唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征及环境意义--以华北理工大学校区为例

大气降尘矿物学特征研究具有重要的环境学意义。文章以华北理工大学校区采集样品为例,应用激光粒度分析仪、扫描电镜、X射线粉末衍射、电感耦合等离子体质谱等对河北省唐山市曹妃甸地区大气降尘矿物学特征进行了初步分析研究。结果表明,曹妃甸地区大气降尘粒径较粗,颗粒物包括块状、柱状、片状、球状及不规则粒状集合体,主要由石英、长石、石膏、云母、绿泥石、角闪石、白云石、方解石和赤铁矿等矿物组成;降尘样品中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等重金属元素含量均较高。研究分析表明,降尘样品中硅酸盐矿物主要源自地面扬尘,而石膏、方解石等碳酸盐矿物可能为环境中的次生矿物,样品中重金属污染主要来源于燃煤、工矿企业生产排放和少部分汽车尾气排放。

一种含回填土边坡工程排水装置及施工方法

为深入研究回填土边坡工程中原始坡体土层含水丰富的排水方案,依托张尚高速公路边坡排水工程,提出了一种回填土边坡排水装置及施工方法:排水装置由排水管、排水预制件和连接件组成;原始坡体岩土层排水管侧壁设置排水孔,管体和端部包裹反滤土工布;原坡体表面处理后,在原坡体上回填土层并压实。开挖坡体排水孔,并依次安装排水管、预制件连接件和预制件;回填土层排水预制件采用铁矿石尾砂、水、胶凝材料按一定配比制作。本文设计的排水装置的降排水效果良好,且利用矿山固废材料制作排水预制件代替常用的PVC排水管,具有低碳、服务期长等优点。研究结果可为相同条件下边坡排水治理提供参考。

基于岭估计的GPS高程拟合方法研究——以华北理工大学曹妃甸校区为例

针对应用传统的二次曲面法实施高程异常拟合过程中,普遍存在法方程病态的问题,采用岭估计的方式结合高程拟合模型,同时借助实例对特定项目的高程异常数据展开运算。将高程异常值分为二次曲面法计算和岭估计法计算,对拟合计算中所得的数据值进行了比较、分析。结果表明:岭估计法不仅可以有效解决二次曲面法的高程拟合模型在进行高程拟合时所出现法方程病态,且高程拟合的精度也得到了提高。

无人机遥感在城市湿地资源调查中的应用研究——以华北理工大学校园湿地为例

城市湿地的监测与保护是开展城市生态建设的重要内容,是为了更加科学合理地开发利用城市湿地。本文以华北理工大学校园湿地为研究对象,利用无人机遥感技术获取影像数据,结合实地调查,运用ArcGIS软件对两期数据进行处理分析。针对湿地植被种类和空间变化等内容,提出相应的保护方向,为推动城市湿地的生态系统持续循环提供借鉴和参考。

基于培养大学生创新能力的开放实验室管理研究

创新能力是高校大学生的培养目标之一,开放资源丰富的专业实验室成为重要的手段。研究主要依据实验室具备的资源条件,设置可开设的实验类型、实验内容,设计实验室开放的管理模式。特别对开放实验室的功能、实验室平台建设、实验室安全教育和管理模式等方面进行系统的设计。结果表明,系统的实验室管理模式,可有效提高专业实验室的资源利用率并且可以增加教学、科研成果产出,显著提高大学生的创新能力。

氢氧化镁的制备及机理研究进展

氢氧化镁是重要的镁基矿物材料,是实现镁资源高值化利用的重要途径。然而,氢氧化镁的形貌变化受制备原料、方法及条件的影响,直接影响着氢氧化镁的应用。因此,对物理粉碎法、直接沉淀法、氧化镁水化法等制备方法的制备工艺及优缺点进行了详细分析,指出氢氧化镁具有热稳定性高、比表面积大等特点,分析了氢氧化镁形貌与其作为高分子材料阻燃、重金属废水吸附处理及染料废水降解等不同途径应用之间的关联,以期为氢氧化镁的更多潜在应用提供借鉴。提出了在氢氧化镁晶体生长过程中,可以通过添加晶面调控剂、掺杂阳离子等方式改变晶面生长习性,而且溶液过饱和度变化也会对晶体成核和生长产生促进或抑制作用,从而影响氢氧化镁的形态。指出工业化生产高纯度和特定形貌的氢氧化镁仍面临着挑战,不同条件下氢氧化镁晶体缺陷形成机制尚不明确,仍需进一步研究晶体中可能存在的位错、间隙缺陷等类型,以提高氢氧化镁的性能、扩展镁资源高值化利用领域。

