矿产综合利用

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2022 年 4 期目录

2022, 43(4): 1-2.

摘要(174)

HTML (70)

PDF(58)

摘要:

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

何瑞明, 王勇, 李爱民, 史伟, 许亚军, 赵玉莲

2022, 43(4): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.001

摘要(425)

HTML (74)

PDF(53)

摘要:
赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试，设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案，系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下，铁精矿品位为73.97%，回收率达到90.27%，铝溶出率达到96.28%，铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠，碱浸得到铝酸钠溶液，后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁，磁选回收含铁矿物，实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响，且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集，有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。

铅锌尾矿氧化过程中重金属释放迁移动态

李晓艳, 张青伟, 洪松涛, 刘莹红

2022, 43(4): 6-11. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.002

摘要(301)

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PDF(66)

摘要:
铅锌尾矿堆放造成矿山周边环境严重污染，为研究尾矿安全堆放并在堆放过程中去除一定量重金属，以广西大厂鲁塘铅锌尾矿为研究对象，研究在不同氧化剂浓度和不同液固比条件下Zn、Cd、Pb、Cu和As的释放迁移能力。结果表明：氧化环境可以有效促进各元素的释放迁移能力，氧化剂浓度越高各元素迁移出的量也越多；各元素较佳释放迁移的液固比不同，Zn元素的最适合固液比为1∶10，Cd元素的最适合固液比为1∶6，Pb元素的较适合固液比为1∶6，Cu元素的较适合固液比为1∶5，As元素的较适合固液比为1∶6。

青海铁矿伴生金银铜的综合回收

陈勇

2022, 43(4): 12-16, 20. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.003

摘要(477)

HTML (63)

PDF(41)

摘要:
青海铁矿中伴生少量的金银铜，这些伴生矿物达到回收标准，实验采用先磁后浮及先浮后磁工艺流程进行对比实验研究，研究结果表明，采用先磁后浮流程可获得铁精矿含全铁68.25%，铁回收率77.48%，铜精矿含铜28.60%，铜回收率41.14%，铜精矿含金18.60 g/t，含银1127.91 g/t，金回收率44.44%，银回收率46.23%，实验指标较为理想，达到了伴生矿产资源综合利用的目的，对同类型矿产资源综合利用具有一定的参考价值。

肃北某金矿浮选尾矿尼尔森重选实验

刘坤, 王婷霞, 李健民

2022, 43(4): 17-20. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.004

摘要(689)

HTML (116)

PDF(38)

摘要:
肃北某金矿选厂采用浮选工艺处理原矿石，近期由于原矿性质变化较大，金嵌布粒度变粗，造成选厂跑尾严重，尾矿金品位约为0.70~0.90 g/t。工艺矿物学研究表明其主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿，主要脉石矿物为石英、长石、高岭土等，矿物组成较复杂。从尾矿筛析结果来看，金主要以粗、中粒金为主，适宜采用尼尔森进行回收。在扩大重力倍数60 G、流态化水量3.2 L/min、给矿速度10 kg/h、原矿品位0.87 g/t的条件下，可以取得金精矿品位33.42 g/t，回收率35.27%的良好指标。

从攀枝花钒钛磁铁矿中回收钪研究进展

王录锋, 闫月娥

2022, 43(4): 21-26, 52. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.005

摘要(473)

HTML (131)

PDF(43)

摘要:
综述了攀枝花钒钛磁铁矿中钪以类质同象置换Mg-Fe的方式存在，储量丰富，潜在回收价值可观。以尾矿、废渣和废液为主要回收对象，总结了提取钪工艺以焙烧-浸出-萃取法和浸出-萃取法为主。提出以钛白废酸浸出选钛尾矿和氯化渣及烟尘全面回收钪的新途径；为攀枝花“三废”治理提供新的思路。

赞比亚某高铁锰矿工艺矿物学特性

刘鹏飞, 孙永升, 袁帅, 韩跃新

2022, 43(4): 27-32. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.006

摘要(493)

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PDF(33)

摘要:
赞比亚某高铁锰矿中有用矿物为赤铁矿和各种锰矿物，铁品位为44.71%，锰品位为17.86%。为制定合适的选别工艺流程，通过光学显微镜、化学分析、X射线衍射等手段，对该矿石的化学成分、矿物组成及嵌布特征等方面进行的研究。研究结果表明：该矿石中主要的铁矿物为赤铁矿，含量为61.53%；主要的锰矿物为软锰矿、褐锰矿和硬锰矿，含量分别为18.62%，4.82%和4.66%。最后针对该矿石进行了预富集—磁化焙烧—磁选实验，最终获得铁精矿铁品位平均值为67.97%；铁作业回收率平均值为94.67%。锰精矿锰品位平均值为49.85%；锰作业回收率平均值为88.24%。该研究结果对该矿石的分选工艺流程的制定具有一定的指导意义，同时也能为同类矿石提供借鉴。

