有色金属科学与工程

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晁曦, 张廷安, 张宇斌, 吕国志, 陈杨

2021, 12(5): 1-9. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.001

摘要(208) HTML (53) PDF[4227](17)

摘要:
二次铝灰中仍含大量铝，对其进行回收具有重要意义。文中以二次铝灰为原料，通过盐酸浸出处理后再添加铝酸钙制备聚合氯化铝（PAC），研究了HCl浓度、浸出温度、时间、液固比，铝酸钙添加量等因素的影响。综合考虑，适合二次铝灰酸浸制备聚合氯化铝的较优条件为：水洗后的二次铝灰在HCl浓度为6 mol/L，液固比为4∶1 mL/g，温度为85 ℃条件下酸浸2 h，此时的酸浸液中加入12 g/80 mL的铝酸钙，温度为85 ℃条件下反应1.5 h。该条件下酸浸过程中铝的浸出率为48.67%，且制得的液体PAC完全符合国家标准。

酸性溶液除氯技术研究现状及进展

张阳, 史丙丁, 马保中, 王猛, 王成彦

2021, 12(5): 10-17. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.002

摘要(135) HTML (35) PDF[1740](21)

摘要:
含氯的酸性溶液对冶金工业生产造成了严重的危害。烟气净化系统产生的污酸严重腐蚀金属设备和部件，使生产成本增加，生产效率降低。在锌湿法冶炼中硫酸锌电解液中的氯对锌电解过程造成影响，加快电极腐蚀，降低电解锌的产品质量，经济效益下降，严重危害生产，因此酸性溶液中氯离子的去除研究具有重要意义。本文分析了污酸和硫酸锌电解液2种典型的高含氯量的酸性溶液的产生和危害，总结了国内外已有的除氯技术及研究现状，指出酸性溶液除氯技术的主要发展方向。

回收工艺对再生铝合金性能影响述评

袁蔚景, 凃杰松, 李银华, 徐宛星, 段海涛

2021, 12(5): 18-29. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.003

摘要(88) HTML (42) PDF[2558](6)

摘要:
铝合金因其密度小、强度高、耐腐蚀、加工性能好的优点，已经成为工业应用第二大金属材料。随着原铝产量下降和现役铝合金材料使用年限逐渐到期，具有节约矿产与能源、经济社会效益高、可持续发展等特点的再生铝产业逐渐受到关注。然而，经过回收再生的铝材由于成分混杂等原因，性能往往有所下降。因此提升再生铝合金性能的方法成为相关领域研究的重点。文中介绍了近年来国内外有关提升再生铝合金性能方法的研究进展，对废铝预处理、合金成分调配、熔体精炼、热加工工艺的发展进行了总结，概述了提升固态回收再生铝合金性能的最新研究进展，并对再生铝技术的发展提出展望。

铜渣中铁硅分离的研究进展

包焕均, 张晓雪, 王洪阳, 张璇, 张文韬

2021, 12(5): 30-38. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.004

摘要(117) HTML (32) PDF[2409](7)

摘要:
铜渣是火法炼铜过程中产生的主要固体废弃物，其堆存处置不仅占用大量土地，对周围水和土壤也会造成污染。铜渣中Fe含量高达35%~40%，铁的提取是铜渣资源化利用的主要研究方向之一。铜渣中主要化学组成为Fe和SiO₂，主要物相为铁橄榄石和磁铁矿，因此铁硅分离是实现铁选择性提取的核心。本文回顾了目前铜渣中铁硅分离方法，主要包括磁选法、熔分法、选择性氧化-磁选法、碳热还原-磁选法、氧化焙烧-碱浸法和碳热还原-碱浸法，并对各方法的原理、研究现状及存在问题进行分析和总结。发现铜渣中单一提取铁会产生大量二次尾矿（渣），铁硅综合提取是实现铜渣清洁、高值化利用的关键。

