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不同粗骨料对膏体凝结性能的影响及配比优化 被引量:31
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作者 尹升华 刘家明 +3 位作者 陈威 邹龙 寇永渊 李希雯 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期829-837,共9页
甘肃金川铜镍矿似膏体充填料浆水化凝结时间迟缓、粗骨料离析程度大,严重影响充填浆体的质量.本文以金川二矿区全尾砂、废石和棒磨砂为实验材料,采用全面实验设计法,研究不同质量分数、粗骨料及尾骨比(全尾砂与粗骨料质量比)对膏体充填... 甘肃金川铜镍矿似膏体充填料浆水化凝结时间迟缓、粗骨料离析程度大,严重影响充填浆体的质量.本文以金川二矿区全尾砂、废石和棒磨砂为实验材料,采用全面实验设计法,研究不同质量分数、粗骨料及尾骨比(全尾砂与粗骨料质量比)对膏体充填凝结性能、抗压强度和流变特性的影响规律.实验结果表明:全尾砂–粗骨料膏体中,粗骨料的比表面积和化学成分(活性MgO和CaO)是影响凝结时间的主要因素;凝结时间随尾骨比增加而缩短,屈服应力随尾骨比增加而增加,塑性黏度(全尾砂–废石、全尾砂–棒磨砂膏体)随尾骨比增加而增加;全尾砂–废石膏体抗压强度优于全尾砂–废石–棒磨砂膏体抗压强度;最短凝结时间及最佳抗压强度(全尾砂–废石膏体、尾骨比5∶5)比矿用凝结时间和抗压强度分别缩短2.1 h和增加33%以上.最后对凝结性能进行单目标及多目标回归优化,多目标回归优化表明:全尾砂–废石–棒磨砂膏体最佳凝结时间为270~300 min、尾骨比10∶6∶6~10∶7∶7、屈服应力为167.0~169.0 Pa;全尾砂–棒磨砂膏体最佳凝结时间为300~330 min、尾骨比10∶14~10∶16、屈服应力为164.0~167.0 Pa,满足矿山生产要求. 展开更多
关键词 粗骨料 凝结性能 膏体充填 抗压强度 流变特性 回归优化
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我国铜矿微生物浸出技术的研究进展 被引量:27
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作者 尹升华 王雷鸣 +3 位作者 吴爱祥 陈勋 严荣富 齐炎 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期143-158,共16页
回顾了我国微生物浸出技术发展的历史进程,总结了我国开展生物浸铜技术的探索与应用进程,介绍了紫金山铜矿、德兴铜矿两个典型的生物浸铜案例;探讨了浸矿细菌分离、鉴定与富集,生物浸出机理与界面反应,浸出体系多级渗流行为,孔隙结构重... 回顾了我国微生物浸出技术发展的历史进程,总结了我国开展生物浸铜技术的探索与应用进程,介绍了紫金山铜矿、德兴铜矿两个典型的生物浸铜案例;探讨了浸矿细菌分离、鉴定与富集,生物浸出机理与界面反应,浸出体系多级渗流行为,孔隙结构重构与定量化,浸出体系多场耦合与过程模拟,电子废弃物中的铜金属回收领域的主要进展.最后,结合生物浸铜技术的当前进展,阐述了生物浸铜技术面临的环保、安全等方面的挑战与未来发展趋势,为今后该领域的研究提供良好借鉴. 展开更多
关键词 溶浸采矿 微生物浸出 矿石堆浸 溶液渗流 孔隙演化
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基于超级絮凝的超细尾砂絮凝行为优化 被引量:25
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作者 吴爱祥 阮竹恩 +2 位作者 王建栋 尹升华 艾纯明 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期981-986,共6页
