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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。
正式出版
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    中国XRT智能预选抛废技术应用研究与实践

    罗主平刘建华孙业长杨婷...
    79-92页
    查看更多>>摘要：我国矿石资源普遍禀赋差,选矿成本高,但选矿工艺技术及设备研发水平较高.为了推动近年取得重大突破的高效大块预选设备——XRT智能选矿机更好地服务矿山,提升矿山的生产力水平和经济效益,建设绿色生态矿山,在简要介绍了XRT智能选矿机系统组成与分选原理、工艺技术的适用性及要求、工艺技术与设备的特点和优越性基础上,按矿种分类介绍了代表性矿山开展XRT智能预选抛废研究与生产实践的情况.试验研究与生产实践表明:XRT智能选矿机对矿种具有广泛的适应性,且具有分选客观、科学、精准、智能、节能、环保等特点;可以兼顾两种及以上目标矿物或元素的高效综合回收;应用工艺简单,对现场碎矿流程的冲击、干扰小;入选粒度粗,高度契合能抛早抛、能收早收理念;对薄、小、边、残、贫矿石资源的开发具有显著的扩能、降本、提质意义.并就XRT智能选矿机的研发和工艺技术应用给出了 7 点建议:解决分选粒度向上下拓展与分选效率、可靠性、稳定性和工艺的适应性问题,以实现多抛多收的目标;解决设备的大型化、系列化问题,以降低投资和生产成本,并方便现场配置和生产管理;研发三产品XRT智能选矿机,为后续制定高效的选矿工艺和产品方案创造条件;制定全面、科学的矿废判定标准,以实现资源效益的最大化;支持并携手矿石选择性破碎技术共同发展,为预选创造更好的条件;科学制定包容其他预选抛废技术的高效抛废工艺,使抛废更彻底、工艺流程更简洁顺畅、技术经济指标更好;论证废石洗矿工艺替代筛分洗矿工艺或给矿洗矿工艺的科学性,以使全系统工艺流程更简单、生产环境更整洁、投资和生产成本更低.最后指出,除磁铁矿石外,其他铁矿石及非金属矿石的粗粒预选抛废,应用不断进步的XRT智能预选抛废技术应是大势所趋.

    XRT智能选矿机废石混入率早抛多抛早收多收综合利用降本增效提质绿色矿山

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    基于机械解离活化的气化细渣炭灰分离浮选过程强化研究

    孙华峰牛福生周营邢耀文...
    93-99页
    查看更多>>摘要：气化细渣作为煤化工行业典型的固体废弃物,其较高的未燃炭含量制约了资源化利用.浮选是气化细渣炭灰分离的有效方法,但未燃炭颗粒孔隙发达、炭灰组分相互粘连混合,致使传统浮选药剂消耗量大、效率低.为减小孔隙对气化细渣浮选的不利影响,采用棒磨和搅拌磨两种机械解离活化方式对陕西某气化细渣进行研磨处理,并通过扫描电镜、BET、压汞仪、总有机碳分析仪探究机械活化对浮选过程的影响机制.结果表明:在捕收剂煤油用量 11 kg/t、起泡剂MIBC用量 6 kg/t时,直接浮选可获得尾煤灰分 64.82%、可燃体回收率 59.92%的浮选指标,炭灰分离效果较差;在此基础上,使用棒磨机进行机械解离活化,浮选试验可使最佳尾煤灰分提高约 15 个百分点,达到 80.09%,可燃体回收率达到 79.95%,浮选指标优化显著;使用搅拌磨进行机械解离活化,浮选试验可获得尾煤灰分 87.48%、可燃体回收率 90.93%的优良指标,二者相比,使用搅拌磨进行机械解离活化,浮选试验不仅炭灰分离效果优于棒磨机,且其在减小粒径、破坏孔隙、减少药剂吸附效果等方面也优于棒磨机.因此,机械活化可显著提升气化细渣浮选的可燃体回收率及尾煤灰分,且搅拌磨的活化效果优于棒磨机,经 10 min研磨可获得 90%以上的可燃体回收率;机械活化一方面实现了炭质组分与灰质组分的有效解离,另一方面破坏了 1000 nm以上的较大孔隙结构,避免了浮选药剂在颗粒孔隙内的无效吸附渗透,增加了未燃炭表面疏水性的同时减少药剂消耗.