高硫铝土矿微波焙烧脱硫预处理及焙烧矿高压溶出性能

杨黔, 金会心, 殷倩楠, 肖媛丹, 王尚杰夫

2021, 12(5): 39-45. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.005

摘要(68) HTML (39) PDF[1664](5)

摘要:
采用微波焙烧方式研究高硫铝土矿的脱硫效果，并对焙烧脱硫后的焙烧矿进行拜耳法溶出，研究了微波焙烧条件对氧化铝溶出率的影响。结果表明，高硫铝土矿微波焙烧脱硫，焙烧温度相较于焙烧时间对脱硫率的影响更为显著，焙烧温度由100 ℃升高到600 ℃，脱硫率可平均提高约30%，而焙烧时间由2 min延长至20 min，脱硫率仅平均提高12%。在600 ℃焙烧20 min，可将铝土矿全硫含量由3.875%脱除至0.223 5%，脱硫率达到95.11%。同时，微波焙烧温度对氧化铝的溶出率影响也较显著，随着微波焙烧温度升高，氧化铝的相对溶出率有先提高后下降的趋势，微波焙烧温度为400 ℃时，焙烧矿的氧化铝相对溶出率达到最大，为94.77%；当焙烧温度高于400 ℃时，焙烧矿会出现大量刚玉（Al₂O₃）相，是导致氧化铝相对溶出率下降的主要因素。

有色金属冶炼过程中主金属价态变化规律

朱佳俊, 黄凯

2021, 12(5): 46-54. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.006

摘要(64) HTML (20) PDF[2312](3)

摘要:
对传统矿物之重金属、轻金属、稀有金属、贵金属冶炼以及电子垃圾在金属提炼过程中主金属价态发生的变化规律进行了归纳整理，并绘制成图形。结果表明，轻金属和稀有金属的冶炼过程价态变化基本对应Z字形，相对不活泼的重金属冶炼过程的价态变化呈凹字形，贵金属的冶炼过程价态变化呈凸字形。我们认为，这些基本规律的存在，跟各元素的金属活泼性直接相关。以上规律的梳理，可以对开展城市矿产资源的循环再生新思路、新方法探索起到一定的助益和参考。

铜冶炼炉渣缓冷工艺技术应用实践

岳建峰, 刘智勇, 罗羊, 刘建军

2021, 12(5): 55-60. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.007

摘要(63) HTML (40) PDF[2233](5)

摘要:
铜火法冶炼炉渣选矿后回炉再炼，是炉渣资源综合利用的重要手段，提高了全厂铜回收率；炉渣缓冷作为炉渣选矿前的重要工序，其工艺技术方案对缓冷效果和选矿指标影响很大。目前各铜冶炼渣缓冷场采用的技术方案各有利弊，就多种渣缓冷场的渣包排布、设备配置及新技术应用实践进行探讨，为铜冶炼炉渣缓冷场的方案选择提供参考依据，同时展望了渣缓冷工艺技术的重点发展方向。

基于晶界图像的白铜BFe10-1-1合金耐蚀性预测模型

董跃华, 满敬金, 汪志刚, 汪航

2021, 12(5): 61-68. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.008

摘要(57) HTML (20) PDF[3176](4)

摘要:
白铜BFe10-1-1合金的晶界特征分布决定了它的耐腐蚀性，为了调控晶界特征分布来提高其耐蚀性，利用电子背散射衍射技术分析了不同Y含量的BFe10-1-1白铜合金的晶界特征分布。基于晶界的连通性和三叉界角提出了晶界图像特征的数值计算方法，建立了白铜BFe10-1-1合金耐蚀性预测模型，结合模拟海水腐蚀实验研究了晶界图像特征及其对合金耐蚀性的影响。结果表明：晶界的连通性越好，BFe10-1-1白铜合金耐蚀性越差；三叉界角个数过多会导致晶界比例增大，合金耐蚀性变差；相比于前两者，三叉界角角度分布对合金耐蚀性影响程度更大；耐蚀性预测模型的准确率为81.88 %，模型预测值与耐蚀性真实值之间一致性较好。

