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2023年  第44卷  第5期

三稀资源综合利用专题
常见外界离子影响锂辉石捕收剂性能的研究进展
马艳红, 孙志健, 万丽, 吴桂叶, 刘崇峻
2023, 44(5): 1-6, 26. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.001
摘要(188) HTML (52) PDF(76)
摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。锂辉石自身晶体特性是决定可浮性的内源性因素;捕收剂是决定锂辉石可浮性的外源性因素,浮选过程中,常见金属离子对锂辉石捕收剂的性能产生重要影响。本文从锂辉石晶体特性、外界金属离子对工业生产中常见锂辉石捕收剂的作用两方面对影响锂辉石浮选行为的因素做了介绍和总结。首先归纳了锂辉石的表面晶体特性,并总结了锂辉石表面晶体活性位点对浮选行为的影响。其次归纳和总结了常见金属离子对工业生产中常用的油酸类、羟肟酸类、胺类及阴阳离子复配类捕收剂性能的影响。研究表明Ca2+、Fe3+、Mg2+均可提高油酸类捕收剂的性能,Pb2+可提高羟肟酸类捕收剂的性能,Ca2+、Mg2+可提高胺类捕收剂的性能,铁球磨矿介质可抑制胺类捕收剂与锂辉石的作用。该研究对提高锂辉石的分选效率、高效使用锂辉石捕收剂具有理论和现实意义。
旋流-静态微泡浮选柱在河南某微细粒钼矿的应用研究
陈新, 晁彦德, 黄业豪, 李树磊
2023, 44(5): 7-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.002
摘要(134) HTML (47) PDF(38)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。河南某钼矿属矽卡岩型钼矿,粒度嵌布细、泥质矿物含量高,浮选回收率一直偏低。本文通过对矿石性质、生产现状进行系统分析,指出生产中存在的主要问题。为适应选矿厂4000 t/d扩能改造需要,并协同强化微细粒钼矿回收,结合旋流-静态微泡浮选柱的结构特征与分选优势,提出了增加1台旋流-静态微泡浮选柱的改造方案。研究表明该钼矿嵌布粒度微细,-0.038 mm和-0.020 mm辉钼矿分别占75.80%和38.68%;矿石中含有大量的绿帘石、蒙脱石、绿泥石等泥质矿物,部分坑口泥质矿物含量40%以上;现有浮选工艺对微细粒级回收差,尾矿中-0.020 mm粒级钼矿损失占比在50%以上。实验室浮选实验结果表明旋流-静态微泡浮选柱对总尾矿和粗选尾矿中的钼均具有良好的浮选回收效果,精矿富集比和钼回收率均明显优于浮选机。工程应用进一步表明:旋流-静态微泡浮选柱对现有充气式浮选柱起到“兜底”的作用,扩能后钼回收率提高4个百分点以上,显著降低了微细粒钼在尾矿中损失,经济效益显著。
粉煤灰中稀土元素提取技术研究进展
高志娟, 王相人
2023, 44(5): 15-19. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.003
摘要(128) HTML (62) PDF(54)
摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。粉煤灰中稀土元素的高值化利用,可有效缓解我国粉煤灰污染环境的问题,拓展稀土原料的供应链,保障稀土的战略安全。本文对近年来报道的粉煤灰中稀土元素提取技术研究进行了综述,介绍了酸法、碱熔酸浸和碱浸酸溶提取工艺,以及沉淀法和萃取法分离工艺的研究进展,对比了粉煤灰直接酸浸+化学沉淀法提取稀土工艺、粉煤灰直接酸浸+萃取法提取稀土工艺和粉煤灰碱熔+酸浸+化学沉淀法提取稀土工艺流程的优缺点。指出粉煤灰中稀土的提取技术研究工作可建立在已实现工业化的粉煤灰提取氧化铝和镓工艺流程上,探索粉煤灰中铝、镓和稀土等联合提取开发,不仅可加快粉煤灰中稀土提取的工业化步伐,还可进一步实现粉煤灰综合利用,提升粉煤灰的附加值。
典型锂渣性质及在建筑材料利用的研究现状
陈芳, 陈志友, 苏小琼, 张海平
2023, 44(5): 20-26. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.004
摘要(105) HTML (45) PDF(41)
摘要:
这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。锂渣是锂辉石和锂云母提锂及其化合物过程中产生的废渣,其SiO2和Al2O3含量达70%。因残留的化学物质,锂渣堆放和填埋威胁着周边环境,也造成铝硅酸盐矿物资源的浪费。锂渣经过高温焙烧、机械磨碎和化学浸出,具有高比表面能和一定火山灰活性,可以用作建筑材料。本文综述了近年来国内外针对锂渣应用于建筑材料的最新研究成果,重点包括以下几个方面:(1)代替部分水泥做混凝土掺料,对混凝土的力学性能、抗碳化性能、耐磨性、抗氯离子渗透和抗裂性能的影响;(2)锂渣代替粘土生产水泥,对水泥熟料龄期抗折和抗压强度的影响;(3)制备建筑陶粒及力学性能和结构的影响;(4)锂渣配方对陶瓷工艺性能和质量的影响。最后对锂渣在建筑材料的应用研究进行了归纳总结并对研究前景进行了展望,以期能够为开发锂渣在建筑材料掺入量高、经济效益好的应用途径提供借鉴与参考。
非洲某锂辉石矿分选工艺
余利红, 高玉德, 张国范, 孟庆波, 吴迪, 李双棵
2023, 44(5): 27-31. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.005
摘要(137) HTML (41) PDF(53)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。非洲某伟晶岩锂矿中有用矿物以锂辉石为主,原矿Li2O含量为0.87%,属低品位锂矿,开发利用相对困难。本研究通过详细的浮选实验,采用“一粗二扫三精”的浮选工艺,获得了产率为10.15%的锂辉石精矿,含Li2O 6.03%,锂回收率70.14%。磁选除杂实验结果表明,锂浮选精矿经0.2 T磁选可获得化工级-1锂辉石精矿产品,经0.6 T磁选可获得陶瓷级锂辉石精矿产品,实现了该低品位锂矿的高质化利用。
从抛光废料中回收稀土
张宇
2023, 44(5): 32-35, 46. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.006
摘要(134) HTML (43) PDF(48)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。以稀土抛光粉废料为原料,通过正交实验设计,首先进行废料与硫酸铵和硫酸氢铵混合物的焙烧实验,使稀土氧化物转化为硫酸盐。实验考查3个因素,每个因素取3个水平,选用正交表L9(34),安排了9个实验,统计分析实验结果:焙烧温度取480 ℃,焙烧时间取3 h,质量比取1.8∶1。然后在酸浸液中加入0.2%的硫脲作还原剂,研究用稀硫酸从焙烧固相中浸出稀土的工艺条件。实验考查4个因素,每个因素取4个水平,选用正交表L16(45),安排了16个实验,统计分析实验结果:酸浸温度取90 ℃,硫酸浓度取0.5 mol/L,浸出时间取4 h,稀硫酸与焙烧固相的液固比(质量)取4:1,稀土的浸出率可达97.8%~98.0%。
江西某钽铌尾矿中锂云母的浮选实验研究
李晓波, 许浩, 王航, 徐宝金, 徐莎莎, 毛玉辉
2023, 44(5): 36-40. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.007
摘要(131) HTML (35) PDF(57)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。江西某钽铌尾矿中主要矿物为长石、石英、锂云母和黄玉,含少量的锂辉石、绢云母等,其中主要可利用矿物为锂云母。长期以来,该尾矿缺乏综合利用回收工艺。本次实验研究针对该尾矿中主要的可利用矿物锂云母进行浮选实验研究,确定合理的选矿回收工艺,为该尾矿的综合利用提供技术依据。针对该矿石的工艺矿物学性质,确定采用浮选工艺对锂云母进行回收。通过一系列浮选条件实验,采用HZ-00和十二胺作为组合捕收剂,Na2CO3为pH值调整剂,以水玻璃为抑制剂的条件下,采用“一粗一扫一精”的浮选工艺流程,浮选闭路实验可获得锂云母精矿Li2O品位为3.02%、回收率为72.41%的实验指标,实验结果较为理想。
越南安沛铁矿伴生稀土资源开发利用
张亮玖, 潘务霞, 周慧荣, 郭怀兵
2023, 44(5): 41-46. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.008
摘要(154) HTML (46) PDF(45)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。针对越南安沛地区某铁矿尾矿磁选后得到的含稀土富集物无法直接利用问题,采用硫酸焙烧工艺、萃取富集转型技术对其进行实验开发,考查硫酸焙烧、水浸、除杂、转型等过程的工艺参数对实验效果的影响,确定较佳工艺技术条件。实验表明,采用酸矿比(体积∶质量)=0.7,焙烧温度250 ℃,焙烧时间2 h,浸出水∶矿=4进行焙烧和水浸,以除杂剂浓度0.1 g/mL,除杂终点pH值=4.2进行除杂,以O∶A=1.5~2进行5级逆流萃取,O∶A=10∶1进行5级逆流反萃,整体收率可达90.1%~92.88%,稀土浓度在1.5 mol/L左右,杂质铁、铝含量均低于100 mg/L,满足工业化应用的需求,实现对越南安沛铁矿伴生稀土资源开发利用。