    气化细渣浮选炭灰分离机械活化孔隙结构

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    赞比亚卢安夏难浸铜矿石扼酸控杂浸出技术研究

    刘亚平傅钰辉尹君李阳...
    100-105页
    查看更多>>摘要：赞比亚卢安夏穆利亚希氧化铜矿石性质复杂,原采用常规加温搅拌浸出工艺处理,但浸出液中杂质离子含量高,影响了后续萃取—电积作业.为实现该矿石的高效清洁利用,开展了分支加酸扼酸控杂浸出试验研究.结果表明:在磨矿细度-200 目占 70%、硫酸用量 45 kg/t、矿浆浓度 40%、搅拌强度 300 r/min,浸出温度 65℃的条件下,对矿石进行常规浸出试验,铜的浸出率为 80.35%,铁的浸出率为 8.81%,锰的浸出率为 39.38%;采用分支加酸工艺,在硫酸用量 37.5 kg/t,各段加酸比例分别为 30%、25%、20%、15%、10%、0,各段浸出时间均为 40 min的条件下,分支加酸浸出试验的铜浸出率为 83.29%,铁浸出率为 7.78%,锰浸出率为 34.86%.与常规加酸工艺相比,硫酸总用量减少了 7.5 kg/t,铜的浸出率提高了 2.94 个百分点,铁和锰的浸出率分别下降了 1.03 和 4.52 个百分点;现场应用分支加酸技术,在铜浸出率不低于 82%的前提下,吨铜硫酸用量降低 0.6 t,浸出液中铁离子和锰离子的浓度分别下降0.75 g/L和 0.70 g/L;新工艺在不新增设备和药剂的情况下即可达到提铜降酸控杂的目的,有效降低了吨铜生产成本,提高了料液质量,可为实现同类氧化铜矿的高效清洁浸出提供新的研究思路.

    氧化铜矿结合氧化铜加温搅拌浸出浸出控杂分支加酸

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    抑制剂HS-1在铜硫分离中的作用机理研究

    王智聪徐宝金黄丽亚张豪...
    106-111页
    查看更多>>摘要：铜硫浮选分离过程中加入大量的石灰抑制黄铁矿会有诸多弊端,如矿浆发黏、管道结垢、发生"跑槽"、降低金银回收率等,因此开发新型抑制剂实现低碱度条件下的铜硫分离具有重大意义.HS-1是一种用于硫化矿浮选的选择性抑制剂,为研究HS-1在铜硫分离中的作用机理,以黄铜矿和黄铁矿纯矿物为研究对象,进行了纯矿物浮选、人工混合矿浮选、接触角测量、吸附量测试和红外光谱分析(FTIR)等工作.浮选试验结果表明,在矿浆pH=7、丁铵黑药用量 9 mg/L、2#油用量 20 g/t的条件下,当HS-1用量为 150 mg/L时可使黄铁矿回收率降低至 20%以下,而黄铜矿回收率保持在 85%以上;接触角测量和吸附量测试表明,HS-1 作用可以大幅度减少丁铵黑药在黄铁矿表面的吸附量,并使黄铁矿表面亲水,从而降低黄铁矿的可浮性;红外光谱分析表明,HS-1可以选择性地与黄铁矿作用,减弱黄铁矿表面因丁铵黑药作用而产生的特征峰,同时生成新的吸收峰,阻碍丁铵黑药在黄铁矿表面的吸附.因此,HS-1 可以选择性抑制黄铁矿,实现低碱条件下的铜硫分离.