不同含水率红砂岩冲击过程中的能量耗散特性

金解放, 余雄, 钟依禄

2021, 12(5): 69-80. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.009

摘要(105) HTML (37) PDF[3820](4)

摘要:
地下岩体工程普遍处于不同水环境中，含水率成为影响工程岩体动态力学响应特性的重要因素，严重制约着其安全稳定性。选用红砂岩制备4种含水率试件，采用SHPB试验系统进行相同冲击速度的冲击试验。在分析红砂岩杨氏模量与含水率关系的基础上，基于能量计算方法，分别计算不同含水率红砂岩的总输入应变能、可释放弹性应变能和耗散能。研究3种能量随时间和应变的变化规律，并应用3种能量演化进行岩石微裂纹扩展和破坏判定以及损伤特性分析。结果表明，红砂岩的杨氏模量、起裂时间和破坏时间均随含水率的增加先减小后趋于平缓。随着含水率的增加，各能量演化阶段的起始应变先增大后减小，破坏（卸载）阶段起点处耗散能与总应变能的比值先上升后下降。红砂岩在时间尺度和应变尺度下的损伤累积速率随含水率的增加而增加。

某含金银铜硫矿石的低碱铜硫分离与伴生金银综合回收

邱廷省, 董浩, 严华山, 吴昊

2021, 12(5): 81-88. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.010

摘要(88) HTML (29) PDF[1978](9)

摘要:
某含金银铜硫矿石中铜、硫、金、银品位分别为0.70%、4.76%、0.10 g/t和3.78 g/t，针对现场高碱工艺存在的伴生金银损失率高等问题，以该矿石为研究对象，采用低碱度条件下“铜快速浮选—铜尾活化选硫”的工艺流程进行了系统的浮选试验研究。闭路试验结果表明，最终可获得铜品位为24.28%、回收率为91.93%的铜精矿以及硫品位为45.54%、回收率为44.76%的硫精矿。其中61.51%的金和63.86%的银在铜精矿中获得富集，浮选指标较好, 在低碱条件下原矿实现了有价金属的综合回收。

基于EW-AHP和未确知测度理论的隧道瓦斯风险评价

陈国芳, 卫豪

2021, 12(5): 89-95. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.011

摘要(62) HTML (23) PDF[1088](1)

摘要:
铁路隧道施工中很多需要穿越瓦斯地层，施工的安全风险较高。为提高隧道瓦斯风险评价的准确性，基于未确知测度理论，建立铁路隧道瓦斯风险评价模型。以兴泉铁路于都二号隧道工程为依托，选取影响瓦斯风险的9个因素作为评价指标，并建立各评价指标的分级标准，运用乘法归一化方法将层次分析法和熵权法计算的权重耦合成综合权重，再由综合权重和评价指标的未确知测度矩阵确定多指标综合测度评价向量，最后根据置信度识别准则确定隧道瓦斯风险等级。研究结果表明：此评价模型相对于传统评价模型能够提高隧道瓦斯风险评价的准确性，且与实际施工情况高度吻合，可作为类似隧道项目施工中的瓦斯风险有效评价模型。

基于变权物元可拓模型的非煤矿山安全标准化等级评价

方立发, 柯愈贤, 王成, 曾杰, 廖宝泉

2021, 12(5): 96-102. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.012

摘要(33) HTML (14) PDF[892](2)

摘要:
为准确评价非煤矿山安全标准化等级，基于变权理论和物元可拓理论，建立非煤矿山安全标准化评价的变权物元可拓模型。从安全监管、安全保障、安全生产和安全绩效4个方面选取16个因素作为评价指标，运用变权理论确定指标权重，再由待评物元关于各评价等级的贴近度及等级变量特征值得出矿山安全标准化等级，最后通过敏感性分析指出对评价有重要影响的敏感性指标。经计算得出某非煤矿山安全标准化等级为Ⅱ级且偏向于Ⅰ级的程度较大，其中生产工艺系统安全管理是该评价的敏感性指标。研究结果表明：变权物元可拓模型是对传统物元可拓模型的有效改进，能够提高非煤矿山安全标准化评价的准确性。

