摘要:稀散金属碲作为半导体、光伏器件及红外探测器的关键材料,其高纯化技术直接影响下游产品的性能与可靠性。系统综述了化学提纯(化学沉淀法、溶剂萃取法、电解精炼法及氢化法)与物理提纯(真空蒸馏法、区域熔炼法、直拉提纯法及固态电迁移法)等主流提纯工艺的研究进展,深入探讨各工艺的适用范围、优缺点及现存问题,并对未来高纯碲制备的研究重点进行展望。旨在通过全面综述促进高纯碲制备技术的优化和发展,构建高效、低耗、安全的碲纯化体系,为新一代电子信息与清洁能源产业提供核心材料保障。
摘要:自2000年纳米气泡被证实可稳定存在于疏水表面以来,其稳定性研究迅速发展,相关报道大量涌现,纳米气泡也随之在多个科学领域中被广泛应用。在浮选领域,纳米气泡相关的理论研究日益丰富。目前,纳米气泡对微细颗粒矿物浮选的影响机理是研究焦点。为深化微细颗粒浮选的基础理论,系统总结了纳米气泡在微细颗粒矿物浮选中的强化机制,主要包括:体相纳米气泡对浮选过程的强化机理、表/界面纳米气泡引发的颗粒间作用力机制、表/界面纳米气泡诱导矿物表面液膜破裂的机制,以及表/界面纳米气泡对颗粒表面疏水性质的影响机制。在此基础上,根据当前纳米气泡强化细颗粒矿物浮选的研究现状,指明了纳米气泡对矿物颗粒浮选影响的研究重点,为纳米气泡浮选微细颗粒矿物提供新的研究思路和技术途径。
摘要:针对石碌铁矿边坡滑坡及其冲击作用下地下巷道危险带预测问题,通过霍普金森压杆冲击试验,研究矿岩在等冲击气压下的动态力学性质,并结合颗粒流离散元PFC方法,开展了石碌铁矿边坡滑坡研究,分析滑坡冲击细观力学特征及其对地下巷道的影响。研究表明:岩性为均质时,矿岩破坏模式呈“V”字形;岩性为非均质且高径比 α=2 时,矿岩呈强脆性破坏模式且破坏后试件较完整,冲击长度与试件的破碎程度成正比。边坡滑坡由浅部岩层变形破坏诱导内部岩石颗粒破坏,主要沿着边坡坡顶至坡底方向滑移。滑坡表面光滑,滑移速度主要为 4.5m/s ,边坡最终自然休止角为 20° ,滑坡体内部位移为 100~200m ,最大位移达到 310.6m 。 -45m 水平巷道有垮塌风险, -60m 和 -75m 水平巷道安全。该研究为矿区滑坡冲击对地下巷道稳定性的影响提供有益的参考。
摘要:在矿山开采中,溜井作为关键的矿石输送设施,其性能对矿山的整体运营效率和安全性至关重要。然而,由于内部复杂的流体动力学行为及多因素交互影响,溜井设计与优化极具挑战性。深入探讨了溜井设计原则、工作原理及其相关影响因素,并提出优化方法以延长溜井使用寿命。通过理论推导确定了溜井中矿石的运动轨迹方程,计算了法向恢复系数与切向恢复系数,通过数值模拟发现矿石碰撞时法向力显著大于切向力,斜溜槽落矿产生的法向力与切向力均高于中心落矿。其中,法向力平均增幅约为 36% ,切向力平均增幅约为 17% ;同时,切向磨损比法向磨损严重,斜溜槽落矿磨损集中于矿石撞击点且整体磨损程度远超中心落矿。速度相同时,中心落矿形式下溜井井壁承受的内力较小,随着矿石初速度增加,井壁内力增长速率亦随之上升,2种形式下 4m/s 时的最大增长速率为 0m/s 时的2.3倍、2.2倍。建议采取如设置自动钢板导向门和缓冲酮室等措施降低矿石初始速度,从而减少溜井井壁所受内力。
摘要:针对玲珑金矿井下巷道掘进过程中,爆破效率低,爆破成本高,爆破振动大等问题,提出了一种孔内分段一二次封堵炮孔的新型装药结构及起爆方式,采用新型堵塞材料作为炮泥,充分利用电子雷管的优势,进行孔内精微差分段。掏槽中心孔由原装填1发雷管调整为2发,并进行孔内精微差分段,时间间隔 53ms ;对炮孔二次封堵,形成2个独立空腔,延长冲击波孔内作用时间;并采用新型材料聚氨酯发泡胶 + 高效水炮泥封堵炮孔外口。实践应用表明:技术方案优化后,采用新型炮泥封堵不仅能降低粉尘和CO浓度,缩短通风时间,降低炸药单耗,还能提高生产效率,经济效益显著,为类似矿山爆破提供参考借鉴。