浸提法去除铁尾矿中重金属Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的研究

刘雨昕, 路星雯, 宁寻安, 王逸, 钟仁

2022, 43(4): 33-40. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.007

摘要(494)

HTML (65)

PDF(41)

摘要:
本文以铁尾矿为研究对象，以草酸和EDTA-2Na作为浸提剂对铁尾矿中的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni进行震荡浸提实验，研究不同浸提液浓度、液固比和震荡时间对重金属去除效果的影响，并对浸提前后重金属形态的变化进行分析，探讨了浸出含量与重金属形态的相关性。结果表明，Pb、Cu、Cr在草酸浓度分别为250、100、200 mmol/L时去除率达到最高，分别为19.9%、43.9%、4.2%；Zn和Ni在EDTA-2Na浓度分别为100、200 mmol/L时去除效果最好，去除率分别为33.2%和39.4%。草酸浸提过程中，Cu和Pb的去除率随震荡时间的增加逐渐提高，Zn、Ni和Cr的去除率在120 min后基本趋于稳定。EDTA-2Na对重金属的去除率随震荡时间的延长变化不大，当震荡时间为60 min时基本趋于稳定。当液固比为30∶1时，草酸和EDTA-2Na对重金属的去除效果相对较好。对草酸浸提前后重金属的形态进行分析，发现浸提不仅能够有效去除重金属的易迁移形态，还能使重金属形态发生迁移转化。相关性分析发现重金属浸出含量与可交换态和碳酸盐结合态的相关系数分别为0.930^*和0.996^**。浸提后铁尾矿中重金属的可交换态和碳酸盐结合态比例降低，残渣态、铁锰氧化物结合态和有机结合态比例增加，提高了铁尾矿在环境中的稳定性，降低了其污染环境的风险，为铁尾矿的无害化提供了新的思路和理论依据。

柿竹园磁铁矿粗精矿提质选矿实验

龙冰, 谢加文, 黄伟生, 徐涛, 许道刚, 吴江岳恩

2022, 43(4): 41-47. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.008

摘要(702)

HTML (49)

PDF(37)

摘要:
柿竹园钨钼铋萤石多金属矿伴生有少量的磁铁矿，其全铁品位为7.15%，磁铁矿中铁品位为1.68%，占全铁的23.50%。该钨钼铋萤石多金属矿整个选矿工艺流程采用“柿竹园法”，其中，在回收钨、钼、铋、萤石等有用矿物前，采用中磁磁选将磁铁矿优先脱出，以避免磁铁矿对后续选别作业造成干扰，产出磁铁矿粗精矿。由于近年来铁矿石价格上涨态势明显，为进一步提高矿产资源的综合利用率和挖掘企业新经济增长点，决定对该磁铁矿粗精矿进行提质选矿实验研究。通过对该磁铁矿粗精矿矿石性质进行研究，发现该磁铁矿粗精矿存在嵌布粒度细、含磁硫高的特点。为提高磁铁矿精矿品质，必须提高磁铁矿精矿中铁的品位，同时还要降低磁铁矿精矿中硫的含量。提高磁铁矿精矿铁品位采用细磨的方法，使磁铁矿充分单体解离，然后通过弱磁选可将铁精矿品位提高；而要降低磁铁矿精矿中硫含量的方法，一般来说采用反浮选脱硫，需要通过实验找到跟该矿石性质相适应的反浮选脱硫工艺流程与参数，确保磁铁矿中磁硫的高效脱除。在经过系统的选矿实验研究后，确定了采用先脱磁再反浮选脱硫，再通过阶段磨矿阶段选别的选矿工艺流程，可以大幅度提高最终磁铁矿精矿品质。在磁铁矿粗精矿品位TFe 38.19%、含S 4.51%时，可以获得最终磁铁矿精矿品位TFe 60.85%、含S 0.99%，铁作业回收率72.13%的良好实验指标。该工艺在现场得到应用，通过优化现场流程结构配置，取得良好效果，为企业新增经济效益显著。

基于响应曲面法的微波干燥沉铁渣实验优化

马爱元, 郑雪梅, 夏佳佳, 李松

2022, 43(4): 48-52. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.009

摘要(737)

HTML (52)

PDF(32)

