鞍钢矿山全尾砂充填料浆输送特性L管试验研究

为了揭示鞍钢矿山全尾砂充填料浆的管道输送特性,基于流体力学中Bingham流体模型,结合鞍钢矿山充填系统,开展了L管充填料浆自流输送试验研究。通过胶砂比分别为1:6、1:8、1:10及质量浓度分别为66%、68%、70%、72%条件下的充填料浆管输特性的L管试验,分析了不同工况条件下的管道输送摩阻力试验数据。结果表明:料浆质量浓度比胶砂比对其屈服应力、黏率系数以及管输阻力影响显著;当料浆浓度达到70%和胶凝材料添加量为11%,管输阻力损失为7.02 k Pa/m,料浆自流输送的最大充填倍线为3.29。试验结果对鞍钢矿山的充填系统设计具有指导意义。

鞍钢全尾砂矿渣基充填胶凝材料试验研究

利用芒硝、脱硫石膏、水泥熟料等激发剂充分激发鞍钢水淬渣粉的胶凝活性,开发适用于鞍钢全尾砂的矿渣基胶凝材料。在鞍钢全尾砂物化特性分析的基础上,通过探索性正交试验与极差分析,初步获得满足矿山强度要求的胶凝材料配方。矿渣基充填胶凝材料的开发应用,不仅节约充填材料成本,而且可实现鞍钢铁矿的安全、低能耗开采。

鞍钢全尾砂充填胶凝材料配方正交试验研究

通过对鞍钢水淬矿渣进行化学分析,得到其质量系数为1.797,且矿渣质量好。以水泥熟料、脱硫石膏和工业芒硝为复合盐基激发剂,以鞍钢水淬矿渣微粉为主要胶凝活性材料,开展充填胶凝材料配方的优化正交试验。试验结果表明,对28d养护龄期充填体抗压强度影响程度从大到小的顺序是:水泥熟料、工业芒硝、脱硫石膏。通过激发剂掺量配比优化试验和极差及影响分析、试验验证,得到的全尾砂胶凝材料配方的最优配比是:脱硫石膏11%、水泥熟料4%、工业芒硝1%、矿渣微粉84%;验证试验得到其胶结充填体28d强度为3.68 MPa,为水泥胶结强度的1.58倍。

利用鞍钢烧结灰渣开发尾砂胶凝材料正交试验与决策

烧结脱硫灰渣是焦化厂生产炼钢焦煤排放的废弃物。由于脱硫灰渣含有游离氧化钙和亚硫酸钙等不稳定的矿物成分,导致烧结脱硫灰渣资源利用面临困难。针对鞍钢矿山全尾砂无废充填法开采,以矿渣微粉和烧结脱硫灰渣作为主要材料,熟料和硫酸盐为复合激发剂,对鞍钢矿山全尾砂充填胶凝材料进行开发。首先开展充填胶凝材料配比的正交试验;然后,在极差分析的基础上,建立神经网络模型和预测能力,揭示胶凝材料复合激发剂配比对充填体强度影响规律;最后,综合极差分析和预测分析结果,获得了利用烧结脱硫灰渣开发的全尾砂胶凝材料的最优配方。结果显示:以鞍钢全尾砂作为充填料,胶砂比为1∶6和浓度为70%的胶凝材料最优配比为:熟料4%,脱硫灰渣19%,芒硝0.5%,矿渣微粉76.5%,充填体28 d,强度最高达到3.883 MPa,是相同条件下水泥胶结充填体强度的1.7倍,但材料成本仅是水泥的40%~45%。

海洋环境中金属的腐蚀及防护研究

据统计,2018年,全球自然灾害损失总计1600亿美元,但同年的腐蚀成本远高于这个数值,约3万亿~4万亿美元.伴随着海洋开发不断的深入发展,海洋环境中的金属腐蚀也逐渐引起人们的关注,如何应对目前的海洋金属腐蚀状况,从而给出对策予以防护备受关注,本文对此展开研究,从金属腐蚀的原理、类型以及防护等几个方面提出一些观点,包括优化选材及优化结构设计、添加缓蚀剂、不同的隔离法等.