摘要:超细黄金尾砂作为充填材料的安全有效应用具有重要的环保和经济意义。以某金矿选矿厂生产的超细黄金尾砂为主要试验材料,开展了一系列试验,分析不同胶凝剂、灰砂比和料浆浓度对充填体力学性能的影响,并结合毒浸试验评估其水质变化。研究结果表明,充填体的单轴抗压强度、泌水率和沉缩率受灰砂比、胶凝剂类型和料浆浓度的显著影响。随着灰砂比的减小,单轴抗压强度降低,而矿渣微粉胶凝剂及较高料浆浓度有助于提高单轴抗压强度。最佳工艺条件为胶凝剂矿渣微粉、灰砂比1:4和料浆浓度 68% 。泌水率和沉缩率随着灰砂比减小而增大,但提高料浆浓度可有效降低其泌水率和沉缩率。水质检测结果表明:充填体泌水水质符合V类标准,且大部分为 I~N 类水质,符合国家污水排放标准,对井下水质的影响较小。
摘要:矿产资源是人类发展中不可或缺的一部分,同时也是现代化经济体系中不可替代的产业。在复杂的工程地质条件下,顶板稳定性问题较为突出且依然是金属矿山开采亟须解决的安全问题。通过构建Flac3D数值模拟计算模型对鑫泰金矿顶板稳定性进行分析,利用层次分析法获得稳定性影响因素权重,结合D-S证据理论对影响较大的因素进行综合评价。研究结果表明:减小矿柱间距和使用充填采矿法可降低矿柱应力大小、使采场顶板发生塑性破坏的范围得到有效减小,从而维持顶板稳定性;矿区勘查和顶板力学信息对顶板稳定性评价影响最大,因子层中,支护状况对顶板稳定性影响最大,地下水特征及结构面特征影响最小;通过D-S证据理论证明矿区顶板处于稳定状态。
摘要:研究基于GoogleEarth Engine平台整合2009—2024年Landsat影像,构建寒温带露天钼矿“开采驱动-生态响应”时空耦合模型。通过遥感生态指数(RSEI)结合空间扰动指数,运用LandTrendr时序分割与多元回归模型,解析矿区开采和排土场修复的绿度指标、湿度指标、干度指标、热度指标时空演变规律。结果显示:矿区生态质量系统性退化, RSEI 下降超 30% ,优级生态区面积缩减 60% 。热效应增强与地表硬化作为核心驱动因素,其强度演变与首采区开发进程呈时序关联,直接导致植被覆盖显著降低。排土场生态劣化程度降至基准值的 40% 以下,退化速率与扰动强度呈非线性增长关系。修复工程虽提升植被覆盖,但土壤湿度恢复滞后且优级生态区修复程度有限。空间异质性表明生态修复存在表里分异效应:分层覆土措施加速植被恢复,但深层土壤结构与生物多样性未形成协同响应,导致系统呈现“浅根化-早衰”循环。研究提出寒区矿区修复需突破表层工程局限,通过“微地形重塑-母质改良-功能群落重建”协同路径,增强土壤自肥能力与垂直结构稳定性,为寒温带矿区从物理干预到生态功能重建提供理论框架。
摘要:系统研究了MOF衍生多孔碳与粉末活性炭对2号油的吸附特性,详细考察了吸附时间、吸附剂投加量、温度及pH等因素对其吸附性能的影响,并深入探讨了吸附机理。研究结果表明:相较于粉末活性炭,MOF衍生多孔碳表现出更优的 pH 耐受性;在最佳条件下,MOF衍生多孔碳与粉末活性炭对2号油的平衡吸附量分别为 224.95mg/g 和 194.86mg/g 。吸附动力学分析显示,二者均符合准二级动力学模型,相关系数 R2>0.999 。热力学研究表明,MOF衍生多孔碳对2号油的吸附为放热过程,且以物理吸附为主。
摘要:赤铜矿中 Cu(I) 难以被完全硫化,导致硫化浮选回收效果不佳。以过氧化氢为氧化剂,探究了分段氧化对赤铜矿分段硫化浮选行为的影响,并通过矿物表面Zeta电位检测和X射线光电子能谱(XPS)分析,揭示了药剂与矿物表面的作用机制。结果表明:在三段氧化一三段硫化浮选流程中,当三段药剂质量分配比为4:1:1时,赤铜矿总回收率最高,可达 95.85% ;若继续增加硫化浮选段数,赤铜矿总回收率反而下降。XPS分析显示,经三段氧化—三段硫化处理后,赤铜矿表面更多的 Cu(I) 被氧化为 Cu(I) ,矿物表面负电性逐渐增强, S2- 和 Sn2- 组分含量不断增加,而 SOn2- 含量明显降低并在总硫组分中占比最小。表面化学变化有利于硫化铜物相的生成,为捕收剂吸附提供了更有利的条件,从而提升了赤铜矿的硫化浮选效果。