为了研究不同絮凝条件下超细尾砂的絮凝效果,本文基于超级絮凝理论,应用超级絮凝测试仪UFT-ТFS-029,采用相对絮凝率表征人造超细尾砂在p H值为9~12、絮凝剂单耗fd=2~20 g·t^-1、料浆剪切速率γ=100~2000 s^-1、料浆固体体积分数φ... 为了研究不同絮凝条件下超细尾砂的絮凝效果,本文基于超级絮凝理论,应用超级絮凝测试仪UFT-ТFS-029,采用相对絮凝率表征人造超细尾砂在p H值为9~12、絮凝剂单耗fd=2~20 g·t^-1、料浆剪切速率γ=100~2000 s^-1、料浆固体体积分数φ=2%~14%等条件下的絮凝行为.发现相对絮凝率随着p H、絮凝剂单耗、剪切速率的增加均先增加后减少,而随着浆料固体体积分数的增加逐渐减少,并获得了一定条件下的最优絮凝条件,即p H值为11、fd=12 g·t^-1、γ=500 s^-1、φ=4%.同时,固体体积分数越高,达到最优相对絮凝率所需的最优剪切速率对固体体积分数的依赖性也越高.因此,在实际生产中需要对p H、絮凝剂单耗、剪切速率与固体体积分数等工况参数进行调整,以达到最优絮凝效果.应用超级絮凝理论可实现超细尾砂在极短时间内实现很好的絮凝,为基于流场剪切速率与停留时间的深锥浓密机进料井设计提供参考. 展开更多
关键词 超细尾砂 阴离子聚丙烯酰胺 超级絮凝 剪切速率 絮凝行为优化
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尾矿膏体流变特性和管输阻力计算模型 被引量:19
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作者 侯永强 尹升华 +1 位作者 戴超群 曹永 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期510-519,共10页
为探究不同浓度下的尾矿膏体流变特性行和管输阻力计算模型,在实验室开展了不同料浆浓度的尾矿膏体流变试验及坍落度试验。结果表明:料浆的屈服应力和塑性黏度随着浓度的增加均呈不断增大的趋势;结合模型的拟合结果可知,屈服应力随着料... 为探究不同浓度下的尾矿膏体流变特性行和管输阻力计算模型,在实验室开展了不同料浆浓度的尾矿膏体流变试验及坍落度试验。结果表明:料浆的屈服应力和塑性黏度随着浓度的增加均呈不断增大的趋势;结合模型的拟合结果可知,屈服应力随着料浆浓度(质量分数,%)的增加遵循二次函数递增规律,而塑性黏度随着料浆浓度的增加遵循指数函数递增规律;当料浆浓度低于70%时,充填料浆具有可观的流动性,且流变参数与坍落度具有一定的关联性。采用了四种拟合模型对坍落度与流变参数之间的关系进行拟合分析,发现料浆的屈服应力和塑性黏度随着坍落度的增大遵循Logistic函数递减规律;通过构建的料浆浓度、坍落度与流变参数值之间的数学模型,建立了基于料浆浓度或坍落度的管道输送阻力计算模型;以金川二矿区为工程背景验证了新管道输送阻力计算模型的准确性,表明采用料浆浓度或塌落度去替代流变参数计算管道输送阻力值是可靠的。 展开更多
关键词 流变特性 尾砂 屈服应力 管输阻力 塑性黏度
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混合骨料胶结充填体强度特性及与开挖矿体的合理匹配 被引量:17
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作者 侯永强 尹升华 +2 位作者 杨世兴 张敏哲 曹永 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3750-3761,共12页
为了研究混合骨料胶结充填体强度特性及与开挖矿体的合理匹配,采用单因子多水平试验设计方法对混合骨料胶结充填体进行配比试验研究,探讨质量浓度、废石掺量对混合骨料充填浆料坍落度及固化强度的影响,建立固化强度增长模型,借助SEM微... 为了研究混合骨料胶结充填体强度特性及与开挖矿体的合理匹配,采用单因子多水平试验设计方法对混合骨料胶结充填体进行配比试验研究,探讨质量浓度、废石掺量对混合骨料充填浆料坍落度及固化强度的影响,建立固化强度增长模型,借助SEM微观测试手段研究了废石掺量对混合骨料胶结充填体微观结构性能的影响。结合能量耗散原理,引入能量匹配系数K分析充填体与开挖矿体的合理匹配并定量分析了混合骨料胶结充填体作为人工假顶在采场内的合理固化时间。结果表明:充填浆料坍落度随质量浓度增加呈线性递减规律,随废石掺量增加呈指数函数增长规律;在养护龄期56 d内,不同质量浓度、废石掺量的混合骨料胶结充填体固化强度遵循指数函数增长规律。微观结构分析表明,废石掺量能够对充填体内部微观结构的致密性造成显著性影响,进而影响充填体的宏观机械强度;引入能量匹配系数K定量表征了充填体与开挖矿体之间的能量关系,得到了不同配比参数下的混合骨料胶结充填体在采场内的固化时间变化规律;基于充填浆料坍落度、固化强度和固化时间等指标优选出一组最佳的配比参数,即水泥掺量为310 kg/m^(3),质量浓度为76%,废石掺量为60%。 展开更多
