碳质铅锌矿中锌资源的选矿回收研究进展

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作者 华中宝 符义昕 +4 位作者 师彬 董英荻 刘润清 孙伟 唐鸿鹄 《中南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期4383-4396,共14页

碳质铅锌矿是一种非常规锌矿资源,主要以碳酸盐岩−细碎屑岩型(SEDEX)为代表,具有锌矿物铁含量高、共伴生碳质页岩和硫含量高等特点。在开发利用这类含碳锌矿资源时,常常面临碳质物可浮性差异大以及锌硫矿物分离难度大等问题。本文针对... 碳质铅锌矿是一种非常规锌矿资源,主要以碳酸盐岩−细碎屑岩型(SEDEX)为代表,具有锌矿物铁含量高、共伴生碳质页岩和硫含量高等特点。在开发利用这类含碳锌矿资源时,常常面临碳质物可浮性差异大以及锌硫矿物分离难度大等问题。本文针对这一类型含碳锌矿资源的富集回收,总结了碳质物、铁闪锌矿和黄铁矿的浮选行为;阐述了碳质物的组成特点及对浮选的影响,并梳理了其相关分选工艺;总结了铁闪锌矿和黄铁矿的铜离子活化机理、铁含量对锌矿物活化的影响以及药剂与工艺对二者分离的研究进展;指出碳质铅锌矿资源在选矿回收的研究中应注重碳质的脱除和锌矿物的回收。 展开更多

关键词 碳质 铁闪锌矿 黄铁矿 铜活化 高效分离

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高炉除尘灰浮选-弱磁选-强磁选联合回收过程组分迁移规律研究

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作者 唐鸿鹄 熊琪 +4 位作者 曾勇 金兆城 江锋 王丽 孙伟 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期88-93,共6页

提出了浮选-弱磁选-强磁选联合回收高炉除尘灰的方法,以煤油为捕收剂、硫酸锌为抑制剂,采用一粗两精浮选流程预先脱碳,脱碳尾矿采用弱磁选-强磁选分离出铁精矿,磁选尾矿即为锌精矿,全流程试验获得了碳品位86.16%、回收率88.74%的碳精矿... 提出了浮选-弱磁选-强磁选联合回收高炉除尘灰的方法,以煤油为捕收剂、硫酸锌为抑制剂,采用一粗两精浮选流程预先脱碳,脱碳尾矿采用弱磁选-强磁选分离出铁精矿,磁选尾矿即为锌精矿,全流程试验获得了碳品位86.16%、回收率88.74%的碳精矿,铁品位55.75%、回收率67.01%的铁精矿(弱磁选精矿)以及锌品位16.79%、回收率75.74%的锌精矿。采用XRD、SEM-EDS等分析了分选过程主要元素的迁移规律,发现铁精矿主要为磁铁矿,锌精矿主要为氧化锌,损失至铁精矿中的锌矿物主要为弥散型分布的ZnFe_(2)O_(4)。针对难处理的强磁选精矿进行了产品产出方案分析。 展开更多

关键词 高炉除尘灰 浮选 磁选 脱碳 组分迁移 锌精矿 碳精矿 铁精矿

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基于界面化学调控的尾矿固液分离药剂研究进展

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作者 董英荻 华中宝 +3 位作者 曾勇 王丽 唐鸿鹄 孙伟 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期819-833,共15页

随着全球对矿产资源需求的快速增长,矿业开发过程产生的尾矿量显著增加。高效的固液分离技术是处置这些大宗尾矿的基础和关键,而研发精准匹配的固液分离药剂是提升尾矿处理效率的核心。本文针对尾矿固液分离过程,分析了絮凝沉降、浓密... 随着全球对矿产资源需求的快速增长,矿业开发过程产生的尾矿量显著增加。高效的固液分离技术是处置这些大宗尾矿的基础和关键,而研发精准匹配的固液分离药剂是提升尾矿处理效率的核心。本文针对尾矿固液分离过程,分析了絮凝沉降、浓密输送以及过滤脱水等环节中的关键问题与技术难点,总结了各环节所涉及界面化学调控药剂的最新进展,并探讨了这些固液分离药剂的界面化学调控机制与性能强化机制。最后,从理论完善、新技术开发以及多工艺协同强化等方面对尾矿固液分离技术的发展趋势进行了展望,以便为促进矿产资源行业的清洁生产提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 尾矿 固液分离 界面化学调控 流变性 絮凝沉降 浓密输送