稀土尾矿对再生骨料混凝土性能的影响
景凯宇, 王克强
2023, 44(5): 47-52, 57. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.009
摘要(105) HTML (39) PDF(37)
摘要:
这是一篇陶瓷及复合材料领域的文章。为进一步提高稀土尾矿利用率,本研究以稀土尾矿砂为细骨料设计制备了C30再生骨料混凝土,研究了尾矿砂的掺量对再生骨料混凝土的工作性、力学性能及耐久性的影响。实验结果表明:以稀土尾矿砂为细骨料能够制备出满足标准要求的C30及C40混凝土,随着尾矿砂掺量的增加,混凝土工作性降低,但完全采用尾矿砂作为细骨料的混凝土的和易性可达到使用需求。随着尾矿砂掺量的增加,混凝土微观孔隙结构致密化,抗压强度得到提高,当尾矿砂掺量为100%时混凝土的28 d抗压强度提升了34.9%。尾矿砂的掺入改善了混凝土的抗冻性能及抗碳化性能。
废旧磷酸铁锂正极粉锂的选择性浸出工艺研究
王威, 柳林, 刘红召, 王洪亮, 曹耀华, 马驰
2023, 44(5): 53-57. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.010
摘要(64) HTML (23) PDF(45)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。以废旧磷酸铁锂电池正极粉为对象,开展了以Na2S2O8作为氧化剂,并添加低浓度乙酸作为浸出剂选择性浸锂的研究,考查了Na2S2O8加入量、乙酸浓度、浸出温度、浸出液固比和浸出时间等对锂选择性浸出影响。在乙酸浓度0.3 mol/L、Na2S2O8加入量为理论量的1.1倍,浸出液固比10 mL/g、室温浸出2 h条件下,锂、铁、磷的浸出率分别为98.05%、4.49%和2.46%。
盐酸浸出铈基稀土抛光粉废料的反应热力学分析
董硕, 张邦文, 赵瑞超, 布林朝克, 刘芳
2023, 44(5): 58-62, 69. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.011
摘要(47) HTML (21) PDF(38)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。采用反应热力学方法研究盐酸浸出铈基稀土抛光粉废料的浸出反应,主要考虑浸出温度和盐酸浓度两个影响反应热力学参数,结合盐酸浸出实验结果和浸出反应的Gibbs自由能理论计算,结果发现:抛光粉废料中的CeO2不与盐酸反应,La2O3能很容易被盐酸浸出溶解,实验结果和反应的Gibbs自由能理论计算相一致。然而,盐酸浸出抛光粉废料中的Al2O3,实验结果与理论分析完全相反,盐酸与Al2O3的反应Gibbs自由能大于零,理论上盐酸不能浸出该废料中的Al2O3,但实验结果表明Al2O3 的浸出率高于91%。这与废料中的Al2O3是反应活性高的非晶质的,而反应Gibbs自由能计算中采用稳定的Al2O3晶体结构(刚玉)的热力学参数所致。
高锂粉煤灰磁选除铁实验
臧静坤, 程伟, 潘雪玲
2023, 44(5): 63-69. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.012
摘要(40) HTML (16) PDF(36)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。本研究以贵州某电厂粉煤灰为研究对象,综合运用多种测试手段对粉煤灰进行矿物组成及元素含量测定。结果表明,粉煤灰中主要矿物为莫来石、石英和铁矿物(5.46%的磁铁矿以及4.77%的赤铁矿),主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3,含量分别达到36.88%、20.89%和14.58%。此外,原灰中锂的含量高达307 g/t,显示出一定的综合利用价值。粒度分析表明,粉煤灰75 μm以下累积产率高达83.4%,整体颗粒较细,且锂和铁主要富集在-75 μm的粒级中。采用还原焙烧的方法将粉煤灰中弱磁性的赤铁矿转化为强磁性的磁铁矿,再采用湿式磁选方法对粉煤灰进行除铁研究。结果表明:以粉煤灰中的残碳为还原剂,焙烧温度为700 ℃,焙烧时间为45 min,磁场强度为240 mT的条件下,采用“一次粗选-两次扫选”的磁选工艺,粉煤灰中铁去除率达到63.27%,同时锂的回收率达到80.31%,实现了铁杂质的选择性脱除。