微波预处理对中性条件下石英和长石浮选行为的影响研究

针对石英与长石难以有效浮选分离的问题,试验采用微波预处理的方法增大石英和长石表面性质的差异。研究在中性条件下油酸钠和十二胺为混合捕收剂、六偏磷酸钠为抑制剂条件下微波预处理分别对石英与长石浮选回收率的影响。试验结果表明,微波后的浮选回收率差值提高了11.87%。药剂吸附试验和Zeta电位测定结果表明,微波后石英对药剂的吸附能力下降,Zeta电位上升;而长石对药剂吸附能力上升,Zeta电位下降。说明微波预处理改变了矿物对药剂的吸附量,并增大了石英与长石表面性质的差异,提高了分选效果。

过渡金属离子促进煤自燃机理的量子化学计算

为研究低温氧化条件下典型过渡金属离子对煤自燃的影响,对褐煤(HM)、气煤(QM)、肥煤(FM)进行过渡金属离子的测定,选取过渡金属离子中含量较多且氧化性较强的Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)为研究对象。采用量子化学计算方法,分析了电荷分布、前线轨道和拉普拉斯键级,证明了活性位点的存在。探究了有无过渡金属离子情况下,Ar—CH_(2)—CH_(3)到Ar—CO—CH_(3)的2种反应历程进行模型优化、过渡态计算和IRC验证,得到热力学相关参数。计算结果表明,无过渡金属离子参与的反应决速步的活化能垒为164.18 kJ/mol,有过渡金属离子反应决速步活化能垒为158.72 kJ/mol,过渡金属离子对总反应速度影响效果不显著。Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)参与下,反应的总放热量分别为1535.52、1834.97、365.93 kJ/mol,其数值均大于氧气分子氧化脂肪烃所放出的热量(319.93 kJ/mol),氧化脂肪烃中C—H的自由能垒分别为42.79、4.30、117.29 kJ/mol,其值都小于氧气分子氧化C—H反应的活化能值(146.38 kJ/mol),过渡金属离子对C—H氧化能力从高到低的顺序为Mn(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ),反应过程中伴随着·OH和H_(+)的生成,在后续反应中,会进一步与煤结构发生反应,加快煤自燃过程;为验证模拟结果的准确性,采用程序升温气相色谱联用仪对4种不同煤样的CO气体产物出现的时间和体积分数进行测定,发现4种煤样出现CO气体产物的温度点相近,添加锰离子的煤样在90℃时产生了CO,其余3种煤样在100℃出现CO气体产物,CO气体产物体积分数从大到小的顺序为Mn(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和原煤样,这与计算得到的结果相一致,随着温度的升高,Mn(Ⅲ)对于提高CO生成速率效果逐渐减弱,铁离子和铜离子催化煤自燃效果逐渐显著,实验结果与模拟结果具有一定的相关性,相比于氧气分子,煤中过渡金属离子更容易与C—H发生氧化反应,不仅使自由基链式反应更早发生,还增加了反应的放热量和·OH和H_(+)的生成量,从而促进煤自燃。