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金属基捕收剂体系下多配体对锡石的强化浮选

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作者 付君浩 李军 +5 位作者 李振兴 刘杰 韩海生 肖宏 龙冰 刘卫平 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2112-2123,共12页

本文研究了金属基捕收剂体系下多配体对锡石的强化浮选效果,重点探讨了在苯甲羟肟酸-铅金属有机配合物(Pb-BHA)的基础上,引入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)形成多配体捕收剂(Pb-BHA-SDBS)对锡石浮选性能的改善。通过对比白钨矿与锡石在浮选速... 本文研究了金属基捕收剂体系下多配体对锡石的强化浮选效果,重点探讨了在苯甲羟肟酸-铅金属有机配合物(Pb-BHA)的基础上,引入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)形成多配体捕收剂(Pb-BHA-SDBS)对锡石浮选性能的改善。通过对比白钨矿与锡石在浮选速率、吸附量、表面结构特性等方面的差异,揭示了Pb-BHA体系下锡石浮选效果较差的内在原因。研究发现,锡石表面的水化作用较强,阻碍了Pb-BHA的吸附,导致其浮选速率和回收率较低。为此,本文创新性地引入SDBS作为新配体,构建了Pb-BHA-SDBS多配体捕收剂,通过红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)及量子化学计算等手段,分析了其分子结构及捕收性能。实验结果表明,Pb-BHA-SDBS多配体捕收剂显著提高了锡石的浮选回收率;在最佳条件下,锡石回收率由原有的25%大幅提升至80%以上。同时,该捕收剂对白钨矿和黑钨矿的回收率也有所提高,为钨锡多金属矿中锡石的高效回收提供了新思路和技术支撑。 展开更多

关键词 锡石 Pb-BHA 多配体 十二烷基苯磺酸钠 强化浮选

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磨矿介质形状调控方铅矿晶面反应性研究

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作者 汪聪 孙伟 +3 位作者 肖庆飞 杨林 徐世红 高志勇 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1648-1659,共12页

调节硫化矿浮选电化学行为,改变矿物表面亲疏水结构,是实现硫化矿高效浮选分离的关键。本文以方铅矿为例,系统研究方铅矿常见晶面断裂键和电化学性质差异,通过改变磨矿介质形状调控方铅矿表面电化学反应性,进而提高其浮选回收率。表面... 调节硫化矿浮选电化学行为,改变矿物表面亲疏水结构,是实现硫化矿高效浮选分离的关键。本文以方铅矿为例,系统研究方铅矿常见晶面断裂键和电化学性质差异,通过改变磨矿介质形状调控方铅矿表面电化学反应性,进而提高其浮选回收率。表面断裂键计算结果表明,(200)面和(111)面是方铅矿常见暴露面。晶面电化学反应性结果表明,(200)面电化学反应活性较低,开路电位较高,表面适度氧化形成稳定存在的疏水性S0和黄原酸铅,有利于浮选回收。磨矿、XRD及浮选实验结果表明,段介质通过线接触暴露更多方铅矿端面即(200)面,提升方铅矿浮选回收率。本研究从调控矿物晶面电化学反应性角度切入,为提高方铅矿浮选回收率提供新思路。 展开更多

关键词 方铅矿 晶面电化学反应性 介质形状 浮选

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钛铁矿浮选研究进展

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作者 周羽梦 张洪亮 +2 位作者 张晨阳 孙伟 饶鑫 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2621-2634,共14页