利用钢渣微粉开发鞍钢矿山全尾砂充填胶凝材料研究

针对鞍钢集团冶金工业水淬渣、钢渣、脱硫灰渣以及鞍钢矿山周围的生石灰、水泥熟料和外加剂等激发剂材料,进行满足鞍钢铁矿山阶段嗣后充填法开采替代水泥的全尾砂充填胶凝材料试验研究。探讨了硫酸盐类、碱类、盐类等不同类型激发剂及不同掺量对钢渣活性的激发效果,并研究了水泥熟料掺量、钢渣掺量对全尾砂胶凝材料性能的影响。结果表明,当水泥熟料为12%、脱硫石膏为2%、工业芒硝为1%、钢渣微粉掺量为20%,矿渣微粉为65%时,70%浓度灰砂比1∶6的全尾砂充填体28d强度可达到2.78MPa,满足阶段嗣后充填采矿要求,实现了钢渣废弃物的资源化利用。

鞍钢矿山选矿全尾砂浆絮凝沉降试验与优化控制研究

选矿全尾砂浆浓密是全尾砂充填采矿中的重要环节,直接关系到充填生产能力和充填体质量。为了揭示砂浆浓度、絮凝剂选型与单耗、絮凝剂溶液浓度对砂浆沉降速度及底流矿浆浓度的影响规律,针对鞍钢矿山全尾砂浆开展了全尾砂浆絮凝沉淀对比试验研究。初选结果表明,添加絮凝剂对全尾砂浆溶液沉降速度影响显著,2~3 min内即可达到沉降临界点;针对鞍钢张家湾铁矿碱性全尾砂浆,阴离子型的聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂效果最好。为了定量评价絮凝沉降速度,提出了从开始到沉降高度达到总沉降量80%时的平均速度来度量,并通过正交试验、极差分析和回归分析,建立底流矿浆浓度、沉降速度与影响因素的函数关系,并采用遗传算法进行多目标参数优化。研究结果表明,当给料浓度为19.21%、絮凝剂单耗为43.54 g/t、絮凝剂溶液的浓度为0.4%时,全尾砂浆的沉降速度最大,达到21.77 cm/min,底流矿浆浓度达到67.04%。该研究为鞍钢矿山全尾砂浆浓密设备选型与参数设计以及优化控制提供理论依据。

鞍钢矿山全尾砂新型充填胶凝材料配方正交试验与优化

基于目前以水泥作为充填胶凝材料的铁矿充填法采矿面临严峻的经济效益问题,利用水淬渣和脱硫石膏等废弃物开发全尾砂充填胶凝材料,是降低充填采矿成本提高采矿经济效益的有效途径。以鞍钢水淬渣为主要原料,以水泥熟料、脱硫石膏和工业芒硝为复合激发剂开展充填胶凝材料配方的正交试验。试验结果表明,对充填体28d强度影响程度从大到小的顺序是：脱硫石膏〉工业芒硝〉水泥熟料。通过调整激发剂掺量进行胶凝材料配比优化试验,从而得到全尾砂充填胶凝材料的最优配比是：水泥熟料4%、脱硫石膏11%、工业芒硝0%和矿渣粉85%,其胶结充填体28d强度为3.79 MPa。是相同条件下水泥胶结充填体强度的2.7倍,但材料成本仅是水泥的45%~50%。

鞍钢矿山超细铁矿全尾砂浆絮凝沉降特性试验

全尾砂充填是大型铁矿充填采矿法的发展方向,超细全尾砂浆高效浓密技术是实现安全和经济采矿的关键技术。针对鞍钢铁矿充填采矿法,开展超细全尾砂浆沉降速率与絮凝浓密机理试验研究。通过全尾砂浆静态沉降试验和添加不同分子量絮凝剂试验,以砂浆沉降速度为评价指标,揭示不同絮凝剂掺量的全尾砂浆沉降速率。结果表明,添加分子量为1500万的阴离子絮凝剂能够吸附超细全尾砂颗粒,加快全尾砂浆沉降浓密速度。确定了鞍钢铁矿全尾砂浆絮凝剂溶液最优浓度为0.3%~0.35%,相应的絮凝剂添加量为95~115g/t,获得的底流极限压缩浓度为71.12%,达到矿山设计的质量浓度65%。研究成果为鞍钢铁矿嗣后充填法采矿全尾砂浆沉降浓密设计与工程应用提供理论基础。