柠檬酸环境破碎粒度对失效锂离子电池锂钴的浸出影响
石贵明, 周意超, 朱浪, 汪成东
2023, 44(5): 70-74. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.013
摘要(42) HTML (16) PDF(33)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。研究了柠檬酸环境下破碎粒度和浸出条件对失效锂离子电池锂钴的浸出,为不同类型混合失效锂离子电池回收提供一定参考。结果表明:混合了不同类型的失效锂离子电池中金属含量占比较大的有Mn,Al,Ni,Co,Li,为简化回收工艺及Co、Li的回收价值较大,可只回收Co、Li。破碎粒度在-5 mm范围内对锂钴浸出率的影响较小,而较大破碎粒度浸出率不高可能是因为锂钴包裹在了颗粒中间而不能与浸出液接触而降低了浸出效果。针对混合了不同类型的失效锂离子电池而言,在-5 mm粒级下,柠檬酸浓度1.0 mol/L,浸出温度65 ℃,固液比1 g/100 mL,H2O2 浓度3%,浸出时间55 min,搅拌速度30 r/min条件下进行浸出实验,获得锂浸出率97.86%,钴浸出率98.01%的较好浸出效果。
青海某伟晶岩型锂铍矿工艺矿物学研究
应永朋, 赵玉卿, 熊艳, 熊馨
2023, 44(5): 75-79. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.014
摘要(54) HTML (15) PDF(42)
摘要:
这是一篇工艺矿物学领域的论文。运用光学显微镜、化学多元素分析、化学物相分析、X射线衍射、扫描电镜—能谱仪等综合手段,对某伟晶岩型锂铍矿工艺矿物学特征展开研究。查明了矿石中矿物组成、化学性质、矿物的共生关系、主要矿物的粒度分布和连生特征等。在此基础上阐述了矿石中锂、铍等有价元素的赋存状态和影响矿石中锂、铍等有价元素回收的矿物学因素,为该矿的选矿工作提供了依据。
青海某低品位铷矿中铷的赋存状态及选矿工艺
白建海, 赵玉卿, 应永朋, 王守敬, 熊馨
2023, 44(5): 80-85. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.015
摘要(50) HTML (18) PDF(41)
摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文,介绍了青海某低品位铷矿石的工艺矿物学研究和选矿工艺研究结果。通过化学分析、镜下鉴定、MLA、电子探针分析等手段,查明了矿石中铷的赋存状态,确定了矿石主要有用元素为Rb,主要含铷矿物为云母、钾长石。在此基础上,对该矿石进行了破碎-粗粒云母筛分-磁-重-浮联合工艺选别,回收了矿石中的铌钽和铷,还通过实验证明了所得浮选云母精矿中的锂铷铯具良好可浸性,作业浸出率可达到82%以上。
河南某地花岗伟晶岩型铌钽等稀有金属赋存状态研究
周晶, 周姣花, 徐畅, 牛睿, 张金矿, 王真, 桂博艺
2023, 44(5): 86-92. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.016
摘要(48) HTML (13) PDF(41)
摘要:
稀有金属元素赋存状态研究可为稀有金属矿产勘察、矿物加工和冶金工艺方法的选择提供基础资料和理论依据。本文以河南某地花岗伟晶岩岩型铌钽矿石为研究对象,综合利用化学分析、X-射线衍射、光学显微镜、扫描电镜及能谱等测试方法,对矿石中稀有金属元素的赋存状态进行了研究。结果表明:铌、钽主要以独立矿物铌钽锰矿-钽铌锰矿、细晶石形式存在,很少量以类质同象形式赋存在锡石中;铍主要以独立矿物绿柱石形式存在。可回收的矿物为铌钽锰矿、钽铌锰矿、细晶石和绿柱石。此矿床铌钽品位低、赋存状态较复杂,建议采用重选、强磁选、摇床等联合选矿工艺回收铌钽。
三道庄矿区高氧化率钼矿石的工艺矿物学
靳建平, 车文芳, 何亚清, 刘书鹏, 李付博, 杨剑波, 陈炳龙
2023, 44(5): 93-99, 126. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.017
摘要(51) HTML (17) PDF(36)
摘要:
这是一篇工艺矿物学领域的论文。本文利用化学多元素分析、化学物相分析、光学显微镜及矿物参数自动分析系统(MLA)等综合手段,对三道庄矿区高氧化率钼矿石的矿石化学成分、矿物组成、钼和钨的赋存状态以及目的矿物的嵌布特征等影响钼回收的矿物学因素进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,矿石中Mo含量为 0.06%,WO3含量0.10%;矿石中主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿、辉钼矿、白钨矿和黄铜矿,非金属矿物主要为石榴子石、石英、透辉石以及蚀变形成的角闪石,并含有少量的碳酸盐矿物、斜长石、磷灰石、萤石以及蚀变形成的绿帘石;原矿钼物相分析表明,原矿中硫化钼占比为72.13%,氧化钼占比为27.87%,氧化钼的载体矿物主要为白钨矿,该部分钼将随钨的回收而回收,所以会影响钼精矿的回收率;矿石中铜的含量虽然较低(为0.016%),但有部分黄铜矿可浮性较好,会使钼精矿中铜含量超标,所以铜抑制剂的选择和流程结构的确定也是该矿石选矿回收关注的焦点。
深海稀土中泥级组分工艺矿物学研究
李潇雨, 熊文良, 陆蕾, 于淼, 王汾连, 陈达
2023, 44(5): 100-105. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.018
摘要(42) HTML (18) PDF(33)
摘要:
这是一篇工艺矿物学领域的论文。深海稀土是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后的第四种深海矿产资源,本文以西太平洋深海沉积物稀土中的泥级组分为研究对象,查明了样品沉积物类型为中等品位的深海黏土,在泥级样品中主要的元素是Al、Si、Fe、Mn、Na、Mg、K等,主要的矿物相为非晶质石英、长石、黏土矿物(伊利石(11.4%)、蒙脱石(16%)、斜绿泥石(20%))和钙十字沸石。样品蒙脱石/伊利石比值为1.40,暗示着可能受到了火山物质的影响,泥级组分中多由黏土矿物和非晶质石英形成的团聚颗粒集合体组成,微细粒磷灰石颗粒在集合体中呈星点状嵌布,并且REY可能主要富集于磷灰石颗粒中。
基于RSM高效浸出铅冶炼烟尘中镉的工艺优化
李耀山, 刘远, 高昭伟, 文堪, 郭辉, 张东阳
2023, 44(5): 106-111. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.019
摘要(41) HTML (16) PDF(31)
摘要:
这是一篇冶金工程领域的论文。本文主要用响应曲面法(Response surface methodology,RSM)研究和优化浸出参数对从铅冶炼烟尘中高效浸出镉的影响。以镉的浸出回收率(Y1)为响应值,以浸出时间(A,h)、硫酸浓度(B,mol/L)和浸出温度(C,℃)为考查变量。研究表明:响应曲面二次回归模型参数显著,温度、时间、硫酸浓度这三个影响因素对Cd浸出率的影响顺序为C>A>B。AB的F值为2.16,AC的F值为0.051,BC的F值为0.2,在交互影响过程中对Cd浸出率的影响顺序为AB>BC>AC。在温度75 ℃、时间1.62 h、硫酸浓度为0.26 mol/L时,预测镉的浸出率为99.2%,通过三次实验验证,镉浸出率的平均值为98.18%,与预测值偏差1.02,吻合度较高,此条件是镉的浸出较佳工艺条件。
综合评述
黄铁矿与砷黄铁矿氧化浮选分离技术的研究进展
贾紫珮, 宋翔宇, 王文, 许来福, 张红涛
2023, 44(5): 112-119. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.020
摘要(62) HTML (20) PDF(33)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。黄铁矿和砷黄铁矿属于常见伴生硫化矿,因二者的晶体结构与表面性质十分相近,所以其浮选分离一直是重要的研究课题。砷硫两种矿物浮选过程中会发生不同程度氧化反应,利用氧化处理技术强化二者的氧化差异,改变矿物本身固有的浮选行为,可以实现砷黄铁矿与黄铁矿的分离。论文从黄铁矿和砷黄铁矿的自身晶体结构与表面性质入手,详细介绍了黄铁矿和砷黄铁矿在氧化浮选分离工艺及机理方面的研究现状及进展,并对研究方向进行了分析展望,希望能够为砷硫矿物的绿色、高效浮选分离提供一定的借鉴。
钨尾矿综合利用的研究进展
肖俊杰, 匡敬忠, 于明明, 邱廷省, 张绍彦, 王笑圆
2023, 44(5): 120-126. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.021