摘要:针对内蒙古某堆浸渣浮选金精矿开展了氰化浸出、超细磨—氰化浸出、氧化焙烧—氰化浸出3种工艺的试验研究,采用X射线衍射、扫描电镜-能谱、矿相自动分析及化学物相等分析测试技术对试验结果进行了系统表征,确定了适宜该浮选金精矿的处理工艺。结果表明:由于浮选金精矿中金主要被硫化物包裹,传统氰化浸出及超细磨—氰化浸出工艺均难以有效回收金,金回收率均低于 62% ,且在浸出过程中消耗 10~13kg/tCaO,3~7kg/tNaCN ;采用一段氧化焙烧预处理后,包裹金的 FeS2 被破坏,金浸出率为 80.45% ,浸出渣中仍有 92.82% 的金被氧化物包裹;采用两段氧化焙烧处理该浮选金精矿,随着弱氧化焙烧温度的增加,金浸出率逐步上升,最高可达90.02% 。因此,两段氧化焙烧工艺适用于该类型金精矿的高效处理。研究为该类难处理金精矿的高效回收提供了可行的技术路径,对提高资源利用率具有实际参考价值。
摘要:针对金精矿生物氧化工艺中矿物单体解离度不足导致的氧化慢、效率低等问题,聚焦选择性磨矿与生物氧化一炭浸提金工艺的协同作用,结合试验与工业实例,分析其对氧化效率、金回收率及污染物控制的影响。工业应用结果表明:采用选择性磨矿技术后, S2- 氧化率提高了0.71百分点,炭浸金回收率提升了3.81百分点;炭浸尾液中硫氰化物、亚铁氰化物质量浓度分别下降了34.40%.27.99% 。该技术可为黄金行业生物氧化工艺提质增效与污染物减量化提供参考。
摘要:多才玛铅锌矿床位于青海省东羌塘地块,是近年来发现的超大型铅锌矿床。为加强该矿床成矿地质背景研究,对花岗斑岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学特征研究,讨论岩石成因、岩浆源区和构造背景。花岗斑岩锆石U-Pb年龄为 257.1Ma±7.0Ma ,为二叠世末期。花岗斑岩 SiO2,Na2O,K2O 质量分数较高,且相对富钾,贫 Al2O3,CaO,MgO ;富集轻稀土元素和Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和 Nb,Ta,P,Ti 等高场强元素;稀土元素球粒陨石标准化配分曲线显示右倾型,具有中等Eu负异常,表明该岩体经历了斜长石的分离结晶过程,或者在源区存留部分斜长石。花岗斑岩属于准铝质—略过铝质高钾钙碱性系列岩石,具有A2型花岗岩的特点,源区主要由中上地壳变质沉积岩组成,形成于洋壳俯冲过程中与板块后撤作用有关的伸展环境,与古特提斯洋俯冲作用有关。
摘要:郝泉沟金矿床位于北祁连成矿带,作为白银厂铜多金属矿田及周边地区早古生代海相火山岩系中发现的首例独立金矿床,因极具代表性而备受关注。目前,该矿床控矿规模已达中型。在系统研究郝泉沟金矿床区域成矿背景、矿区地质、矿床地质、地球化学特征等控矿因素的基础上,将各因子量化并定量分析,总结成矿规律、梳理找矿模型,依托MORPAS软件,运用证据权重法进行金矿找矿预测工作。在对矿区划分网格单元的前提下,将地层、断裂、侵入岩、岩脉、Au异常、Mo异常等6个成矿因子与已知矿体、矿点分布进行比对并计算单个因子的成矿有利度,根据综合权重成矿有利度等值线图精准圈定2处找矿靶区,为进一步勘查部署工作提供论证参考依据。研究成果可为白银厂铜多金属矿田及周边地区寻找独立金矿提供借鉴,对该地区金资源量提升有重要意义。