    铜硫分离黄铁矿抑制剂浮选

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    煤基费托合成油的催化氧化及对贫煤的浮选机理研究

    郭舟刘文刚刘文宝王永伦...
    112-118页
    查看更多>>摘要：为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究.在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱—质谱联用分析(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试揭示了OCBFTSO(最佳氧化条件下的产物)与煤的作用机理.结果表明,CBFTSO 的最佳氧化条件为氧化温度120℃、催化剂浓度 0.1%、氧化时间 12 h;在OCBFTSO、起泡剂(杂醇)用量均为 50 g/t时,可获得精煤产率 86.59%、精煤灰分 8.64%的分选指标,与CBFTSO作捕收剂时相比,精煤产率提高了约 2 个百分点,精煤灰分降低了约 1 个百分点.机理分析结果表明,CBFTSO中的正癸烷及 4-叠氮庚烷通过反应(链引发等)使OCBFTSO中出现极性基(酮基),该基团会与煤表面的C—O和O—C=O基团结合,提升煤表面的疏水性;使用OCBFTSO降低了精煤中高岭石和石英的含量,故具有良好的浮选选择性.

    煤基费托合成油催化氧化贫煤浮选机理捕收剂

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    江西某钨尾砂中微细粒钨矿物的回收试验

    杨博皓胡海祥余策恩黄文...
    119-123页
    查看更多>>摘要：江西某钨尾砂Cu含量为 0.10%、WO3 含量为 0.15%,脉石成分主要为SiO2.为了回收钨尾砂中的微细粒钨矿物,进行了浮选试验.结果表明:试样采用 1 粗 2 精 1 扫闭路浮选流程脱硫、1 粗 4 精 1 扫闭路浮选流程浮钨,脱硫阶段采用丁基黄药+乙硫氮为捕收剂,浮钨以碳酸钠为调整剂、水玻璃为抑制剂、苯甲羟肟酸为捕收剂,可获得WO3 品位 16.98%、WO3 回收率 36.28%的钨精矿,S 品位 19.33%、Cu 品位 10.20%、S 回收率 46.94%、Cu 回收率54.43%的含铜硫精矿,再选可有效解决现场微细粒钨矿物的流失问题,研究结果可作为现场工艺改造的依据.

    钨尾砂综合回收钨浮选

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    大兴安岭南段乌苏图如地区锡多金属矿地质特征及找矿潜力

    闫红圃李瑞强刘文毅孙国峰...
    124-132页
    查看更多>>摘要：大兴安岭地区是我国重要的锡成矿带之一,乌苏图如地区位于大兴安岭南段,西伯利亚板块和华北板块之间的增生造山带上,属突泉—林西华力西、燕山期铁(锡)、铜、铅、锌、银、铌钽三级成矿带.为查明该区成矿规律及找矿潜力,通过综合开展 1∶5 万矿产地质调查、1∶5 万水系沉积物测量、1∶5 万高精度磁测及 1∶1 万地质草测、1∶2.5万土壤测量、1∶1 万地化剖面测量、1∶1 万激电中梯剖面测量、激电测深、槽探等工作,对区域成矿地质特征及成矿潜力进行了研究.结果表明:① 区内以锡、铅、锌、铜、银等内生金属矿为主,新发现矿(化)点 21 处;② 1∶5 万水系沉积物测量圈出化探单元素异常 438 个,综合异常 57 个;③ 1∶5 万高精度磁测圈定规模较大的磁异常 34 个,区内矿(化)点多处于正磁异常区与负磁异常区之间的梯度带上,是寻找多金属矿的有利部位;④ 矿床成因类型为热液型和接触交代型,主要成矿期为华力西成矿期和燕山成矿期,燕山期为锡多金属矿的主要成矿期;⑤ 区内矿产分布严格受控于地质构造、岩体以及地层,在横向分布上呈NE向带状展布,由北向南共5 个矿带;⑥ 提交各类找矿靶区16 处,其中以锡为主要矿种或伴生矿种的找矿靶区 7 个.

