新技术新工艺研究;连选型和多复合力场离心选矿设备及离心力场、微泡析出式等浮选设备的研究。

稀土La在α-Fe中占位倾向及对晶界影响的第一性原理研究

本文采用重合位置点阵理论构建了α-Fe的Σ3[110](112)对称倾转晶界模型,通过基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了稀土La元素在α-Fe中的占位倾向.结果表明,La在α-Fe晶界的杂质形成能最低,因而La原子倾向于占据晶界区;掺杂La前后的α-Fe晶界电子结构计算结果显示,La占位于α-Fe晶界会使体系中的电荷发生重新分配,将提供更多电子用于晶界区成键,使得Fe原子得到更多的电子,这将导致掺杂区原子间结合有离子化趋势,从而使La与晶界区相邻Fe原子之间的相互作用加强,也使晶界原子与晶界两侧Fe原子的键合加强,从能量角度解释了材料宏观力学性能变化的原因;计算同时发现,La加入后,也使晶界上的原子成键区态密度左移,降低了体系的总能量,使晶界结构更为稳定.

Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响。建立了ε-Cu在bcc-Fe的析出模型,选取界面两侧不同阵点位置,计算Ni在不同位置的偏聚能,分析了Ni在界面区域的占位倾向,在此基础上探究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响。利用Rice-Wang热力学模型的计算表明,当Ni原子处于偏聚能最低的位置时,能够强化界面的结合。而界面分离功计算结果显示,Ni偏聚于bcc-Fe/ε-Cu界面后,界面分离功由279.8 m J·m^(-2)增加到286.7 m J·m^(-2),表明Ni偏聚后会使界面体系更加稳定。Ni偏聚于界面后对界面区域的电子结构也产生一定影响,差分电荷密度显示,与纯bcc-Fe/ε-Cu界面相比,Ni偏聚后会在其周围聚集较多的电子,且Ni与相邻原子之间电子云方向性更为明显;同时,Ni也使近邻Cu和Fe原子的态密度(DOS)向成键态偏移,这使得Ni偏聚加强了bcc-Fe/ε-Cu界面的结合,使界面区更为稳定。

稀土La对bcc-Fe中Cu扩散行为影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了稀土La对bcc-Fe中Cu析出行为的影响.计算了α-Fe中La原子和Cu原子与空位之间,以及La原子和Cu原子之间的点缺陷结合能;在此基础上,讨论了α-Fe中La对Cu扩散激活能的关系.结果表明:La原子与空位之间有较强的相互吸引作用,且对近邻Cu原子也有一定的束缚.此外,La的加入使Cu原子近邻的空位形成能显著升高,这表明La,Cu偏聚区形成空位较为困难.与此同时,由于La原子对近邻空位和Cu原子的吸引作用,使Cu原子向近邻空位跳跃的迁移能有所升高.迁移能与空位形成能变化的计算结果显示,La原子的加入能够使α-Fe中Cu的扩散激活能显著升高,从而延缓了铁素体区富铜相的偏聚和析出.