摘要:在婆婆寨岩体的破碎蚀变岩石中,新发现Nb、Ta等稀有金属矿化,为查明婆婆寨岩体稀有金属矿化特征与矿物成因类型,对稀有金属矿化岩石进行了电子探针测试分析。结果显示,稀有金属矿化岩石微裂隙中可见金红石、独居石、磷钇矿、黑稀金矿等含稀有金属矿物,主要含Nb矿物为金红石,含Ta矿物为磷钇矿与黑稀金矿。金红石、独居石等矿物分布特征与化学特征指示,二者均为热液变质成因,表明婆婆寨岩体仅为赋矿围岩。婆婆寨岩体 Nb,Ta 矿化作用很可能发生于燕山期,与其之下隐伏的燕山晚期花岗岩有关。在富含 F-,Cl-,H2O 等挥发分,以及含Nb、Ta的热液流体作用下,婆婆寨岩体发生交代变质作用,磷灰石、白云母等富F矿物的结晶使得挥发分浓度降低,导致金红石等矿物结晶分离,Nb不断进入金红石,Ta不断进入磷钇矿、黑稀金矿,最终形成铌(钽)矿化。
摘要:岩孔—松林地区是贵州省重要的碳硅泥岩型铀成矿区,也是镍、钼、钒、铂族元素(PGE)矿主要产区。有关该地区铀-钼-镍-钒-PGE矿化特征、地球化学特征等系统研究甚少。通过对岩孔—松林地区牛蹄塘组黑色岩系铀、钼、镍、钒、PGE矿化特征和微量元素、稀土元素进行分析,探讨了成矿环境、成矿作用、成矿物质来源和成矿机制及成因。结果表明:岩孔—松林地区矿化类型有U-P型 、U-V 型和U-Mo-Ni-PGE型3种;矿石中U、 .Mo,V,As,Sb,Ba 元素明显富集;轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Eu表现为正异常,Ce表现为负异常;氧化还原环境判别指标 w(U)/w(Th) 值 、δU?w(V)/w(Sc) 值 Ω?w(V)/w(Cr) 值 ??w(Ni)/w(Co) 值 、w(V)/w(Ni+V) 值 ?×w(Cu)/w(Zn) 值均反映含铀-钼-镍-钒-PGE岩系形成于缺氧、闭塞的还原环境; Ba,Sb,As 热水指示元素富集情况和 w(U)/ 值 SEuSCe ,以及 w(Zn)-w(Ni)-w(Co) 三角图解显示,铀、钼、镍、钒、PGE成矿与热水沉积作用有关;成矿物质来源具有多源性和深源性,铀部分来自于富铀地层岩石,部分来自深源含铀、钼、镍、钒热液流体。综合分析认为,U-Mo-Ni-PGE型矿化多形成于喷流沉积作用,U-V型矿化多形成于同生沉积、同生富集 + 淋积改造作用,U-P型矿化多形成于同生沉积 + 热改造作用。
摘要:针对高寒矿山特殊气候与地质条件导致的土地复垦难题,如植被恢复困难、土壤资源匮乏、施工周期短等,以德尔尼铜矿为研究对象,探索适用于高寒露天金属矿山的土地复垦方法,为同类矿区可持续发展提供范例。分析了德尔尼铜矿概况及土地复垦技术瓶颈;采用土壤模拟、盆栽种植等试验方法,研究蛇纹石渣土与当地原土的配制和改良技术,确定种植基质的优化方案,即蛇纹石渣土与原土配比为6:4。通过3因素3水平正交实验,确定基质改良剂最佳用量分别为羊板粪 3.12kg/m2 、腐殖酸 1kg/m2 和保水剂 12g/m2 。该研究构建了“本地渣土利用 + 改良剂优化 + 喷播技术"的高寒矿区复垦模式,不仅能有效解决高寒露天矿山土地复垦难题,还可推广应用于华北半湿润地区及其他季节性干旱、雨量集中的建设项目区域,为矿山废弃地生态修复提供了创新思路与实践路径。
摘要:黄金行业工艺废水含铜、镍、汞等金属离子,采用铁盐比色法测定时,显色不稳定,导致测定结果偏低。研究建立了一种去除铜、镍和汞干扰的硫氰酸盐测定方法,加入N,N-二甲基甲酰胺解决了铁盐比色法显色不稳定、短时间内褪色严重的问题;通过碱性条件下硫代硫酸钠掩蔽高浓度铜离子的干扰,使铜离子以硫化亚铜沉淀形式除去;而酸性条件下硫代硫酸钠可有效掩蔽镍、汞离子干扰。该方法测定结果的相对标准偏差为 0.21%~1.33% ,加标回收率为 98.0%~ 101.3% ,具有操作简单、成本低和准确度高、精密度好的优点,具有推广应用价值。