摘要:
对微波干燥湿法炼锌沉铁渣的新工艺进行了研究，采用响应曲面法中心组合优化设计探讨了微波功率、物料量、干燥时间及其交互作用对沉铁渣相对脱水率影响，建立了脱水率与各因子间的预测回归方程，并获得优化工艺参数：微波功率1000 W，物料量50 g、干燥时间12 min，在此条件下沉铁渣相对脱水率为98.81%，实测值与预测值相近，表明该预测模型可靠有效及优化工艺合理可行。

低价钒溶液中铁(II)和钒(IV)、铬(III)的分离及莫尔盐的制备

殷仁涛, 罗冬梅, 陈良, 翁定崧, 肖海兵, 梁斌, 王正豪

2022, 43(4): 53-58, 70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.010

摘要(236)

HTML (98)

PDF(32)

摘要:
本文以钒渣提取低价钒过程中得到的含低价钒、铬和铁的浸出液为研究对象，将真空冷却法应用于钒铁分离，铁从浸出液中以莫尔盐结晶析出，实现了铁与低价态钒、铬的高效分离并制备了莫尔盐。探究了pH值、硫酸铵添加量、反应时间、结晶时间对钒铁结晶分离行为的影响。结果表明，在真空度0.08 MPa， pH值为2.5，硫酸铵添加量（以n((NH₄)₂SO₄)/ n(FeSO₄)计）为1.2，反应140 min，结晶36 h的条件下，铁的去除率达86.42%，钒的损失率仅为0.52%，铬的损失率为1.64%，获得了纯度为99.23%的莫尔盐产品。

微纳米臭氧对硫酸锌生产工艺中Fe²⁺、Mn²⁺去除

周文, 张锐, 王清良, 王红强, 胡鄂明, 雷治武, 马晋芳, 李昊

2022, 43(4): 59-64. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.011

摘要(325)

HTML (16)

PDF(22)

摘要:
硫酸锌生产过程中，铁锰的存在会对硫酸锌生产结晶工艺造成不利影响，降低MgSO₄·7H₂O的产品纯度。传统化学处理方法成本较高且易引入新的杂质离子，为获得高质量硫酸锌，开发新的铁锰去除工艺十分重要。本实验采用微纳米气泡和臭氧氧化相结合技术，探究了不同气源、温度、CaCO₃投加方式与投加量等条件因素对Fe²⁺、Mn²⁺氧化效果的影响，分析该技术在实际生产应用中的可行性。实验结果表明：以臭氧为气源，铁锰去除率达99.5 %，远大于以空气和氧气为气源；温度升高会影响微纳米气泡稳定性与臭氧溶解度，不利于Fe²⁺、Mn²⁺的氧化，最高温度18℃时，Mn²⁺的处理时长相对24℃时缩短了12.5%；CaCO₃的投加较大幅度提高了微纳米臭氧除铁锰效率，每15 min以0.44 g/L相对用量投加CaCO₃时，CaCO₃有效投加总量为17.6 g，铁锰完全去除耗时约50 min，相对于不投加CaCO₃时处理时长缩短了33%。间歇式投加效果优于一次性投加，消耗的CaCO₃量更少。

不同碱浸工艺处理氧化锌矿的对比研究

袁杰, 陈媛媛, 周明芹, 龚光倩

2022, 43(4): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.012

摘要(59)

HTML (29)

PDF(27)

摘要:
氧化锌矿资源化利用是当前锌冶炼行业重要关注点。通过超声波辅助和常规机械搅拌碱浸处理氧化锌矿对比实验，考查实验因素温度、时间、初始碱浓度、超声波功率/搅拌速率等对锌浸出率的影响。结果表明，超声波辅助浸出效果优于常规浸出，在较优实验参数超声波功率400 W、温度65℃、时间40 min、初始碱浓度4 mol/L、液固比10∶1下重复实验，Zn平均浸出率为91.62%。超声波辅助浸出可大幅缩短反应时间。超声波在浸出提取锌的过程中发挥重要作用。

复杂锌精矿沸腾焙烧的行为研究

郭韵, 张福建, 张栩宁, 张诺楠, 尹世界, 周冰, 朱琳

2022, 43(4): 71-74. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.013

摘要(416)

HTML (15)

PDF(28)

摘要:
随着国内锌资源的不断匮乏以及市场的快速变化，锌冶炼企业入选的锌精矿成分也越来越复杂，高硅、高铜、高铅、高铁矿源已逐渐成为常态，这些高杂质矿使得沸腾焙烧炉炉况严重恶化，极大影响焙烧工序的正常进行。锌冶炼企业要想在日益复杂的市场竞争中获得长足发展，除了需要以最低的成本组织生产外，还需要能够适应各种复杂矿源，特别是能够处理高附加值的锌精矿。因此本文对复杂锌精矿中的重点杂质Cu、Pb、SiO₂、Fe在沸腾焙烧中的行为以及影响进行了系统的研究，旨在为锌冶炼企业处理复杂锌精矿提供一定的理论与实践指导。

