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金属矿山
金属矿山

刘效良

月刊

1001-1250

jsks@vip.163.com

0555-2404796 2404666 2309833

243000

安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号

金属矿山/Journal Metal Mine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国金属学会主办国内外公开发行的矿业工程类专业技术刊物，主要报道国家矿业方针政策、冶金、有色、黄金、煤炭、化工、核工业、非金属、建材等矿山采选工艺、理论、研究成果与技术实践，介绍国内外先进技术与发展动态。《金属矿山》是美国Ei数据库Page One收录期刊，列全国中文核心期刊，矿业工程类首位，国家及省部优秀期刊。
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    NPR锚索对白云岩矿失稳边坡控制效应研究

    陶志刚孙滢滢席思达张未然...
    220-230页
    查看更多>>摘要：节理裂隙是露天矿开采中边坡失稳的主要影响因素,因此,研究节理裂隙有利于解决矿区边坡开采的安全性问题.以北京黄峪口白云岩矿失稳边坡为工程地质背景,采用现场调查(测线法和赤平极射投影法)、NPR锚索数值模拟和现场监测方法,以NPR锚索主动支护思想为核心对其进行了试验研究.研究表明:① 黄峪口白云岩矿边坡岩层基本呈水平状或与边坡走向方向一致,边坡体结构破碎,节理裂隙发育,存在软弱夹层和多条滑带,边坡有严重失稳的趋势.② NPR锚索入射角为20°时达到边坡最佳支护效果,边坡位移约2.55 cm,说明NPR锚索对破碎边坡起到较大的抗滑作用.③ 根据现场监测得出NPR锚索的锚索轴力可达 300 kN 左右,支护后的边坡较稳定.研究反映出,NPR锚索对节理裂隙发育的边坡控制效果较好,可为类似露天矿边坡治理提供参考.

    矿山边坡节理裂隙地质调查边坡稳定性数值模拟NPR锚索

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    冀东代表性铁尾矿库表层重金属含量特征及生态风险评价

    张振国王月陈军典高倩...
    231-240页
    查看更多>>摘要：冀东是国内沉积变质型铁矿(BIF)的重要分布区,但其尾矿重金属元素含量特征及迁移规律研究较为薄弱.以国内代表性BIF型铁矿——河北钢铁集团司家营铁矿研山、二号尾矿库样品为研究对象,依据重金属元素Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、As、Hg和Ni的含量及变化特征,探讨尾矿中重金属元素含量水平和垂直空间的含量变化.并利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对尾矿库的重金属污染特征及生态风险进行了评价.结果表明:① 司家营研山尾矿库部分点位中的Cr、Cu、Ni和Cd含量超过背景值,司家营二号尾矿库部分点位中Cu、Cr和Pb含量超过背景值;且两尾矿库重金属形态以Fe-Mn氧化物结合态和残渣态为主,重金属有效态占比较高.② 在垂向上,两尾矿库重金属呈现由表层向次表层迁移趋势;在水平上,两尾矿库不同区域内,重金属总量均呈现向库内迁移趋势.③ 单因子污染指数和内梅罗污染指数表明,司家营研山尾矿库中重金属污染程度排序为Cd>Ni>Cu>Cr,处于轻污染;司家营二号尾矿库中重金属污染程度排序为Cu>Cr>Ni>Pb,Cu为中污染、Cr为轻污染、Ni和Pb为警戒级.潜在生态风险指数表明,两尾矿库的潜在生态风险指数RI均为轻度生态危害等级.总体上,该地区铁尾矿存在一定的重金属污染风险,应加强动态监测和生态修复治理,防止重金属污染进一步发生.