基于第一性原理分析氯化胆碱-草酸对氧化锌浸出作用机理

这是一篇冶金工程领域的文章。为探究氯化胆碱-草酸对含锌尘泥中氧化锌的浸出机理,运用量子力学手段,模拟氯化胆碱-草酸1∶1、1∶2低共熔溶剂在氧化锌表面相互作用,通过实验对模拟结果进行验证。结果表明,氯化胆碱-草酸形成的分子间氢键对低共熔溶剂稳定性起到重要作用,电子得失情况为Ch+得到电子,OA、Cl-失去电子。ZnO(001)面为氧化锌完全解理面,氧与锌原子形成四面体结构,在与外界发生反应过程中氧原子容易得电子,锌原子容易失去电子。氯化胆碱-草酸和氧化锌相互作用过程中氧化锌失去电子,氯化胆碱-草酸得到电子。ChCl-2OA和ZnO相互作用能?E=-819.6896Ha较小,说明氧化锌更容易与ChCl-2OA发生反应。径向分布函数表明氯化胆碱-草酸在与氧化锌相互作用过程中主要以化学吸附为主,物理吸附为辅,化学吸附形成的Cl-Zn比O-Zn贡献较大。通过纯矿物实验验证可知,ChCl-2OA对氧化锌的浸出效果较好,验证了利用分子模拟氯化胆碱-草酸与氧化锌相互作用机理的准确性,为低共熔溶剂浸出含锌尘泥提供理论基础。

硕士研究生实践创新能力培养探索——以矿业工程学科为例

针对我国目前矿业类高校硕士研究生创新能力培养方面的问题,以"矿物材料学"和"矿产资源综合利用"两门研究生课程为例,提出了在课程学习过程中增强对学生实践能力、创新能力的培养的有效途径,构建了"科研-实践-创新"三角互助为主线的有效培养模式。

信息化施工技术在岩溶治理工程中的应用

阐述了信息化施工技术在岩溶治理工程中的重要性,并通过某工程实例,对其应用方法进行了剖析。在施工中,通过各流程中的资料、数据的反馈,与勘查资料对比,并及时调整设计方案及施工方案,最终达到理想的岩溶治理效果,并节约了施工成本。

以井巷工程为例探讨专业课课程思政的实施过程与效果评价

以井巷工程课程为例,挖掘课程中思政元素和思政案例,通过分组讨论、“理论+模型+实践”、认识与实践、创新与创业的教学模式,将思政教育融入教学中,实现专业课中育人的效果。建立多维复合评价体系、问卷调查评价体系、过程与结果并重的考核评价体系,对课程思政实施效果评价,为专业课开展思政教学改革提供指导。

关于矿山生态修复工程设计所用软件的简述

在矿山生态环境恢复治理设计工作中,有许多适用的三维地形图软件和土石方计算软件,专业性软件的使用大大提高了工作效率,也提高了土石方计算的准确率,为施工工期预测、工程预算工作奠定了基础。

磁化处理水对微细粒赤铁矿浮选的影响

这是一篇矿物加工工程领域的文章。为促进磁化处理在铁矿浮选中的应用,为磁化处理理论体系的构建提供一定依据,研究了磁化处理水对赤铁矿和石英纯矿物浮选的影响,并从润湿性和吸附量方面进行了机理分析,进行了动力学验证实验。磁化场强150 mT,磁化时间6 min,1号磁场位型时,赤铁矿回收率为82.85%,提高了28.20%。磁化处理水有利于油酸钠在赤铁矿表面的吸附作用,降低了赤铁矿表面的润湿性,对石英无影响。磁化处理浮选用水后,赤铁矿浮选速率常数由0.54提高至0.61,较大回收率由57.18%提高至85.63%。表明磁化处理后赤铁矿浮选效果优于未磁化时,磁化处理可以提高赤铁矿浮选速率和回收率。条件实验、机理分析及动力学验证实验结果一致。

深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术研究

为解决林西矿深井高应力软岩巷道底鼓问题,论文通过理论分析和现场实测相结合方法,研究分析出了深井高应力软岩巷道底鼓力学机理及控制技术,得出了如下结论:(1)推导出了巷道两侧底板极限破坏深度、极限破坏宽度以及沿滑移面有效滑动力的计算公式;(2)判断出了林西矿1791-2工作面回风巷底板破坏为挤压流动性底鼓,全断面破坏鼓起形式;(3)分析出了巷道底鼓机理、底鼓原因以及控制途径;(4)提出了“顶、帮、底同治”控制巷道底鼓技术,顶帮采用高强预应力锚杆网+锚索支护,底板采用预应力锚索锚注加固+混凝土铺底技术;(5)现场工业试验表明巷道底鼓得到了有效遏止,能够满足正常使用要求。