重庆接龙铁矿悬浮磁化焙烧温度对焙烧产品性能的影响

陈超, 韩跃新, 刘亚川, 王婧, 刘应志

2022, 43(4): 75-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.014

摘要(380)

HTML (28)

PDF(29)

摘要:
菱铁矿是我国重要的铁矿石资源，悬浮磁化焙烧是处理复杂难选铁矿的有效方法。本文采用实验室小型悬浮磁化焙烧装置，针对重庆接龙铁矿，开展悬浮磁化焙烧工艺优化及焙烧温度对磁化焙烧产品性能的研究。研究结果表明，接龙铁矿预氧化产品在焙烧温度为500℃、焙烧时间为3 min，CO用量为0.2 L/min的条件下，获得了铁精矿品位56.31%，回收率92.05%的试验指标。XRD分析表明，在450~550℃范围内，还原焙烧3 min，均可实现大部分的赤铁矿转变为磁铁矿，提高温度有利于赤铁矿还原更彻底，还原温度对焙烧产品的磁性影响较小。预氧化样品经还原焙烧后，比表面积降低，存在孔结构坍塌破坏后被填充的现象，导致孔尺寸增加。孔结构的改变，可能对后续的磨矿磁选造成一定的影响。研究结果对认识悬浮磁化焙烧规律有一定的意义。

基于工艺矿物学分析的含碲金矿石碱浸预处理效果研究

徐超, 蔡明明, 张文平, 高腾跃, 李光胜, 朱幸福

2022, 43(4): 82-86, 105. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.015

摘要(52)

HTML (19)

PDF(19)

摘要:
针对某矿山含碲金矿原矿和碱浸预处理后样品，进行了工艺矿物学检测，分别明确了样品中矿石的元素成分、矿物组成及矿物嵌布特征、目标元素赋存状态、目标矿物的粒度分布等情况。研究结果表明，原矿中存在碲金矿，在浸出过程中影响金的浸出率；通过碱浸预处理工艺可将碲金矿氧化，改善金的浸出效果；原矿中细粒级矿物在碱浸过程中被氧化分解为微细粒矿物；碱浸过程中黄铁矿和碲金矿被氧化释放了其中金矿物。说明碱浸对碲金矿预处理效果明显，对含碲金矿石工艺流程的制定具有指导意义。

四川拉拉铜矿构造变形与成矿的关系

唐慧, 刘顺, 钱永超, 吴锦, 谭洪旗, 朱志敏

2022, 43(4): 87-93. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.016

摘要(161)

HTML (25)

PDF(25)

摘要:
四川拉拉铜矿是西南地区著名的大型铜矿床，矿区构造复杂，厘清矿区构造期次，能更好把握矿体的分布和演化。经资料收集、野外调查、数据统计及计算分类等，分析了矿区构造特征，并对区内构造运动矢量进行动力学反演，总结矿区构造变形特征，以此推断构造与成矿之间的关系。矿区构造以定向面理、顺层韧性滑动构造、平移断层、逆断层及正断层为主，可分为六期，主要受到NE向、SN向、EW向及NW向的作用力。其中前四期与成矿有重要影响，尤其是韧性剪切带对成矿起到至关重要的作用。

西秦岭格尔托金矿工艺矿物学与选冶实验

王滔, 李林积, 梁硕鹏

2022, 43(4): 94-99. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.017

摘要(417)

HTML (27)

PDF(31)

摘要:
通过详细的野外地质调查，利用高精度矿相显微镜、图像分析仪、X射线衍射分析仪、扫描电镜等检测方法，对格尔托金矿工艺矿物学特征进行研究，结果显示：金属矿物主要为赤-褐铁矿，非金属矿物主要为方解石和石英。金主要以自然金的形式存在，含量99%以上，粒度3～20 μm，属显微金。金与载体矿物之间的嵌布关系主要有裂隙金、粒间金和包裹金。根据矿石矿物特征，选冶对比实验表明全泥氰化浸出方案是该类矿山较佳的选冶工艺。

细粒富钛料制粒工艺技术研究现状

侯晓磊, 陈凤, 郑富强, 王帅, 杨凌志, 郭宇峰

2022, 43(4): 100-105. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.018

摘要(48)

HTML (29)

PDF(15)

