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矿冶工程
矿冶工程

曾维勇

双月刊

0253-6099

kuangyegongchengzz@163.com

0731-88657176 88657186 88657070

410012

湖南省长沙市麓山南路966号

矿冶工程/Journal Mining and Metallurgical EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>“中国期刊方阵”双效期刊全国中文核心期刊中国学术期刊（光盘版）收录期刊“万方数据”上网期刊EI、CA等检索期刊本刊为技术类科技期刊。主要报道采矿、选矿、冶金、材料等学科重大的科技成果和学术水平较高的科技论文。在栏目设置方面，除保留原有的采矿、选矿、冶金、材料栏目外，还开辟综合评述、专家论坛、化工环保、工程与机械、企业管理、经验交流、院所视窗、群英荟萃等栏目。读者对象为冶金、矿山、材料加工等领域的工程技术人员及有关院校师生。
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    二元羧酸低共熔溶剂浸出钴酸锂中金属元素的研究

    邸思何喜红
    109-114页
    查看更多>>摘要：为绿色、高效回收废旧锂离子电池正极材料中的金属元素,以氯化胆碱为氢键受体,丙二酸、丁二酸、己二酸分别为氢键供体,合成了 3种低共熔溶剂(DES);采用这3种DES浸出钴酸锂正极材料中的Co和Li,研究了浸出时间、液固比和温度对浸出率的影响,并对浸出渣的形貌和物相进行了表征;利用红外吸收光谱和紫外可见吸收光谱探究了浸出机理.结果表明:延长浸出时间、增加液固比、升高温度均有助于金属元素的浸出,适宜的浸出条件为:浸出时间300 min、液固比100 mL/g、温度110℃;3种DES中,丙二酸组成的DES具有更好的浸出性能,Co和Li浸出率都大于99％;3种DES浸出钴酸锂时,Co在浸出液中以正二价形态存在,配位构型为四面体.

    低共熔溶剂废旧锂离子电池正极材料浸出钴酸锂钴锂二元羧酸机理

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    废旧锂离子电池回收过程中钙镁渣制备电池级碳酸锂研究

    陈亮向长柳周曜易晓新...
    115-119,125页
    查看更多>>摘要：以废旧锂离子电池回收过程中产生的钙镁渣为原料,通过复分解浸出-净化-沉锂-碳化分解工艺制备电池级碳酸锂.结果表明,在MgSO4·7H2O用量为理论量的1.1倍、初始pH值1.5、反应时间2.0 h、固液比1∶6、反应温度90 ℃、终点pH值3.5条件下,Li浸出率为98.39％,浸出液中Li质量浓度为18.03 g/L.浸出液通过树脂除氟、碱液除杂、碳酸钠沉锂,制备出纯度为95.11％的粗制碳酸锂.粗制碳酸锂通过碳化-树脂除钙镁-热解工艺制备出质量分数为99.64％的电池级碳酸锂.该工艺锂回收率为95.08％,经济价值高,具有良好的工业应用前景.

    废旧锂离子电池浸出净化碳化分解电池级碳酸锂电池回收钙镁渣

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    废锂离子电池石墨负极综合回收利用研究进展

    赵朝显肖劲诸向东仲奇凡...
    120-125页
    查看更多>>摘要：综述了废锂离子电池石墨负极的综合回收利用技术,包括湿法、火法-湿法联合以及物理法回收工艺,并对各工艺的优缺点进行了深入分析.特别指出,尽管目前存在多种回收技术,但高效、环保的闭环回收工艺仍面临挑战.探讨了废石墨负极材料的资源化再利用途径,如作为二次电池负极材料、制备石墨烯等,并对未来研究方向进行了展望,旨在为废锂离子电池石墨负极的高值化利用提供理论支持和技术支持.建议未来的研究关注开发简单、高效、清洁的闭环回收工艺,提高石墨负极材料的回收率和纯度,同时减少环境污染.未来研究的热点应包括石墨负极材料的晶格重构修复技术,以及探索石墨负极材料在储能材料、催化剂、吸附剂等领域的新应用.