摘要(64) HTML (22) PDF(47)
摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。阐述了我国钨尾矿的资源现状及特点,论述了在当前经济发展形势和环境保护要求下,钨尾矿资源综合利用的紧迫性和必要性。综合评价了钨尾矿中有价金属和有价非金属元素回收的研究现状,详细介绍了钨尾矿在新型建筑材料等材料中的用途及应用前景。结合当前我国钨尾矿资源的研究重点,提出了钨尾矿综合利用的发展方向。
我国铜矿尾矿资源化利用技术现状及进展
郭万进, 吴明海, 王阳, 邓伟, 王晓慧, 毛益林
2023, 44(5): 127-134. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.022
摘要(64) HTML (19) PDF(43)
摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。我国铜矿尾矿资源主要集中在华东地区、西南地区及中南地区,以干式堆存于排土场或湿排于尾矿库,由于缺乏多梯度多方向的利用模式,给矿区周边环境及安全带来极大的威胁。加强国内铜矿尾矿资源化利用技术攻关,实现其规模化消纳,是保障矿区资源与环境安全的重要举措。本文介绍了铜矿尾矿资源概况及分布,综述了铜矿尾矿在有价元素回收、建筑材料、充填、复垦等方面的利用现状,并对铜矿尾矿资源利用存在的问题进行了探讨与合理开发利用进行了展望,为铜矿尾矿资源化技术的进一步研究及应用提供参考依据。
矿物加工工程
云南卡房铜钨浮选尾矿回收萤石
赵荣, 宋宝旭, 普久然, 吴杰, 陈明波, 周永星
2023, 44(5): 135-141. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.023
摘要(69) HTML (20) PDF(35)
摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。云锡集团卡房分公司新探获矿体除有价元素铜、钨以外,仍有价值不容小视的萤石资源。铜钨浮选尾矿中CaF2品位高达31.98%,萤石矿物整体属粗中粒嵌布,单体解离度在95%以上,脉石矿物以钙铁辉石、石英、长石为主。选矿小型实验首先采用强磁选预选脱除了钙铁辉石等磁性脉石矿物,减少了对萤石浮选的干扰,然后采用“一粗两扫六精”的浮选工艺,选择酸化水玻璃做调整剂,选择油酸钠做捕收剂,对中矿产率较大的精选1中矿返回至扫选1作业,最终获得了CaF2品位为96.27%、回收率为88.85%的萤石精矿产品,实现了卡房矿区萤石资源的高效综合利用。
四川拉拉铜矿尾矿中的铜钴金等有价元素资源及其综合利用
祝波, 蒋晓丽, 毛益林, 罗丽萍
2023, 44(5): 142-147. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.024
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摘要:
这是一篇矿业工程领域的文章。拉拉铜矿是四川著名的铜铁多金属矿床,在矿山生产几十年后产生了大量的工业固体废弃物,其中铜、钴、金等几种有用组分元素在尾矿中含量仍然偏高,具有巨大的回收潜力。拉拉铜矿的尾矿未经过系统的选矿回收实验。研究通过对拉拉铜矿尾矿样品的研究,在工艺矿物学的基础上,采用“铜硫混合浮选—铜硫分离—尾矿选铁”的工艺流程对其进行回收,获得Cu品位13.38%、回收率21.19%的铜次精矿;Co品位0.32%、回收率17.20%的硫钴精矿;以及TFe品位60.99%的铁精矿。并对其有价元素回收后的尾矿进行云母和硅酸盐等矿物的回收,获得较优质量的云母精矿产品,可获得K2O品位8.67%,回收率35.26%的云母精矿。将云母回收后的尾矿进行硅肥的制备,获得硅肥产品有效硅含量38.75%,可消耗硅肥原料43.59%。
湖北某高磷高钙低品位碳酸锰矿选矿工艺研究
刘兴平, 曾牧源, 陈松, 包申旭, 李克尧, 杨思原
2023, 44(5): 148-153. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.025