摘要:
钛资源经过富集提钛、除杂处理，获得满足沸腾氯化法对炉料要求的富钛料。但细粒富钛料占比多，难以满足沸腾氯化法对炉料粒度的要求。细粒富钛料在沸腾氯化过程中易导致沟流、节涌，细颗粒逸出量大等问题，造成沸腾氯化率低、炉料反应不充分，且严重影响沸腾氯化工艺的顺行。因此，对细粒级富钛料进行制粒处理，使其满足原料粒度要求，是制备出优质沸腾氯化炉料的关键问题之一。本文详细总结了细粒级富钛料颗粒制粒的方法及所需粘结剂，分析了目前细粒富钛料制粒的方法及采用的粘结剂中存在的问题，并指出采用固结温度低的无机或有机-无机复合粘结剂，对细粒级富钛料进行流态化制粒是有利于实现工业化的发展方向。

拜尔法赤泥利用现状及高效资源化利用新技术

何耀

2022, 43(4): 106-110, 118. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.019

摘要(559)

HTML (69)

PDF(39)

摘要:
介绍了拜尔法赤泥的组成成分、性质、利用现状及高效资源化利用新技术。赤泥主要含铁、铝、硅、钙、钠、钛、氧和少量或微量钪、钒、锆、钽、铌等稀有金属，其成分复杂，矿物粒度细，物理分选困难；以往采用的赤泥冶化处理技术又因其回收元素的品位偏低和其含硅、钙过高而难以产生效益，大规模利用赤泥的工业技术至今在国内外仍没有取得突破性进展。为此，作者开发了一种新技术：赤泥用稀盐酸浸出，所得矿浆经沉降分离后得到复合型净水剂产品和浸出渣，浸出渣经磁选得到铁精矿产品和富钛渣，富钛渣用硫酸循环浸出，得到富钛液和硫酸浸出渣，从富钛液中回收钛、钪、钒，余液用于生产聚合硫酸铁铝，硫酸浸出渣可作为提取锆、钽、铌原料，或作为建材原料。本法工艺简单，能耗低，原辅材料便宜易得，产品市埸需求量大，具有显著的社会、经济和环保效益。

铁尾矿沥青混合料基本性能及老化耐久性研究

赵连平, 郝绍菊, 马竞

2022, 43(4): 111-118. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.020

摘要(484)

HTML (51)

PDF(21)

摘要:
为了避免过度使用天然砂石材料做为沥青混合料的骨料以及符合绿色发展的战略方针，采用固体废弃物铁尾矿来代替砂石材料来制备一种新型的铁尾矿沥青混合料。采用质谱仪对所选用铁尾矿进行化学成分分析，并对不同铁尾矿掺量作用下沥青混合料的针入度、锥入度、软化点、延度、粘度以及老化耐久性等方面进行了研究。研究结果表明：铁尾矿沥青混合料的较佳制备温度选定为180℃；综合经济效益和有效性确定铁尾矿的较佳掺量为30%；相对老化后的铁尾矿沥青材料而言，在同一铁尾矿掺量作用下两种不同沥青混合料老化前的针入度和延度均出现了降低的趋势，但是在同一铁尾矿掺量作用下两种不同沥青混合料老化前的软化点却出现了增大的趋势。综合分析得到：温度为180℃以及铁尾矿掺量为30%制备的沥青混合料可以满足公路的路用要求。所有沥青试样的光谱变化规律基本一致，说明了掺入铁尾矿改性沥青的结构与未掺入铁尾矿沥青的结构基本一致；但是随着铁尾矿掺量的增大，沥青的FT-IR光谱在同一波数作用下却呈现出不断减小的变化趋势，说明了铁尾矿可以有效改善沥青的物理性能。

废旧锂电池正极材料中有价金属的回收工艺研究进展

徐正震, 梁精龙, 李慧, 郭佳明

2022, 43(4): 119-122, 142. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.021

摘要(110)

HTML (47)

PDF(48)

摘要:
随着新能源汽车、电子产品等产业的迅猛发展，其核心元件锂离子电池的需求量提升明显，但废旧锂离子电池带来的环境污染和资源浪费问题也日益严重。因此，对废旧锂离子电池的无害化处理和对其中稀缺的有价金属的有效回收利用已经成为国内外科研院所研究的热点及重点。本文综述了从废旧锂离子电池正极材料中提取有价金属的工艺：湿法回收工艺、火法焙烧-湿法冶金联合回收工艺、生物浸出回收工艺以及其他回收工艺。主要阐述了各种方法的原理及优缺点，指出了回收工艺的未来发展方向。

粉煤灰基矿物聚合材料研究进展

聂轶苗, 夏淼, 刘攀攀, 王玲, 刘淑贤, 王森, 王迎春, 刘朔宇, 翟培鑫

2022, 43(4): 123-128. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.022

摘要(207)

HTML (28)

PDF(35)