磁化处理浮选药剂对气泡运动行为的影响研究

为探究不同浮选药剂体系下磁化处理对气泡运动行为的影响,使用实验室自制磁化装置对油酸钠、松醇油、仲辛醇三种药剂溶液进行磁化处理,通过观察在自制水槽中产生的气泡,系统性分析其气泡速度、加速度、气泡变形系数、气泡兼并时间和气泡跳动时间等数据,结合浮选中气泡运动规律,总结出磁化对其的影响。试验结果为:油酸钠体系下气泡在磁感应强度为150 mT时最大速度增加了7.85 mm/s,加速度增加了97 mm/s^(2),气泡变形系数减小了0.19,气泡兼并时间及气泡跳动次数比未磁化条件下分别增加了0.25 s和74 ms;松醇油体系下气泡在磁感应强度为100 mT时气泡兼并、气泡跳动时间变化较为明显且最大速度增加了9.43 mm/s;仲辛醇体系下,磁感应强度150 mT时气泡兼并、气泡跳动时间变化较为明显,且气泡在300 mT时最大速度增加了3.03 mm/s。结果表明,150 mT磁感应强度的磁化处理对油酸钠溶液浮选行为具有有利影响;油酸钠、松醇油、仲辛醇体系下气泡变形系数及跳动时间差异最大的分别为150、100、150 mT,且不同溶液体系下磁感应强度对气泡速度的影响也不同;此外油酸钠的上升速度有两个峰值,而松醇油和仲辛醇只有一个峰值。磁化对三种溶液均有明显影响,研究成果对优化磁化处理在浮选中的应用具有一定的指导意义。

新工科背景下1+3PBL互动性教学设计改革与实践

课程建设是新工科建设的关键环节,是人才培养的主阵地。该文以本科课程遥感原理与应用的建设为例,针对现在大学生主体和工科专业课程特点,对课程内容、教学形式、考核标准进行基于PBL的互动教学改革,设计PBL与BOPPPS课堂互动、五星教学组织、KOSEAM学习环组合的学习形式,采用基于OBE多元化考核标准,形成一种符合新工科人才培养要求的1+3PBL教学模式,为促进学生综合技能的培养、强化学生自主学习及合作创新能力提供新的思路。

磁化处理对浮选药剂与水的影响研究进展

为了推进磁化处理技术在选矿行业中的应用,简述了磁化处理技术及其发展史。对磁化处理技术在国内外各领域的研究现状进行了分析,总结了磁化处理技术的优势。重点归纳了磁化处理在浮选中对捕收剂、抑制剂的影响,总结分析了磁化处理对浮选药剂的磁化效果及其在浮选中的作用,归纳总结了磁化处理对浸出剂的磁化效果及其对浸出指标的影响。磁化处理工艺相比于常规浮选,具有简化工艺流程,减少药剂用量及提高选别指标等优势。针对磁化水能够提高浮选回收率等选别指标的问题,对磁化水的理化性质进行了分析,最后指出了磁化处理对表面张力、黏度的影响是其效果的来源。针对现有研究中的不足,指出了今后磁化处理技术在基础理论方面的研究方向及发展趋势。

A金矿选矿厂磨浮工艺技术改造与实践

河北省A金矿选矿厂针对选矿工艺及环保问题,为了稳定生产、充分挖掘生产技术指标提升潜力,提高选矿厂的日处理能力和金回收率,开展了技术改造及选矿工艺应用研究。通过改变选矿工艺,将现有炭浆法提金工艺改为浮选工艺,并通过调节作业制度、优化工艺流程、更换相关设备等方式,将选矿厂生产能力由350 t/d扩大至450 t/d,稳产年年均处理量达到1.485×105t,选矿回收率由68%提高到了89%,项目达产年年均销售收入3.806 4×10^(7)元,年均净利润4.182×10^(6)元。经过技术改造后,选矿厂以合理的投入获得最大的经济效益和社会效益。

生物炭的制备与改性及其在环境治理中的应用进展

生物炭是一种新型修复环境污染的材料,可用于修复土壤、水体等污染。研究针对生物炭的制备方法,如慢速热解、快速热解、水热碳化、气化技术以及微波热解等及生物炭改性技术进行了系统分析,并对生物炭在环境治理中的应用进行了分析讨论。对生物炭改性及其应用前景进行了展望。