关键词 充填体 能量匹配分析 固化时间 强度增长规律 坍落度 微观结构
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冲击荷载作用下全尾砂胶结充填体的能耗特征与损伤特性 被引量:14
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作者 侯永强 尹升华 +2 位作者 杨世兴 张敏哲 曹永 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1661-1671,共11页
为研究冲击载荷作用下全尾砂胶结充填体的能耗特征和损伤特性,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对全尾砂胶结充填体进行冲击加载试验。结果表明:充填体的动态抗压强度、单位体积吸收能和单位质量破碎耗能随平均应变率的增加均呈指数... 为研究冲击载荷作用下全尾砂胶结充填体的能耗特征和损伤特性,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对全尾砂胶结充填体进行冲击加载试验。结果表明:充填体的动态抗压强度、单位体积吸收能和单位质量破碎耗能随平均应变率的增加均呈指数函数递增规律;充填体试样的透射能、反射能随入射能增加呈线性增长,而吸收能随入射能增加呈指数函数增长规律;充填体的单位体积吸收能和单位质量的破碎耗能均随入射能的增加呈指数函数增长规律;基于应变等价原理构建冲击加载下的充填体损伤本构方程和损伤演化方程,并结合损伤值D与应力值随应变的增长规律,充填体动态损伤破坏演化过程可划分为损伤稳定发展、损伤加速和损伤破坏3个阶段。 展开更多
关键词 充填体 冲击荷载 能耗特征 损伤特性
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浸矿液对离子型稀土矿孔隙影响机制研究 被引量:13
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作者 谢芳芳 尹升华 +4 位作者 袁长林 齐炎 梁健 朱志成 李刚 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期48-56,共9页
为了研究浸矿液对离子型稀土矿孔隙的影响机制,通过柱浸试验,借助CT扫描图像处理技术及扫描电镜手段,分析了颗粒重配比下稀土矿渗透性,浸出前后矿体孔隙率变化以及颗粒表面微观形貌变化情况,试验结果显示:离子型稀土矿浸出液渗流速率随... 为了研究浸矿液对离子型稀土矿孔隙的影响机制,通过柱浸试验,借助CT扫描图像处理技术及扫描电镜手段,分析了颗粒重配比下稀土矿渗透性,浸出前后矿体孔隙率变化以及颗粒表面微观形貌变化情况,试验结果显示:离子型稀土矿浸出液渗流速率随浸出时间不断下降直至稳定,浸出前后矿体孔隙率呈时空差异性变化,浸出后矿体高度下降了8.66mm,孔隙率减小了4.47%,矿物颗粒表面孔裂隙增大增多并呈贯通趋势。提出并探讨了浸矿液对离子型稀土矿孔隙4种影响机制:颗粒迁移、扩散双电层作用、化学反应作用和压力溶解。分析表明,4种机制的作用结果不同,其中颗粒迁移、扩散双电层作用和压力溶解导致矿体孔隙率减小,而化学反应作用导致矿体孔隙率变大;4种机制的作用效果室内试验和现场实际不一样,室内试验:颗粒迁移>化学反应作用>扩散双电层作用>压力溶解,现场实际:化学反应作用>扩散双电层作用>颗粒迁移>压力溶解。浸出后矿体孔隙率增大或减小最终取决于矿体自身条件和物理化学综合作用结果。 展开更多
关键词 离子型稀土 浸矿液 颗粒 孔隙 影响机制
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动态荷载下胶结充填体力学响应及能量损伤演化过程研究 被引量:12
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作者 侯永强 尹升华 +2 位作者 杨世兴 张敏哲 刘洪斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期145-156,共12页