摘要:
粉煤灰基矿物聚合材料是粉煤灰绿色综合利用的有效途径之一，本文从粉煤灰原料性质、制备影响因素及材料形成机制三个方面出发，重点对粉煤灰中玻璃相含量定量研究、粉煤灰在碱性条件下的水解和缩聚两个过程研究进行了综述，提出了目前该类材料研究中存在水解与缩聚重叠导致研究困难等问题，给出了可采用化学方法大幅降低缩聚反应速率等思路，为该类材料的深入研究提供了方向。

煤矸石制备地质聚合物注浆材料的研究进展

朱龙涛, 王庆平, 王彦君, 吴求刚, 赵恒, 陈孝杨, 卢春阳

2022, 43(4): 129-133. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.023

摘要(148)

HTML (74)

PDF(46)

摘要:
地质聚合物注浆材料是一种新型注浆材料。以煤矸石为原料制备地聚物注浆材料可以有效地解决煤矸石的堆积问题，同时减少不同注浆材料在使用和生产过程中产生的污染，对环境和资源都有重要意义。本文概述了近年来对煤矸石基地质聚合物注浆材料的研究，介绍了煤矸石基地质聚合物注浆材料各原料的选择、制备条件以及性能的增强方式，并对煤矸石基地质聚合物注浆材料目前存在的问题进行了分析。

全球钴矿产的供应安全与技术创新

张惠, 吴西顺, 杨添天, 孙张涛

2022, 43(4): 134-142. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.024

摘要(579)

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PDF(41)

摘要:
世界范围内的钴矿贸易和供应链危机已经引起很多国家和机构的关注，以致被纳入主要国家的关键矿产系列或清单当中。世界上的钴资源储量巨大，但产量有限且有地缘政治风险。这主要表现为钴矿产资源的生产、加工和消费的高度集中。除海底钴矿以外，陆地钴资源主要赋存在：沉积型铜钴矿床（约58%），主要位于刚果民主共和国和赞比亚；红土型镍钴矿床（约29%）主要是澳大利亚、新喀里多尼亚和古巴；岩浆型镍铜-PGE-钴矿床（约9%），主要是澳大利亚、加拿大、俄罗斯、芬兰和美国。全球钴精矿的产量60%以上在刚果（金）。而钴矿的精炼加工60%以上在中国，精炼钴消费60%以上在中国、欧盟和美国，中国、英国、日本的进口依赖度近乎百分百。形势严峻，竞争激烈，技术创新势在必行。新的技术正在逐渐得到应用，如选冶联合工艺以及一些新的提取方式。主要挑战是钴矿石回收率的提高、二次资源利用和产品回收利用方面。中国的许多部门、机构和企业也都进行了长期深入的工作部署，但在国际上的影响力和供应链的控制力仍比较小，与发达国家相比有很大差距。我国的钴矿供应安全也极其重要，其原材料供应和西方国家形成很强的竞争性。提高钴供应的安全程度，需要全面掌握几种主要资源的赋存特征、大力开展采选冶技术创新和高标准高质量进行产业创新，同时应高度重视推动国际产业联盟和技术合作，以应对国际产业链重构和竞争格局变化。

矿物掺合料再生骨料混凝土的力学及耐高温性质研究

尹晓娟

2022, 43(4): 143-151. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.025

摘要(172)

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摘要:
为了研究矿物掺合料对再生骨料混凝土的基本特性及耐高温特性的影响，利用飞灰、铁渣和稻壳灰对再生骨料混凝土进行改性，并进行高温和力学实验。结果表明，随着温度的升高，试样的密度和超声波速不断下降；添加法制备的试样的密度和超声波速大于替代法制备的试样；抗压强度和相对弹性模量随着矿物掺量的增加先增后减，在5%~10%时达到较大值。随着温度的增加，抗压强度先增后减，在100℃时达到较大值；且以添加法掺入矿物掺合料时，试样的强度和弹性模量较高。对再生骨料混凝土耐高温性能的增强作用飞灰>铁渣>稻壳灰。此外，采用替代法时混凝土的密度与抗压强度、密度与和弹性模量和超声波速与抗压强度间的相关性较好；而采用添加法时各个参数之间的相关性较差。

赣南某未开发离子型稀土矿区土壤环境质量评价

姚玉玲, 代力, 舒荣波, 徐明

2022, 43(4): 152-156, 161. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.026

摘要(43)