一种基于提升小波变换的盲水印算法

随着多媒体和网络技术的迅猛发展和广泛应用,多媒体安全和版权保护的问题已引起了社会的极大关注,而数字水印技术已经成为实现版权保护的有效途径。文中提出了一种基于提升小波变换的盲水印算法,利用提升小波变换将原始图像进行3层多分辨率分解,根据各个层次相应位置的提升小波系数排序情况和密钥中{1}元素的位置来决定水印嵌入的位置,在水印提取时根据密钥中{1}的位置可以实现盲水印提取,这种算法简单、可靠,实验证明具有较好的效果。

基于RSM-BBD的全尾砂浆絮凝沉降参数选择及优化

针对鞍钢矿山较细全尾砂絮凝沉降存在底流浓度低和沉降速度慢等问题,通过选择及优化絮凝沉降参数来提高絮凝沉降效果。首先对全尾砂和絮凝剂等试验材料进行物化分析,并在此基础上进行絮凝剂优选试验,确定了絮凝剂类型;其次采用Design-Expert软件中Box-Behnken响应面法(RSM-BBD)设计并进行了13组试验,根据试验结果建立响应面回归模型,研究各因素及其交互作用对全尾砂絮凝沉降的影响,并在此基础上采用多目标规划来优化全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度等参数的配比。结果表明:全尾砂絮凝沉降不仅受单一因素的影响,而且受多因素交互作用影响;最优参数配比为全尾砂浆浓度19.79%、絮凝剂单耗37 g/t、絮凝剂溶液浓度0.2%。以此参数进行验证试验,得到底流浓度为69.55%、沉降速度为10.39 m/h,均满足要求。最后对全尾砂絮凝沉降机理进行分析,为全尾砂絮凝沉降参数设计及优化控制提供理论支撑。

基于FLUENT的全尾砂充填料浆输送特性模拟与分析

为了揭示矿山全尾砂充填料浆的管输特性,以鞍钢张家湾铁矿的充填系统为例,对全尾砂充填料浆在实际质量分数和流量下的输送特性进行FLUENT模拟和分析,研究结果显示:灰砂比为1∶8、质量分数为70%~72%的料浆在几何倍线3~4的实际充填作业中可以实现自流输送;当充填流量一定时,质量分数72%的料浆相对于70%的料浆流动状态更加稳定,呈现更好的结构流状态,故而在满足充填系统能够自流输送的前提下,料浆质量分数的增大可以提高充填系统的输送稳定性;相同质量分数下,沿程压力损失与入口流量呈正相关。

铁矿干、湿式预选技术合理选用

通过对磁铁矿干湿式预选技术的试验研究,确定了合理的选矿工艺流程。实践表明采用粗粒预选可提前抛尾、减少入磨量,同时粗粒尾矿可不进入尾矿库,延长了尾矿库的服务年限.

基于RSM-DF的矿渣胶凝材料复合激发剂配比优化

针对较细全尾砂胶结充填采用水泥胶凝材料不仅充填效果差,而且成本较高的问题,利用矿渣微粉开发低成本矿山充填胶凝材料,为了有效激发矿渣微粉活性,在前期大量探索性试验的基础上,利用响应面–满意度多目标优化法(RSM-DF),开展复合激发剂配比优化试验。首先对试验材料进行物化分析;其次基于前期试验确定的影响因素及相应水平,采用Design-Expert软件中的Box-Behnken响应面法设计并进行13组试验;接着根据结果建立响应面回归模型来研究3个因素及其交互作用对28 d强度、料浆坍落度及泌水率的影响;然后在此基础上采用满意度多目标优化法对复合激发剂配比进行优化。结果表明:2 8 d强度、坍落度和泌水率3个响应量不仅受单一因素的影响,而且受因素之间交互作用的影响;复合胶凝材料优化配比为:熟料含量4%,脱硫灰渣19%,芒硝含量0.5%,矿渣微粉76.5%,并以此配比进行验证试验,得到28 d强度、料浆坍落度和泌水率分别为3.42 MPa、18.6 cm和6.1%,均满足高浓度自流输送的要求。最后利用XRD和SEM等分析方法,探究了新型充填胶凝材料的水化机制,为新型胶凝材料在矿山的利用提供理论依据。