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摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。湖北某碳酸锰矿工艺矿物学研究表明,该矿石有价矿物为锰方解石、锰白云石和少量软锰矿,且单体解离度细,脉石矿物则主要为白云石、石英和云母,属于难选低品位高钙高磷碳酸锰矿。此类锰矿石的相关研究较少,存在处理工艺复杂、精矿产品品位低、处理成本高等问题。选矿工艺实验研究表明,在阶段磨矿至-74 μm产品占90%的情况下,通过一次粗选一次扫选混合磁选精矿精选及精选尾矿再选长流程处理回收含锰矿物,再采用一段反浮选脱硅进一步富集,最终可得到Mn品位27.10%、P/Mn比为0.009、Mn回收率58.21%的选矿全流程锰精矿,可与其他低磷锰精矿混合作为冶金工业原料,以满足实际生产要求。
新疆某铜矿的浮选实验
窦源东, 吴凯, 王涛, 唐俊杰
2023, 44(5): 154-159, 173. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.026
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摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。新疆某铜矿石中矿物组成复杂、属于复杂难选氧化铜矿。矿石中硫化铜占总铜的35.67%,游离氧化铜和结合氧化铜占总铜的64.33%。脉石矿物种类多且与目标矿物之间嵌布关系复杂。采用先浮硫化铜矿物,再浮氧化铜矿物的原则流程进行了选矿工艺技术条件研究。针对该矿石性质,开展浮选条件实验,获得较佳工艺参数,磨矿细度-0.074 mm 65%,石灰用量为2500 g/t、捕收剂Z-200用量为100 g/t、硫化钠用量为1750 g/t、硫酸铵用量为550 g/t、戊基钠黄药用量为160 g/t。在较佳磨矿细度和药剂用量下,开展闭路浮选实验,闭路流程可以获得硫化铜精矿和氧化铜精矿两种产品,其混合铜精矿中Cu的品位为25.59%,Ag的品位为507.27 g/t,铜回收率为73.07%,银总回收率为70.27%。本研究为该氧化铜矿资源的高效利用提供了技术支撑。
湖北某磷矿选矿实验研究
王建国, 周丽君, 李宏建
2023, 44(5): 160-165. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.027
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摘要:
这是一篇矿物加工工程领域的论文。湖北某磷矿中的MgO和倍伴氧化物含量过高,对后续湿法磷酸工艺危害较大。针对该矿石特性,实验开发了“擦洗分级—光电选矿—正反浮选”联合工艺流程,常温条件下,闭路实验可以获得综合精矿P2O5品位33.52%、MgO含量0.82%、倍半氧化物(Fe2O3+Al2O3)含量2.84%、P2O5回收率95.69%的良好指标。同时擦洗分级和光电选矿能预先获得产率为72.88%的合格精矿,能够大幅度地减少进入磨浮作业的矿石量和细粒尾矿产生量,经济环境效益显著。
我国绿色矿山建设水平不均衡性分析及对策建议
丁国峰, 吕振福, 曹进成
2023, 44(5): 166-173. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.028
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摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。绿色矿山建设是促进我国矿业绿色转型升级的重要手段,也是我国矿产资源领域践行生态文明理念的主要活动之一。通过梳理分析绿色矿山发展历程,将我国绿色矿山建设发展历程分为思想萌芽、探索发展和全面实施三个阶段,并系统总结了在绿色矿山、绿色矿业发展示范区、绿色矿山相关产业政策以及在经济、社会和生态效益等四个方面的建设成效,重点分析了我国绿色矿山建设在绿色矿山系统科学概念与片面理解认知、现有建设格局与矿产资源禀赋特征、生态文明建设的需求与矿山创建动力和标准体系、考评机制与矿产资源国情之间的不均衡性。最后,在绿色矿山理论、顶层设计、标准体系、常态化监督管理等方面提出了我国绿色矿山建设的对策建议,以期对我国绿色矿山建设高质量发展提供参考。
基于多指标的广西铝土矿储备矿产地开采优势评价
刘得辉, 王永志, 梁标志, 霍雨佳, 高旭, 孟祥卉
2023, 44(5): 174-184. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.029
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摘要:
这是一篇矿业工程领域的论文。矿产资源开采优势评价对提高矿产资源的经济效益和应对突发情况具有重要意义。本文以广西壮族自治区南宁市、贵港市、来宾市等7个县域作为研究区,基于层次分析法(AHP)构建广西铝土矿储备矿产地开采优势评价体系,设计了交通运输及供电条件、社会经济及资源状况、地形条件、土地条件和矿床开采技术条件及地质特征等5种要素14个评价因子。利用GIS的空间分析与挖掘技术,计算和评价铝土矿储备矿产地的开采优势。评价结果表明,开采优势度范围为0.3922~4.0328,横县校椅矿区三水铝土矿开采优势最高(4.0328),而贵港市三里-大岭三水铝土矿的开采优势度较低(0.3922)。评价结果与实际情况总体吻合效果好,证明了该方法的有效性,可为本省或其他省份评价相同矿种或其他矿种的储备矿产地提供一个有效的定量化评价方法。
雪峰弧形构造带西南段金矿控矿构造及成矿模式新析
金小燕, 金妮, 黄始琪, 孙立吉, 刘湘勤
2023, 44(5): 185-196. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.030
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摘要:
这是一篇地球科学领域的论文。雪峰弧形构造带西南段是湖南最重要的金矿成矿区带。该区新元古界青白口系冷家溪群、板溪群/高涧群和南华系是主要赋金层位。本文以研究区赋矿地层、容矿围岩、导矿构造、容矿构造为基础,从构造控矿规律及成矿模式方面进行综合研究。结果表明,该区构造控矿在金的成矿过程中起关键作用,沅陵—怀化—新晃、溆浦—洪江—靖州、安化—溆浦—通道、新化—武阳—城步四条推覆型深大断裂为主要导矿构造,控制着矿集区分布;NE向次级断裂及伴生的褶皱-冲断系统、NW向断裂、区域复背斜与轴部断层联合部位、脆-韧性剪切带和剪切裂隙及劈(片)理化带是主要容矿构造,控制着矿体最终空间定位。通过分析构造控矿规律,包括区域构造控制矿床成带成区分布、构造运动多旋迴迭加形成“三期二向”构造迭加部位富集成矿、脆-韧性构造系统控制矿体垂向分布以及特定构造部位富集成矿,建立了该区金矿复合成矿模式。
矿物材料
矿物和纳米材料对活性粉末混凝土性能的影响
李整建, 赵东升, 杨乐新
2023, 44(5): 197-203. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.031
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摘要:
这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用硅粉、偏高岭土和纳米材料制备了活性粉末混凝土,并对矿物成分和纳米材料对活性粉末混凝土基本特性的影响规律进行了研究。硅粉和偏高岭土按照固定比例掺入,纳米二氧化硅和纳米氧化铝则分别按照水泥质量0.5%、1%、2%和3%的比例进行掺入。通过新拌混凝土的密度和流动度实验以及不同龄期下的强度实验对改性后的活性粉末混凝土的基本特性进行测试,结果表明随着纳米材料的掺入,混凝土的密度逐渐增加,而流动度则不断减小;抗压强度和抗折强度随着纳米材料掺入量的增加先增后减,由此得出纳米材料的较优掺量为1%~2%。高温实验结果表明活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度随着温度先增后减,较佳温度为200 ℃;温度导致的强度下降的速度为CSS>CSA>CMA>CMS。此外,SEM分析表明高温会导致混凝土内部出现劣化。
攀西铁质红泥制备莫来石质微晶陶瓷及性能表征
陈冬丽, 罗琴
2023, 44(5): 204-210. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.05.032
摘要(51) HTML (17) PDF(30)
摘要:
这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。以攀枝花本地的天然矿物原料高岭土和含铁质的红泥,添加钾长石为助熔剂,采用一步烧结法制备微晶陶瓷,用X射线衍射仪、洛氏硬度计、万能试验机、电子显微镜、热重-热差等测试制备的微晶陶瓷样品进行表征。结果表明:当高岭土含量为27%,钾长石的含量为25%,红泥含量为55%,烧结温度1250 ℃保温90 min,此时的微晶陶瓷吸水率为0.08%、显气孔率为0.15%、洛氏硬度78.48 HRA、抗弯强度51 MPa、主晶相为莫来石相、晶粒直径-6 μm、晶粒含量可达61.35%。此工艺制备的微晶陶瓷呈暗红色,外观平滑光亮,具有温润的玉质感。