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摘要:
为摸清未开发离子型稀土矿区土壤环境质量，使后续开采过程中的监测更有目的性，以赣南某矿区为研究区域，采用改进内梅罗土壤肥力综合法评价了研究区域土壤肥力，采用单因子指数法和内梅罗污染指数法评价了其重金属污染状况。结果显示：研究区域各单项土壤肥力水平依次为全磷<全氮<有机质<速效磷<碱解氮<速效钾<全钾，整体处于低水平、贫瘠状态，优于赣南某采矿废弃区；各项重金属污染水平依次为As<Ni<Cr<Cu<Zn<Cd<Pb，均处于安全区范围内，与江西省土壤背景值具有可比性，优于赣南某采矿废弃区。研究揭示该地区土壤肥力低下，不存在重金属污染，在后期开发利用中，应注意对土壤中碱解氮、全钾、速效钾、Pb、Cd和As的监测。

制备13X分子筛的优化实验研究

司玉成, 吴涛

2022, 43(4): 157-161. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.027

摘要(56)

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摘要:
煤泥是原煤洗选中产生的固体废弃物，产量大，危害严重。将黄陵煤泥通过碱熔-水热的方法制备出13X分子筛。通过正交实验研究发现，n(H₂O/Na₂O)是对13X分子筛静态水吸附量影响最大的因素，其次是老化时间、n(Na₂O/SiO₂)、晶化时间，最小为晶化温度。优化的工艺条件为：n(Na₂O/SiO₂)为2.9，n(H₂O/Na₂O)为45，老化时间14 h，晶化时间9 h，晶化温度100℃。测试表明，制备的13X分子筛结晶良好，晶体粒径2 μm左右，颗粒大小均匀，该分子筛以微孔为主。

粉煤灰中提取非晶态硅及硅产物的高值化利用

康栋, 杨志杰, 张德

2022, 43(4): 162-168, 174. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.028

摘要(266)

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摘要:
我国以煤炭为主的能源结构，在保障着我国能源供给的同时也带来了大量的粉煤灰，尤其在我国西北地区,由于较低的粉煤灰利用率，造成了严重的环境污染及耕地占用等问题。目前有用组分的提取已然成为粉煤灰高值化利用的研究热点，特别是粉煤灰中非晶态硅的提取是提升粉煤灰资源化利用价值的重要手段。本文论述了碱浸法和酸浸法两种从粉煤灰中提取非晶态硅的工艺，剖析其原理及工艺特点，并探讨了提硅产物在绝热保温材料、白炭黑、分子筛、造纸填塑等方面的应用情况。相较于传统硅基产品的制备，利用粉煤灰提硅产物制备各种硅基制品具有产品性能好、成本低、应用广泛等优点，不失为一条实现粉煤灰高值化、精细化、梯级化利用的有效途径。

磷渣改性沥青混合料的综合利用研究

王冬冬, 付善春

2022, 43(4): 169-174. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.029

摘要(813)

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摘要:
为了解决生产黄磷时排放的水淬磷酸盐类工业废渣难题，提高废弃物资源的再利用率。通过实验研究不同磷渣掺量下沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，对基质沥青混合料及磷渣改性沥青混合料分别进行了马歇尔实验、车辙实验以及浸水马歇尔实验，结果表明：当磷渣掺量为9%时，磷渣改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性能达到较佳。并通过采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对磷渣改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。分析结果表明：在基质沥青中掺加磷渣能够明显提高沥青混合料的基本路用性能。按照本文的实验研究，得出当磷渣以9%的粉油比掺加到基质沥青中时改性效果较佳的结论。综合分析得出，磷渣改性沥青研究具有一定的研究价值，能够解决水淬磷酸盐类工业废渣难题以及资源再利用，并为延伸产业链等提供了新途径。

钾长石-磷石膏-活性炭提钾工艺的影响因素研究

唐海, 陶克义, 刘延静, 祁育林, 颜婷珪

2022, 43(4): 175-182. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.030

摘要(575)

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摘要:
钾长石-磷石膏-焦炭提取钾肥是利用非可溶性钾资源的可行工业化路线，其中焦炭与磷石膏的反应过程是影响提钾率的关键，本文研究了N₂或CO₂气氛下活性炭比例对体系提钾率的影响，并采用了随炉升温与定温加料两种不同的焙烧温度制度对比了不同气氛下的提钾率和焙烧产物。结果表明，随着活性炭在体系中含量的升高，提钾率出现先上升后下降的趋势。在N₂气氛下，采用定温加料体系的提钾率大于随炉升温的提钾率；在CO₂气氛下，当活性炭与磷石膏的比例小于3∶6，定温加料样品的提钾率大于随炉升温的样品，而活性炭与磷石膏的比例大于3∶6，随炉升温样品的提钾率大于定温加料样品。

南方某高岭土除铁增白实验

郭春雷, 马莹, 赵拓, 笪宗扬

2022, 43(4): 183-187, 199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.031

摘要(535)