    废锂离子电池石墨负极综合回收资源化再利用环境效益

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    选择性絮凝强化废旧磷酸铁锂电池电极材料浮选分离

    赵梅崔瑞李盼武张明...
    126-131,135页
    查看更多>>摘要：针对废旧磷酸铁锂电池电极材料浮选过程中的夹带和夹杂导致分离效果不佳的问题,利用聚乙烯吡络烷酮(PVP)和聚丙烯酸(PAA)选择性絮凝强化废旧磷酸铁锂电池混合电极材料的浮选分离过程,并分析PVP和PAA与电极材料的作用机理.结果表明:先加入的PVP通过氢键作用选择性吸附在石墨表面从而抑制石墨自发的疏水性絮凝,同时通过位点阻断后加入的PAA在石墨表面的吸附,使PAA选择性絮凝LiFePO4;PVP和PAA的联合使用在有效分散石墨的同时使LiFePO4正极材料表观粒径(D50)由15.01 μm增至26.17 μm,有效减少了 LiFePO4在混合电极浮选过程中的夹带损失,使LiFePO4正极材料的浮选回收率由71.41％提升到 83.59％.

    磷酸铁锂废旧电池回收正极材料石墨电极材料选择性絮凝浮选

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    球磨辅助柠檬酸-过氧化氢体系浸出废旧锂电池中有价金属研究

    王红亮陈燕彬玉日泉周梦轩...
    132-135页
    查看更多>>摘要：采用球磨辅助柠檬酸-过氧化氢体系浸出废旧锂电池正极材料中有价金属,结果表明:球磨对反应液体施加机械能,诱导其结构及物理化学性质发生变化,诱发化学反应,提高反应速率,缩短浸出时间;在浸出时间30 min、浸出温度60 ℃、柠檬酸浓度0.8 mol/L、H2O2质量分数20％、液固比6∶1、球磨机转速60 r/min条件下,锂浸出率99.6％、镍浸出率99.5％、钴浸出率99.3％、锰浸出率98.5％.该方法成本低、效率高,可为废旧锂电池回收提供一定参考.

    机械活化球磨柠檬酸湿法浸出废旧锂电池正极材料锂镍钴锰

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    深海海底钻机海底天然气水合物钻进取芯建模与分析

    吴丹金永平刘德顺万步炎...
    136-143页
    查看更多>>摘要：针对深海海底钻机金刚石钻头在钻进海底天然气水合物过程中有明显弹塑性变形的特点,基于Hertz接触修正理论,提出了一种适用于深海海底钻机天然气水合物钻进取芯的建模方法.首先,分析钻进过程中海底天然气水合物从弹性变形到弹塑性变形破岩机理,求得金刚石钻头在钻进过程中单颗粒金刚石受到的钻进压力和切削力;其次,根据单颗粒金刚石受力情况,得到整个钻头上钻压和扭矩与钻进参数的理论关系,从而建立金刚石取芯钻头力学模型;最后,分析得到在钻进海底天然气水合物时海底天然气水合物的饱和度与扭矩和钻压的关系曲线.以该方法进行海上试验,成功获取了海底天然气水合物样品,验证了该方法的可行性.该研究成果可为深海取芯钻机钻头参数的设计和高效率钻进取芯提供理论依据.