    铁尾矿库重金属含量特征生态风险评价

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    动态采煤沉陷区预回填施工控制模式研究

    田迎斌孙丽丽丁宜军张涛...
    241-247页
    查看更多>>摘要：鉴于传统采煤沉陷区"先稳沉后治理"方式存在治理滞后的问题和国家对于生态环境保护的愈加重视,动态采煤沉陷区预治理的理念和思想越来越成为业内共识.对于预治理为农业用地或建设用地的动态采煤沉陷区场地而言,一项基础性工作就是需要对上述场地进行预先回填以满足该场地对于设计使用标高的要求.动态采煤沉陷区内预回填工程的传统控制模式是通过施工高程进行控制,且施工高程随着地表动态沉陷呈降低趋势,即不同沉陷时刻对应不同的施工高程.由于预回填工程的实际施工时间往往滞后于勘察设计时间,施工时如果仍采用勘察设计时间节点所确定的施工高程,则会造成最终稳沉后场地实际高程与原预期规划高程出现偏差.为解决传统的以高程控制预回填工程施工模式存在的问题,提出了以土方回填厚度控制预回填施工的新思路,分析推导了地表各点不同情况下土方预回填厚度的计算公式,为绘制土方回填等厚线平面图提供理论依据.研究表明:在地下工作面开采计划和地表规划高程不变的情况下,以填厚控制预回填工程的施工模式克服了以高程控制的不足,该方法具有预回填土方厚度不随时间变化的特点,对于动态采煤沉陷区预治理设计和施工具有一定的适用性.

    开采沉陷动态采煤沉陷区预回填施工等高线土方回填等厚线

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    辉钼矿剥离少层二维MoS2纳米片及其NH3气敏特性研究

    唐朝闫呈浩白金州李昂...
    248-254页
    查看更多>>摘要：为探究二维MoS2 纳米片对NH3 的气敏特性,以辉钼矿纯矿物为原料、乙醇水溶液为剥离溶剂,采用液相超声剥离法制备少层二维MoS2 纳米片;利用XRD、UV-vis、SEM、AFM等检测手段对产物物相组成和微观结构进行表征和分析,并通过静态配气法对MoS2 纳米片的NH3 气敏特性进行研究.结果表明:① 剥离制备出的MoS2 纳米片为4～5 单层,呈无规则多边形片层状,尺寸约 200 nm,厚度约 5 nm,具有较大的比表面积.② MoS2 纳米片对NH3 气体具有良好的响应—恢复特性,在工作温度 100℃时获得最大灵敏度,并且具有良好的响应重现性和长期稳定性.③ NH3 气体通过与MoS2 纳米片表面的吸附氧发生反应从而引起空穴累积层厚度的变化,实现MoS2 纳米片电阻的变化,进而产生电信号并实现气敏响应.研究表明,通过液相超声剥离法制备的MoS2 纳米片层数较少,且分散性较好,同时对NH3 气体具有良好的气敏特性.

    辉钼矿MoS2纳米片NH3气敏特性

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    添加剂对六水氯化镁制备氧化镁及氧化镁水化产物的影响

    赵振兴白丽梅王美佳田益琳...
    255-260页
    查看更多>>摘要：为解决盐湖镁资源的大规模利用问题,以盐湖六水氯化镁为原料,分别添加硫酸镁、氯化钠和氨水,考察不同添加剂与用量对煅烧制备MgO的影响,并进行水化反应得到不同形貌的氢氧化镁.利用XRD、SEM、激光粒度分析检测方法对MgO及其水化产物进行表征.结果表明:引入SO2-4 使六水氯化镁溶液的pH降低,不利于MgO的生长,融合为大颗粒形貌.Na+与SO2-4 相比,对六水氯化镁制备MgO的破坏程度强.Na+使MgO的晶粒尺寸变大,特征粒径达D50=28.69 μm,畸变程度变差,制备的MgO水化后仍存在未完全水化的MgO,衍射峰I001/I101 的值为 0.723,(101)生长面显露得更多,导致六方片层变厚,产物相互粘结,片层堆积.引入氨水后,当其添加量(物质的量之比)为0.2 时,可制备片状形貌的MgO,特征粒径D50 仅为 1.78 μm.MgO水化时,产物全部转化为Mg(OH)2,I001/I101 的值为 0.777,结晶完整,呈六方片穿插的花簇状,为其在吸附净化等领域提供了潜在的应用前景.