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摘要:
以南方某高岭土为对象，在试样性质研究的基础上，系统考查了pH值、保险粉用量、草酸用量、矿浆浓度、温度等因素对高岭土白度的影响。结果表明：该高岭土属于砂质高岭土，影响白度的矿物主要为赤铁矿、磁铁矿和金红石；在较优的除铁增白实验条件下，获得了Fe₂O₃含量为0.46%，白度为80.82%的高岭土产品；为该高岭土矿的开发利用提供技术支撑。

湿式粉磨提高某磷矿粉释磷特性研究

李营营, 李国峰, 单志伟, 李凤久, 梁冰

2022, 43(4): 188-192. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.032

摘要(369)

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摘要:
采用行星式球磨机对P₂O₅含量为27.07%的磷矿粉进行超细粉磨，在已确定的适宜干式粉磨工艺参数下，考查了矿浆浓度、磨矿时间对粉磨产品粒度和枸溶率的影响。借助X射线衍射分析、扫描电镜分析、接触角测量仪等测试手段，分别考查了不同磨矿时间条件下粉磨产品的结晶程度、微观形貌和表面自由能的变化规律。结果表明：在矿浆浓度为55%，磨矿时间为150 min条件下，粉磨产品中位径为1.74 μm、枸溶率达到66.24%。随着磨矿时间的延长，磷矿粉中磷矿物结晶程度显著降低，粉磨产品中基本不存在大颗粒，产品接触角逐渐减少，相应的表面自由能呈增加趋势，提高了磷矿粉的释磷特性。

鞍千磁铁矿工艺矿物学研究

王长艳, 徐冬林, 史达, 韦文杰, 张玲, 刘杰

2022, 43(4): 193-199. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.033

摘要(73)

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PDF(34)

摘要:
近年来鞍千地区采出矿石性质变化较大，为给该矿石选矿工艺流程的制定提供依据，有必要对其进行详尽的工艺矿物学研究。本文借助光学显微镜、化学分析、X射线衍射等分析检测手段，对鞍千区域矿石样本的化学组成、矿物组成、浸染粒度及嵌布特性施行了综合而系统的研究。研究结果表明：矿石中铁品位为29.25%，主要含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿，其中磁铁矿含量31.65%，赤铁矿含量6.53%，为磁铁矿型铁矿石；脉石以石英为主，含量达45.44%，其次为角闪石。矿石中赤铁矿中自形晶结构较为多见，磁铁矿中半自形晶结构较为多见，个别磁铁矿为两种及两种以上矿物间的交代构造。磁铁矿与赤铁矿的粒度不匀，可择取多段磨矿多段磁选选别工艺。

内蒙某铁矿石的工艺矿物学研究

蔡明明, 张文平, 于淙权, 李光胜, 黄发波, 朱幸福

2022, 43(4): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.034

摘要(271)

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摘要:
为了探索内蒙某铁矿石的工艺矿物学性质，对该矿石开展了较为全面的工艺矿物研究，结果表明：该矿石全铁品位为23.52%，矿石中的铁主要以磁性铁的形式存在，占总铁的85.60%, 其次是赤铁矿、褐铁矿中的铁，占总铁的7.35%，以硅酸盐形式存在的铁占总铁的6.33%，只有微量的铁在硫化矿物中，占总铁的0.72%；矿石的主要金属矿物为磁铁矿，含有少量的赤铁矿、黄铁矿，可见微量的黄铜矿和闪锌矿，脉石矿物主要有石英、长石（钾长石、钠长石、斜长石）、角闪石（阳起石、绿钠闪石等）、云母（黑云母、白云母等）、绿泥石、方解石、磷灰石等；通过对该矿石开展系统的工艺矿物学研究，为该类资源的综合开发利用提供了主要的基础数据支撑。

铁矿粉铁含量的高光谱分析和定量反演研究

李孟倩, 韩秀丽, 汪金花, 吴兵

2022, 43(4): 205-210. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.035

摘要(570)

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摘要:
高光谱检测铁矿粉铁含量是一种新技术，具有无损、高效的检测优势。为了研究高光谱识别技术对铁矿选矿粉铁含量测定的精确度，选取了铁矿选矿粉作为测试样本，采集了不同铁含量铁矿选矿粉的高光谱曲线，经过平滑去噪和光谱特征提取后，开展铁含量光谱拟合实验和铁含量的反演研究。研究结果表明：选矿粉铁含量与高光谱曲线高度相关性波段为Fe的强吸收位置517~520 nm和873~888 nm；在吸收位置520 nm左右，进行了基于最小二乘的选矿粉铁含量的建模反演，反演实验结果的拟合度为0.9885，相对误差为7.26%，说明利用高光谱技术进行铁矿粉铁含量检测准确度较高，为高光谱检测铁含量的实际应用提供了理论基础。

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