    深海海底钻机海牛号深海钻探金刚石钻头海底天然气水合物钻进取芯

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    复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序优化

    李彦龙余龙哲陈仲杰郁标...
    144-149页
    查看更多>>摘要：针对复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序合理性问题,以金川二矿区为例,借助数值仿真软件构建三维数值模型,对不同进路开采顺序下应力场、位移场及塑性破坏区进行分析;在此基础上,采用组合赋权与模糊综合评价相结合的方法对进路开采顺序优化,并开展现场工业试验.结果表明:不同走向进路开采顺序和进路开采空间顺序均对开采区域最大主应力、最大拉应力、垂直位移、塑性破坏区以及临近下一采场最大主应力、垂直位移有一定程度影响;采用下盘至上盘、先开采垂直矿体走向进路的开采顺序时,采场整体开采安全性高,且现场试验效果良好.研究结果可为复杂应力环境下胶结充填采矿法进路开采顺序设计与优化提供理论依据.

    复杂应力环境胶结充填采矿法下向分层水平进路采矿法进路开采顺序采场应力数值分析

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    含断层构造露天边坡变形破坏特征及稳定性研究

    李延超王飞飞姜安民肖宋强...
    150-154页
    查看更多>>摘要：为了探究断层构造对露天边坡变形破坏特征及稳定性的影响,采用遥感影像、现场调查与数值模拟研究手段开展了含断层构造的露天边坡变形破坏特征及安全系数计算研究,并进行了边坡变形破坏发展分析,揭示了含断层构造露天边坡变形破坏特征规律.结果表明:露天采场北部边坡产生滑塌灾害是断层构造(内因)、井下矿体开采卸荷(外因)共同作用的结果.在地下矿体开采扰动与F15断层切割的作用下,边坡易形成沿断层构造滑坡垮塌并不断扩大滑塌区域.F15断层构造以上坡体的变形位移相对较大,且沿F15断层构造向东部沟谷发展,F15断层构造改变了北部边坡上部坡体的变形破坏趋势.露天采场边坡安全系数为1.45时,潜在滑动面为F15断层构造;北部边坡沿断层构造尚未出现大变形.

    露天边坡断层构造边坡变形破坏特征安全系数数值模拟边坡稳定性

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    基于单元安全度理论的采场隔离矿柱厚度优化

    苏成哲纪帅杰张殿明
    155-158,163页
    查看更多>>摘要：为了研究西北某铜锌矿开采由崩落法向充填法过渡时采场预留隔离矿柱厚度对开采作业的影响,根据矿区开采现状以及工程地质条件,设计6种隔离矿柱厚度方案,通过3Dmine-Rhinoceros建立三维数值模型,并引入安全系数概念与单元安全度理论,运用FLAC3D对上部中段采空区未充填条件下210 m中段3个连续矿房间隔开采过程进行模拟计算,研究分析了不同方案下矿山开采后隔离矿柱的顶板沉降位移、安全系数以及单元安全度变化.结果表明,当隔离矿柱厚度大于12 m时,能够满足过渡阶段采场留设层的稳定性要求.因此,建议留设厚度不小于12 m的隔离矿柱.

    隔离矿柱安全系数单元安全度沉降位移厚度优化

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    基于HGS-ANN混合模型的爆破振动预测

    王鑫瑀曹鹏飞肖一清徐国权...
    159-163页
    查看更多>>摘要：将饥饿游戏搜索算法(HGS)与神经网络算法(ANN)相结合,开发了一种新的混合模型HGS-ANN,用来预测爆破振动.分别基于数据分组处理方法(GMDH)、支持向量机(SVM)、神经网络算法(ANN)以及萨道夫斯基经验公式建立了 4种不同预测模型,并与HGS-ANN模型进行对比,评估模型性能.从某露天矿山收集了 32组爆破数据,选择爆心距、最大单段药量、总药量、抵抗线、孔距、孔数、孔深等7个自变量作为输入参数,选择质点振动速度作为输出参数,以均方根误差(RMSE)和决定性系数(R2)作为模型性能评价指标,对所建立的模型性能进行对比.结果表明,HGS-ANN模型的RMSE和R2分别为0.833和0.963,性能优于其他4种模型.HGS-ANN模型可以作为一个辅助工具来优化爆破设计,降低爆破地震效应.

    爆破振动饥饿游戏搜索算法神经网络振动预测

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