为研究尾砂胶结充填体的动态力学性能及能量损伤演化过程,采用分离式霍普金森杆对尾砂胶结充填体进行了不同应变率下的冲击加载试验。试验结果表明:充填体的动态抗压强度和动态抗压强度增强因子随应变率的增加呈指数函数递增规律,且水... 为研究尾砂胶结充填体的动态力学性能及能量损伤演化过程,采用分离式霍普金森杆对尾砂胶结充填体进行了不同应变率下的冲击加载试验。试验结果表明:充填体的动态抗压强度和动态抗压强度增强因子随应变率的增加呈指数函数递增规律,且水泥含量越低的充填体应变率效应更显著;充填体的峰前能耗量密度、峰后能耗量密度、单位体积应变能及总能耗量密度随应变率的增加均呈指数函数递增规律,且动态抗压强度与峰后耗散能密度具有明显的正相关关系;冲击载荷作用下,充填体变形破坏主要经历了线弹性变形、屈服破坏及峰后破裂这3个阶段;在充填体的线弹性变形及屈服破坏阶段,能量以弹性应变能的形式储存在试样内部,而在峰后破裂阶段,能量以耗散能释放为主;冲击加载下,充填体的受荷能量损伤演化过程划分为损伤稳定发展阶段、损伤加速阶段及损伤破坏阶段3个阶段。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 动载冲击 能量耗散 力学性能 损伤演化
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基于絮团弦长测定的全尾砂絮凝沉降行为 被引量:13
9
作者 阮竹恩 吴爱祥 +2 位作者 王建栋 尹升华 王勇 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期980-987,共8页
基于全尾砂絮凝过程中絮团弦长的测定,分别研究絮凝和沉降两个过程:首先以絮团平均弦长为指标研究不同絮凝条件下全尾砂絮凝行为,再以固液界面初始沉降速率为指标分析不同絮凝全尾砂料浆的沉降行为.探明了不同絮凝条件下全尾砂尺寸演化... 基于全尾砂絮凝过程中絮团弦长的测定,分别研究絮凝和沉降两个过程:首先以絮团平均弦长为指标研究不同絮凝条件下全尾砂絮凝行为,再以固液界面初始沉降速率为指标分析不同絮凝全尾砂料浆的沉降行为.探明了不同絮凝条件下全尾砂尺寸演化规律,全尾砂均快速絮凝形成絮团,絮团的平均弦长增长达到峰值后随着剪切时间逐渐下降,直至达到稳定状态.发现全尾砂絮团的平均弦长与絮凝全尾砂料浆固液界面的初始沉降速率随着不同的絮凝条件而不断改变,确定了在本文研究范围内的最优絮凝条件:Magnafloc 5250絮凝剂,全尾砂料浆固相质量分数10%,絮凝剂单耗10 g·t^-1,絮凝剂溶液中絮凝剂质量分数0.025%,剪切速率94.8 s^-1.最优条件下絮凝过程中絮团平均弦长峰值为620.63μm,絮凝结束时絮团平均弦长为399.57μm,絮凝全尾砂料浆固液界面初始沉降速率为4.61 mm·s^-1.初步建立了适用于本文全尾砂的基于絮团平均弦长的固液界面初始沉降速率模型,固液界面初始沉降速率随着絮团平均弦长的增加而增加,为实际生产中控制全尾砂絮凝沉降参数以及设备结构优化、提高全尾砂料浆的絮凝沉降效率提供参考. 展开更多
关键词 全尾砂 絮团弦长 聚焦式激光反射测量系统 剪切速率 固液界面初始沉降速率
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矿石颗粒级配对堆浸体系三维孔隙结构的影响 被引量:9
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作者 尹升华 陈勋 +2 位作者 刘超 王雷鸣 严荣富 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期972-979,共8页
为研究堆浸体系矿石粒径分布对孔隙结构的影响,对不同级配矿岩散体构成的浸柱开展显微CT扫描测试,得到浸柱内部结构图像.通过阈值分割算法对孔隙结构进行提取,建立浸柱三维孔隙模型,对浸柱体孔隙率和面孔隙率的空间分布特征进行研究.利... 为研究堆浸体系矿石粒径分布对孔隙结构的影响,对不同级配矿岩散体构成的浸柱开展显微CT扫描测试,得到浸柱内部结构图像.通过阈值分割算法对孔隙结构进行提取,建立浸柱三维孔隙模型,对浸柱体孔隙率和面孔隙率的空间分布特征进行研究.利用最大球算法构建浸柱孔隙网络模型,进而分析矿石粒径分布对孔喉半径、喉道长度、孔喉体积、形状因子和配位数等参数的影响规律.结果表明:矿石颗粒级配性越好,矿堆孔隙率越低;矿石粒径越均匀,矿堆不同区域孔隙率差异越小;矿石粒径分布对孔隙尺寸和连通性影响较为显著,对孔喉形状因子影响较小.随着细颗粒矿石的减少,大孔隙增多,孔喉半径、喉道长度和孔喉体积相应增大;随着矿石粒径均匀性的增加,堆浸体系中孤立孔隙所占比例减少,高配位数孔隙所占比例增大,即矿堆内的孔隙空间具有更好的连通性. 展开更多