    六水氯化镁添加剂MgO水化

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    MOFs衍生的黄铁矿型纳米电催化剂析氧性能研究

    韩家生李芷萌李杰凌琪...
    261-267页
    查看更多>>摘要：廉价、高效且耐用的非贵金属电催化剂的可控制备,对于推动电解水这项能源转换技术的大规模应用至关重要.以水热法制备的MIL-101(Fe)为前驱体,热解得到金属有机框架(MOFs)衍生铁碳化合物,经原位硫化还原,成功制备了纳米黄铁矿型催化剂(MIL-101(Fe)-D-FeS2).采用 X 射线衍射仪(XRD)、冷场发射式扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了物相表征,发现FeS2 纳米球均匀衍生在前驱物形成的八面体碳框架上;通过循环伏安法和线性扫描伏安法研究了该材料在电化学反应过程中的可逆性和活性.结果表明:在 10 mA/cm2和100 mA/cm2 的电流密度下,MIL-101(Fe)-D-FeS2 的过电位分别为260 mV和307 mV,双层电容值为3.82 mF/cm2,塔菲尔斜率为 48.4 mV/dec.该新型催化剂表现出优越的相关性能,优于传统商用电极RuO2 和市售黄铁矿粉.此外MIL-101(Fe)-D-FeS2 在高电流密度下保持长期的稳定性.这种优异的活性得益于MOFs与FeS2 材料的结合,增加催化剂活性位点的暴露,提高整体催化剂的活性和导电性.研究结果为MIL-101(Fe)-D-FeS2 型电催化剂的开发和研究提供了新思路.

    黄铁矿MOFs析氧反应电解水电催化

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    长江中下游典型铜矿周边土壤重金属环境污染风险和来源分析

    顾佳苏海涛赵培松翟宏...
    268-275页
    查看更多>>摘要：为查明铜矿周边土壤重金属污染风险,在长江中下游某典型铜矿周边采集表层土壤(0～20 cm)样品 87个,分析测定了 9 种重金属Cu、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn、Mo含量.结果表明,研究区土壤Cu、Cd、Pb、Zn、As、Mo含量均值高于南京地区背景值.9 种重金属含量呈现岛状或条带状分布,高值区主要集中在研究区北侧紧邻矿区区域或中部沟谷区域.根据内梅罗综合污染指数计算,研究区表层土壤达到清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染和重度污染的比例分别为 42.53%、26.44%、18.39%、4.60%和 8.04%;结合单因子指数评价,Cu、Cd为主要污染贡献因子,Pb、As、Zn为次要贡献因子;根据综合生态风险指数计算,研究区表层土壤达到中等生态风险及以上的点位占 67.82%,主要是As、Hg、Cu、Cd、Mo存在潜在生态风险.通过主成分分析法解析出研究区重金属有 3 种来源,其中Cu、Zn、As、Hg和Mo主要受工矿活动影响;Cu、Ni、Cr主要受自然母质影响;Cd、Zn、As、Pb主要受农业活动影响.

    铜矿土壤重金属污染生态风险来源

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    碱性激发矿渣对水泥混凝土界面影响行为研究

    韩向明韩鹏举马富丽
    276-280页
    查看更多>>摘要：针对碱激发矿渣影响水泥混凝土的力学性能和界面性能等问题,采用变掺量法,将碱激发矿渣的替代率为 0%、10%、20%和 30%,采用扫描电子显微镜测试分析了碱激发矿渣对水泥混凝土力学性能和微观界面特征的影响.结果表明:① 碱激发矿渣水泥混凝土的轴心抗压强度随着矿渣掺量增加而降低,立方体抗压强度随着矿渣掺量增加而增加;② 碱激发矿渣掺量水泥混凝土试件的峰值应力越高,应力—应变曲线越陡,低掺量试件的刚度和弹性模量较低,高掺量试件的应力—应变曲线下降斜率最小,其延性和变形能力优于其他试件,碱激发矿渣可以穿透水泥混凝土的细裂缝,从而提高基体的劈裂抗拉强度;③ 微观结构中存在由干燥收缩引起的微裂纹和孔隙,随着碱激发矿渣掺量增加,水泥砂浆微观结构上的微裂纹和孔洞越来越少;④ 高掺量试件的碱激发矿渣界面较为致密,微裂纹少,在碱激发矿渣表面和孔洞上附着较多的凝胶材料,这些凝胶材料基本沿着界面分布.

    碱性激发矿渣抗压强度应力—应变曲线劈裂抗拉强度SEM混凝土

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