    锡多金属矿地球物理地球化学成矿规律找矿潜力

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    融合SBAS-InSAR与CS-SVM的矿区地表残余沉降预测模型

    刘增波徐良骥张坤刘潇鹏...
    133-139页
    查看更多>>摘要：煤矿开采地表残余形变可能对地表建(构)筑物、道路、地下管线等基础设施造成潜在威胁,有必要对其进行准确预测.融合SBAS-InSAR监测方法,提出了一种布谷鸟搜索算法改进支持向量机回归(CS-SVM)的预测模型,利用 2017 年 11 月—2020 年 6 月的 60 景Sentinel-1A SAR影像对安徽省某矿 7221 工作面进行开采沉陷长时序监测,获取了该工作面回采过程中与停采后 2 a内地表年均形变速率与累计形变.结果表明:该工作面最大年均形变速率为-56 mm/a,最大累计沉降为 151 mm.利用水准测量数据对InSAR结果进行验证,两者残差均小于 5 mm,证明了两者具有较好的一致性.为比较优化前后SVM预测模型的精度,引入平均绝对误差和均方根误差进行精度评价.结果显示:优化模型的 2 种误差均在 4 mm以内,相比传统模型,误差分别降低了 59%和 60%,预测精度明显提高.研究反映出,所提模型具有较好的预测能力,可为废弃煤矿区防灾减灾提供参考.

    开采沉陷SBAS-InSAR沉陷监测地表残余沉降最优参数预测模型

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    燃料受限条件下矿区无人驾驶卡车路径最优化策略研究

    张宏伟高亚男王宇刘磊...
    140-145页
    查看更多>>摘要：近年来,随着智能技术广泛应用,无人驾驶卡车作为新型矿区运输设备,因其具有安全可靠、精准高效等优势而被广泛应用于矿区物流中.然而,在实际矿山应用中,卡车的燃料供应十分有限,在一定程度上限制了无人驾驶卡车的运营距离和行驶时间.因此,寻找一种优化燃料消耗并提高运输效率的路径规划策略显得尤为重要.提出了一种优化燃料消耗的无人驾驶卡车路径规划策略,旨在优化燃料消耗并实现更高效的运输.建立了一个矿区车辆路径燃料消耗优化模型,该模型将燃料消耗与车速、卡车功率等因素联系起来,并考虑了矿区地形、道路条件以及各个加油站的位置和燃料存储容量等限制因素.在此基础上,通过改进的遗传算法搜索最优解,并通过交叉验证和灵敏度分析测试其优化的准确性.为了验证该策略的有效性和可行性,在一条典型的矿区路径进行了实际测试.测试结果表明:在相同的燃料供应下,与其他智能算法相比,所提出的优化燃料消耗的无人驾驶卡车路径规划策略可以有效降低燃料消耗,并且能够更高效地完成运输任务.此外,在不同的燃料供应情况下,该策略也能够根据实时条件变化进行快速优化,并得出最优解,具有一定的实用价值和应用前景.

    矿区无人驾驶卡车燃料受限路径最优化策略智能矿山

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    基于多尺度特征匹配的矿井排水系统故障诊断算法

    郭激光常树峰张文锋王亮...
    146-151页
    查看更多>>摘要：矿井排水系统的高效运行对于煤矿生产具有重要意义,然而,故障的发生会导致排水系统运行异常,进而影响生产安全和效率.提出了一种基于多尺度特征匹配的矿井排水系统故障诊断算法.该算法首先通过传感器获取到实时的矿井排水系统数据,并对其进行预处理和特征提取.然后,采用多尺度特征匹配方法,将数据特征映射到不同的尺度空间中.在每个尺度空间中,通过构建特征匹配模型,将当前数据与已知的正常运行数据进行比对,以判断是否存在故障.为了提高故障诊断的准确性和鲁棒性,引入集成学习方法,通过集成多个尺度空间的特征匹配结果,并利用投票机制进行综合决策,最终确定矿井排水系统的故障类型和位置.研究表明:所提算法在矿井排水系统故障诊断方面具有良好性能,与传统方法相比,该算法能够高效地检测故障,有助于及时准确地发现和解决矿井排水系统问题,对于确保矿井安全生产具有一定的意义.

    矿井排水系统多尺度特征匹配故障诊断集成学习方法

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