关键词 堆浸体系 颗粒级配 显微CT 三维孔隙结构 孔隙网络模型
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“新工科”视域下一流本科专业建设的导师制推动研究 被引量:4
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作者 尹升华 李希雯 刘洋 《北京科技大学学报(社会科学版)》 2023年第2期164-173,共10页
党的二十大报告提出要全面提高人才自主培养质量,加快建设高质量教育体系,开启了中国教育发展的新阶段。以新工科建设为契机,北京科技大学开启了工程人才培养模式改革的新时代。本科生全程导师制坚持立德树人,以全程化的教育引领进程为... 党的二十大报告提出要全面提高人才自主培养质量,加快建设高质量教育体系,开启了中国教育发展的新阶段。以新工科建设为契机,北京科技大学开启了工程人才培养模式改革的新时代。本科生全程导师制坚持立德树人,以全程化的教育引领进程为纲,构建立体化的人才培养结构。这既是以学生为中心的深化本科人才改革的有力举措,也是高水平师资培育一流本科学生的重要探索和实践。文章通过梳理本科生全程导师制的内涵及育人成果与新工科背景下一流本科专业建设的关系,并基于用户满意理论的对其实际开展的情况进行了评价和分析,指出今后应在加强师资队伍建设、新工科人才培养、高校师生关系研究和完善配套制度方面持续改进。 展开更多
关键词 导师制 新工科 一流本科专业
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全尾砂-废石膏体流变特性及阻力演化 被引量:3
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作者 尹升华 闫泽鹏 +3 位作者 严荣富 李德贤 赵国亮 张鹏强 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期9-18,共10页
为了研究全尾砂-废石膏体的管道输送特性,采用流变仪测试了不同尾砂-废石质量比(尾废比)及固体质量分数条件下膏体的流变特性,构建了综合考虑密实度、灰砂比及体积分数的输送阻力方程.将该方程代入Comsol软件中进行模拟计算并与环管实... 为了研究全尾砂-废石膏体的管道输送特性,采用流变仪测试了不同尾砂-废石质量比(尾废比)及固体质量分数条件下膏体的流变特性,构建了综合考虑密实度、灰砂比及体积分数的输送阻力方程.将该方程代入Comsol软件中进行模拟计算并与环管实测结果进行对比验证,数值模型所测误差均在7%以内,说明该模型用于计算全尾砂-废石膏体的阻力特性是合理的,还模拟了不同浓度、尾废比及初始速度条件下管道输送阻力的变化特征.实验结果表明:塑性黏度和屈服应力随着粗骨料膏体固体质量分数和尾废比的增加而增大;由于颗粒间的摩擦效应导致阻力损失随尾废比的增加呈先增大后减小的趋势,阻力损失在尾废比5∶5处取得最小值;固体质量分数增大导致水含量的降低,使粗骨料浆体难以流动,从而导致阻力损失快速增长;初始流速增加,颗粒运动变得不稳定,摩擦加剧,并于“拐点”—2.2 m·s^(-1)处阻力损失的增长率大大提高.研究成果对于粗骨料膏体管输系统的设计具有一定借鉴意义. 展开更多
关键词 粗骨料 尾废比 流变特性 阻力模型 数值模拟
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不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性 被引量:7
13
作者 尹升华 齐炎 +2 位作者 谢芳芳 陈勋 王雷鸣 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期159-166,共8页