产业集群视角下江西钨产业可持续发展的问题与对策研究

冯羽生, 徐水太, 许礼刚, 闫光礼

2021, 12(5): 103-109. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.013

摘要(70) HTML (19) PDF[1284](5)

摘要:
钨矿是中国的优势矿产，有着极其重要的战略价值地位，已成为21世纪全球国民经济和国防建设中不可或缺的矿石资源。中国钨资源储量占全球储量的61%，却供应了全球使用份额的83%；而江西生产份额又占到全国生产份额的46%，其钨产业为我国的经济发展做出了重要贡献。文章以江西钨产业发展过程中存在的资源破坏严重、综合回收利用率低、钨矿矿山环境破坏严重、资源技术创新不足、产业结构不合理、钨资源优势逐渐减弱、钨行业监管不到位等问题为基础，站在产业集群视角，有针对性地提出了钨资源可持续发展的合理化建议以及应对政策与措施。

硫酸浸出磷石膏中稀土的动力学研究

余伟健, 管青军, 眭滢, 张方

2021, 12(5): 110-118. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.014

摘要(131) HTML (25) PDF[2788](11)

摘要:
针对磷石膏中稀土元素的浸出，已有很多研究报道，但对于浸出动力学研究却很少。文章以硫酸为浸取剂深入研究了磷石膏中稀土浸出的动力学。研究表明：浸出温度和时间的增加均可提高稀土的浸出率，浸出温度80 ℃时，稀土总浸出率最大可达55.8%，其中Y的浸出率最大，为63.9%；稀土的浸出与二水硫酸钙的溶解具有很强的线性相关性；动力学模型拟合表明：磷石膏中稀土浸出反应是受扩散和界面传质混合控制的，浸出反应的表观活化能E_a=9.10 kJ/mol。

液相法制备稀土氧化物研究现状

宋恒恒, 汪金良, 王厚庆

2021, 12(5): 119-125. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.015

摘要(79) HTML (21) PDF[860](14)

摘要:
由于稀土材料的优异性能和不可替代性，越来越多的稀土材料被应用到现代社会各个领域。虽然我国稀土资源的储量大、种类丰富，使我国在稀土领域的研究应用具有得天独厚的优势，但是在稀土资源开发利用过程中存在着稀土开采技术低、低端产品过剩、高端产品不足等问题制约着国家科技的发展。稀土氧化物的生产及应用已经成为当今稀土资源研究应用的一个热点。由于液相法制备稀土氧化物具有合成温度低、生产成本低以及可以精确控制产物组成的优势被广泛应用到稀土氧化物的制备。本文综述了液相法制备稀土氧化物的工艺方法，对液相法制备产物的形貌、粒度等特性和工艺的优缺点进行了阐述分析，对稀土氧化物制备工艺未来的发展趋势进行了展望。

混合稀土元素对HRB400钢组织及拉伸性能的影响

朱福生, 陈荣春, 杨宇鹏, 李春红, 廖志金, 刘燕平, 汪志刚

2021, 12(5): 126-132. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.05.016

摘要(80) HTML (27) PDF[3917](8)

摘要:
借助光学显微镜、扫描电镜以及电子万能试验机等手段研究了混合稀土含量对HRB400钢微观组织及力学性能的影响。结果表明，稀土含量的添加导致HRB400钢的上、下屈服点升高。并且随着稀土元素含量的增加，珠光体体积分数增多，片层间距减少，进一步提升了其抗拉强度；但是，0.045RE-HRB400钢中韧窝的数量及深度降低，使其延伸率以及断面收缩率均有所下降。

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2021年第12卷第5期

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