探讨钛铁矿浮选技术的关键问题,对其研究进展进行综述以推动资源高效利用。通过梳理钛铁矿资源特点,分析常用捕收剂、抑制剂和活化剂的作用机制,总结絮凝浮选、“磁选—浮选”联合工艺的应用效果,以及GF+JJF型浮选机、旋流-静态微泡浮... 探讨钛铁矿浮选技术的关键问题,对其研究进展进行综述以推动资源高效利用。通过梳理钛铁矿资源特点,分析常用捕收剂、抑制剂和活化剂的作用机制,总结絮凝浮选、“磁选—浮选”联合工艺的应用效果,以及GF+JJF型浮选机、旋流-静态微泡浮选柱等设备的性能。研究结果表明:复合捕收剂(如NaOL/SPA)、新型抑制剂与联合工艺可使钛铁矿回收率提升至80%以上,新型浮选柱能将精矿品位提高至48.21%、回收率保持在81.17%。未来钛铁矿开发需聚焦环保型药剂开发、智能化设备应用及微细粒级回收技术优化,以实现钛铁矿绿色高效分选。 展开更多

关键词 钛铁矿 浮选 工艺 智能化 组合药剂

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羟肟酸捕收剂的结构优化及应用研究进展 被引量：1

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作者 邓朝政 程永彪 +5 位作者 付君浩 曾礼强 崔曼 刘卫平 陈文胜 韩海生 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2061-2073,共13页

羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极... 羟肟酸作为传统的阴离子型螯合捕收剂,被广泛用于氧化矿物、稀土矿物的浮选。近年来,随着浮选药剂分子设计理论的发展和对浮选药剂作用原理的深入研究,越来越多的新型羟肟酸捕收剂被开发并用于矿物浮选。羟肟酸捕收剂由极性基团和非极性基团组成,通过优化这2种基团的结构可强化捕收剂浮选性能。对于极性基团,可以通过引入羟肟基团、含氮基团以及硫醚基团进行优化;对于非极性基团,可以通过选择合适的烃链结构、引入亲电子或送电子基团进行优化。金属基羟肟酸配合物与矿物表面有2种作用模型,分别是预先吸附活化浮选模型、金属离子界面预组装模型。 展开更多

关键词 羟肟酸 矿物浮选 分子结构设计 金属离子配合物

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高纯钛精矿的制备及其强化分离机制研究

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作者 戴川 陈攀 +1 位作者 王洪彬 孙伟 《中南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期4397-4405,共9页

随着国家“双碳”战略的实施,传统的硫酸法钛白生产工艺因其能耗高、环境污染大等弊端已亟需转型升级,绿色、低碳的氯化法钛白工艺正受到前所未有的重视。然而,我国钛铁矿资源具有原矿品位低、嵌布粒度小、杂质质量分数高的特点,钛精矿T... 随着国家“双碳”战略的实施,传统的硫酸法钛白生产工艺因其能耗高、环境污染大等弊端已亟需转型升级,绿色、低碳的氯化法钛白工艺正受到前所未有的重视。然而,我国钛铁矿资源具有原矿品位低、嵌布粒度小、杂质质量分数高的特点,钛精矿TiO_(2)品位普遍为47.0%左右,难以作为氯化法钛白生产的原料。为制备满足氯化法钛白生产的高品质钛精矿,本文以普通钛精矿为研究对象。为强化钛铁矿与脉石矿物的可浮性差异,在浮选前对钛精矿进行硫酸浸出预处理。对浸出液离子进行光谱分析(ICP)。研究结果表明:钛精矿中TiO_(2)品位为47.72%,有害杂质主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、MgO和CaO,其质量分数分别为2.88%、1.13%、4.78%、0.36%;钛精矿中的主要脉石矿物为绿泥石、钛辉石以及镁黄长石;当硫酸预处理时间为30 min时,Fe、Mg、Ca、Ti元素的溶出量分别为3.52、2.76、1.86、0.03 mg/g;硫酸预处理后的钛精矿表面电位在整个pH范围内呈现出明显的负移;硫酸预处理后钛精矿表面Ti、Fe元素质量分数增加而Mg、Ca元素质量分数降低;硫酸预处理后的钛精矿扩大了目的矿物与脉石矿物表面活性位点数的差异;采用一粗一精浮选工艺流程,制备出TiO_(2)品位为51.21%、FeTiO3纯度为97.28%的高纯钛精矿。本研究揭示了硫酸预处理过程中表面溶蚀行为、离子迁移规律、强化分离的作用机理,可为钛白工艺绿色、低碳生产提供借鉴。 展开更多