风化壳淋积型稀土开采过程中,孔隙比为影响浸矿效果和矿体稳定性的关键因素.为探索不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性变化,选取6组重配比的稀土矿样,对不同孔隙比矿样进行了直接剪切实验,探讨孔隙演化对矿体抗剪强度的作用规律,... 风化壳淋积型稀土开采过程中,孔隙比为影响浸矿效果和矿体稳定性的关键因素.为探索不同孔隙比下风化壳淋积型稀土矿强度特性变化,选取6组重配比的稀土矿样,对不同孔隙比矿样进行了直接剪切实验,探讨孔隙演化对矿体抗剪强度的作用规律,揭示孔隙比对黏聚力和内摩擦角的影响机制.研究表明:不同孔隙比非饱和稀土矿对应着不同的剪切强度,基于试验数据发现剪应力与剪位移呈“类抛物线冶变化,并建立了孔隙比与抗剪强度指标的关系模型.机制分析认为,随着孔隙比的增大,结合水膜效应逐渐弱化,粒间接触点数目也随之减少,使矿体抗剪强度减小. 展开更多
关键词 风化壳淋积型稀土 孔隙比 影响机制 抗剪强度指标
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风化壳淋积型稀土矿浸出前后孔隙结构特性 被引量:7
14
作者 尹升华 齐炎 +3 位作者 谢芳芳 陈勋 王雷鸣 邵亚建 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2112-2119,共8页
为揭示风化壳淋积型稀土矿浸出前后孔隙演化规律,对重配比矿样开展室内柱浸实验,分析柱浸过程溶浸液的渗出速率。基于CT无损探测技术及图像分析软件,研究在4%(质量分数)(NH_4)_2SO_4的条件下风化壳淋积型稀土矿颗粒浸出前后孔隙结构微... 为揭示风化壳淋积型稀土矿浸出前后孔隙演化规律,对重配比矿样开展室内柱浸实验,分析柱浸过程溶浸液的渗出速率。基于CT无损探测技术及图像分析软件,研究在4%(质量分数)(NH_4)_2SO_4的条件下风化壳淋积型稀土矿颗粒浸出前后孔隙结构微细观特征及其演化规律,得到浸出前后稀土矿体孔隙率在纵截面各分段的变化关系。结果表明:浸出液渗流速率与累计浸出时间呈负指数函数关系,渗流速率降幅在累积时间12 h前最为明显,之后其幅度减缓,累计时间24 h后其值趋于稳定,稳定速率为7.193×10^(-4)cm/s。浸出后反应器内的矿体高度减小0.866 cm,矿体发生了沉降,且矿物颗粒尺寸有所减小,孔隙不均匀分布程度提高,局部出现"泥化"现象,矿体浸出后孔隙比减小16.35%。机制分析认为,矿物颗粒迁移和溶液化学作用是影响风化壳淋积型稀土浸矿孔隙结构演化的2个主要因素。 展开更多
关键词 风化壳淋积型稀土矿 柱浸 孔隙结构 CT扫描 图像处理
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离子型稀土尾矿残留铵缓释性分析 被引量:6
15
作者 谢芳芳 王观石 +4 位作者 罗嗣海 尹升华 温腾 张世良 刘剑 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4333-4340,共8页
为探究尾矿残留NH_(4)^(+)的缓释性,以江西信丰离子型稀土矿为研究对象,柱浸制备浸出尾矿,去离子水淋洗尾矿.按照淋洗→封存→再淋洗的步骤,考察了淋洗尾矿不同含水率(1.3%,15%,35%,250%),不同封存时间(15,30,60,120,180,195,210,240d)... 为探究尾矿残留NH_(4)^(+)的缓释性,以江西信丰离子型稀土矿为研究对象,柱浸制备浸出尾矿,去离子水淋洗尾矿.按照淋洗→封存→再淋洗的步骤,考察了淋洗尾矿不同含水率(1.3%,15%,35%,250%),不同封存时间(15,30,60,120,180,195,210,240d)和不同传质机制(对流、扩散)下NH_(4)^(+)的淋出量.结果表明:尾矿再淋洗仍能淋出NH_(4)^(+),NH_(4)^(+)淋出量受含水率、封存时间和传质方式影响;含水率≥15%时,NH_(4)^(+)淋出量整体随时间推移而递增;同时间下,NH_(4)^(+)淋出量整体随含水率增大而增大;其他条件相同时,对流传质下NH_(4)^(+)淋出量大于扩散.尾矿再次淋出的NH_(4)^(+)是可交换态NH_(4)^(+)向水溶态NH_(4)^(+)转化的结果. 展开更多
关键词 离子型稀土 尾矿 缓释 水溶态 可交换态 扩散双电层
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次生硫化铜矿制粒试验 被引量:6
16
作者 尹升华 陈威 +1 位作者 刘家明 宋庆 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1127-1134,共8页
为解决堆浸过程中由于大量矿粉存在而导致矿堆渗透性差、浸出率低等问题,以次生硫化铜矿为原料,开展了制粒试验研究.考察了不同制粒黏结剂对矿粉的黏结效果,确定了最佳的制粒黏结剂、制粒工艺以及制粒方法.通过正交制粒试验,明确了影响... 为解决堆浸过程中由于大量矿粉存在而导致矿堆渗透性差、浸出率低等问题,以次生硫化铜矿为原料,开展了制粒试验研究.考察了不同制粒黏结剂对矿粉的黏结效果,确定了最佳的制粒黏结剂、制粒工艺以及制粒方法.通过正交制粒试验,明确了影响制粒试验的主要因素.试验结果表明:不同制粒黏结剂的黏结效果排序依次为:SFS-2> SFS-3>水泥>半水石膏> SFS-1> SFS-0>硅酸钠>阳离子型聚丙烯酰胺.当选用黏结剂SFS-2,黏结剂占矿粉质量分数为8%、加酸量为25 kg·t-1以及制粒过程喷水质量分数为30%时,所制矿团效果最佳.其湿强度达到94. 62%,抗压强度达到417. 44 N,矿团酸浸维持完好时间超过25 d,矿团形态基本维持不变,无明显破裂现象.正交制粒试验得到多因素对次生硫化铜矿制粒的影响由大到小依次为:黏结剂占矿石质量分数、加酸量和制粒喷水量.对选定的黏结剂进行细菌接种试验显示,黏结剂对细菌群落无明显影响.添加黏结剂试验组细菌数量为8. 79×107m L-1,未添加黏结剂试验组细菌数量为8. 86×107m L-1.对制粒后矿团进行浸矿试验结果显示,矿粉制粒后铜浸出率提高了12. 74%,制粒通过增大矿物之间的孔隙,增加浸出液与矿石的接触,进而提高铜浸出率. 展开更多
关键词 制粒黏结剂 湿强度 抗压强度 次生硫化铜矿 生物浸矿
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基于GA-SVM的钢渣基胶凝材料开发及料浆配比优化 被引量:5
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作者 杨晓炳 闫泽鹏 +2 位作者 尹升华 李伟光 高谦 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1897-1908,共12页
针对某露天转地下矿山充填成本高的问题,充分利用矿山周边的工业废弃物开发满足嗣后充填采矿法所要求的充填胶凝材料,并对充填料浆的配比进行了优化.首先,分析了材料的物化特性,采用不同的激发配方进行了室内试验,构建了用于钢渣基胶凝... 针对某露天转地下矿山充填成本高的问题,充分利用矿山周边的工业废弃物开发满足嗣后充填采矿法所要求的充填胶凝材料,并对充填料浆的配比进行了优化.首先,分析了材料的物化特性,采用不同的激发配方进行了室内试验,构建了用于钢渣基胶凝材料配方预测的GA-SVM模型,确定了钢渣基胶凝材料的最佳配方(质量分数)为:钢渣30%、脱硫石膏4%、水泥熟料12%、芒硝1%;其次采用XRD和SEM分析了钢渣基胶凝材料的水化机理;最后基于灰靶多目标决策模型对料浆配比进行优化实验,以强度(7 d和28 d)、工作特性(坍落度、泌水率)、成本为指标优化料浆配比.结果表明,采用新型钢渣基胶凝材料,充填料浆的最佳配比参数为:灰砂比1∶4,固相质量分数为72%.并进行了验证实验,得到相应强度参数和工作特性参数分别为1.74 MPa、3.61 MPa、24.2 cm和5.91%,均满足嗣后充填的要求,此配比条件下的充填成本为每立方米113元,较水泥充填成本降低了38.92%. 展开更多
关键词 膏体充填 GA-SVM 钢渣基胶凝材料 灰靶决策模型 配比优化
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深地金属矿流态化浸出过程强化与地热协同共采的探索 被引量:4
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作者 王雷鸣 罗衍阔 +3 位作者 尹升华 周根茂 廖文胜 李召坤 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1694-1708,共15页
立足深地金属矿产资源开采,以当前铀矿原位溶浸采矿工艺为基础,结合“金属矿流态化开采”和“深部地热开发”的工艺技术特征,创新提出了深地金属矿流态化浸出过程强化-地热协同共采的工艺构想,探讨了实现该工艺构想的思路架构、潜在方... 立足深地金属矿产资源开采,以当前铀矿原位溶浸采矿工艺为基础,结合“金属矿流态化开采”和“深部地热开发”的工艺技术特征,创新提出了深地金属矿流态化浸出过程强化-地热协同共采的工艺构想,探讨了实现该工艺构想的思路架构、潜在方式并给出了初步设想,从矿物浸出、环境感知、过程控制、能量置换、协同关联角度提出了关键系统,包括:致密固态矿产流态化系统、深地资源智慧感知系统、深地矿区溶浸液渗流控制系统、地热-溶浸液能量置换系统、热能置换-溶浸液循环耦联系统共五个方面开展重点研讨,系统分析了实现深地金属矿流态化浸出-地热协同共采过程中的基础理论瓶颈、关键技术难题与未来发展趋向,相关研究旨在为深地金属矿流态化浸出过程强化与地热协同共采提供思路借鉴. 展开更多
关键词 深地开采 金属矿 流态化开采 地热能 协同开采
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非饱和矿堆溶液渗流迟滞与毛细扩散行为表征 被引量:1
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作者 王雷鸣 李希雯 +4 位作者 尹升华 周根茂 李辉 刘培正 邓博纳 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期359-368,共10页
为深入理解非饱和矿堆内溶浸液毛细渗流扩散以及渗流迟滞行为,本文构建适于非饱和矿堆的毛细渗流模型,利用COMSOL multiphysics有限元数值平台开展毛细渗流可视化模拟研究,并利用时域反射器(Time domain reflector,TDR)实时探测了非饱... 为深入理解非饱和矿堆内溶浸液毛细渗流扩散以及渗流迟滞行为,本文构建适于非饱和矿堆的毛细渗流模型,利用COMSOL multiphysics有限元数值平台开展毛细渗流可视化模拟研究,并利用时域反射器(Time domain reflector,TDR)实时探测了非饱和堆内持液率变化,探索了基于Design Expert的毛细渗流过程多因素响应规律,讨论了非饱和矿堆持液率、毛细吸力、孔隙率与喷淋强度间的潜在关联机制.研究结果表明:孔隙率对矿堆持液率的影响高于喷淋强度,矿堆持液率随喷淋时间的增长收敛性增加,且孔隙率小的矿堆需要更长的时间才能达到稳态持液;不考虑溶液喷淋强度影响时,矿堆持液率与孔隙比、水力传导系数呈正相关;特别是在喷淋初期(0~20 s),喷淋强度、水力传导系数和孔隙比对矿堆持液率的影响更为显著;初步构建了考虑气液两相运移的非饱和矿堆溶液毛细渗流模型;毛细吸力的变化对孔隙率较小的矿堆更敏感;喷淋强度较大、孔隙比越小时,矿堆底部的毛细吸力越大,更易达到稳态持液状态. 展开更多
关键词 非饱和矿堆 流体流动行为 渗流迟滞 毛细吸力 持液率 COMSOL multiphysics
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粗骨料对膏体泌水性及力学性能的影响 被引量:1
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作者 尹升华 闫泽鹏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期555-567,共13页
本文研究了骨料类型、粗骨料含量、质量浓度和灰砂比对膏体泌水率和力学性能的影响。用全尾砂代替河砂可以显著降低泌水率。尾矿的掺入使膏体的保水性提高了10%~20%,28 d后的无侧限抗压强度(UCS)提高了10%~30%。当粗骨料含量为60%时,泌... 本文研究了骨料类型、粗骨料含量、质量浓度和灰砂比对膏体泌水率和力学性能的影响。用全尾砂代替河砂可以显著降低泌水率。尾矿的掺入使膏体的保水性提高了10%~20%,28 d后的无侧限抗压强度(UCS)提高了10%~30%。当粗骨料含量为60%时,泌水率对质量浓度的敏感性降低。可以看出,增加粗骨料含量是提高膏体流动性的一种方式。膏体的力学性能随粗骨料含量呈先增加后减小的趋势,当粗骨料含量为50%时,CPB强度最大可达6.5 MPa。膏体的力学性能随着质量浓度的增加而成比例增强,79%质量浓度的样品养护28 d后的UCS可达到7.9 MPa。灰砂比对力学性能影响较大,当灰砂比由1:6增加到1:4时,28 d后的UCS增加了54.4%,泌水率下降至1.4%。 展开更多
关键词 膏体充填 泌水率 粗骨料 力学性能
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