关键词 钛铁矿 高纯钛精矿 预处理 浮选 分离

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计算化学在黄铜矿浮选中应用的研究进展

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作者 姚钰昀 付博 +4 位作者 张晨阳 王锦柯 赵刘闯 李少平 孙伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4135-4150,共16页

铜作为战略关键金属,在国民经济与新兴产业发展中占据核心地位,黄铜矿是其重要来源。浮选技术作为黄铜矿分选的关键技术,其药剂的创新对推动选矿行业绿色可持续发展至关重要。当前,从矿物晶体化学、固体物理及配位化学等微观视角深入探... 铜作为战略关键金属,在国民经济与新兴产业发展中占据核心地位,黄铜矿是其重要来源。浮选技术作为黄铜矿分选的关键技术,其药剂的创新对推动选矿行业绿色可持续发展至关重要。当前,从矿物晶体化学、固体物理及配位化学等微观视角深入探究药剂与黄铜矿的相互作用机制,成为浮选分离基础研究的核心内容。随着高性能计算与AI技术的飞速发展,计算化学为矿物浮选行为研究提供了强大工具。本文聚焦于黄铜矿浮选体系,概述了新型捕收剂与抑制剂的应用进展,并阐述了计算化学在浮选药剂设计、矿物晶体及表界面结构解析、药剂界面作用机制探索中的最新成果。在黄铜矿计算模拟中,模型构建与方法参数设定至关重要,需特别关注矿物的磁性与强关联性,常采用反铁磁性与Hubbard U修正进行设置,参数需针对具体体系进行优化。此外,计算时需矿物表面的非理想性与荷电特性要求进行电荷补偿。当前研究多集中于静态结构模拟,缺乏动态界面效应考量。未来,应发展高精度计算方法,如针对强关联体系的方法并通过系统测试优化模型与参数,以更精准地模拟带电缺陷体系。同时,结合机器学习技术,构建高精度大体系界面力场模型,实现黄铜矿复杂表界面体系的高精度分子动力学模拟,为铜矿资源的高效、清洁、精细化利用提供坚实的理论与方法支撑。 展开更多

关键词 计算化学 浮选 界面 黄铜矿

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密度泛函理论在矿物浮选领域中的应用

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作者 姚瑶 徐世红 +2 位作者 郑仁基 孙伟 高志勇 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1259-1274,共16页

随着密度泛函理论的持续发展以及计算机硬件性能的提高,通过理论计算从电子/原子/分子层面解析物质的表界面特性成为可能,其应用日趋广泛。本文介绍了近年来密度泛函理论在矿物浮选化学领域的研究现状及进展,主要从电子结构、晶格缺陷... 随着密度泛函理论的持续发展以及计算机硬件性能的提高,通过理论计算从电子/原子/分子层面解析物质的表界面特性成为可能,其应用日趋广泛。本文介绍了近年来密度泛函理论在矿物浮选化学领域的研究现状及进展,主要从电子结构、晶格缺陷和晶面各向异性等方面研究矿物本征性质;从药剂分子活性基团反应性、反应位点活性以及DFT和机器学习辅助浮选药剂筛选等方面评价浮选药剂性能;从吸附类型、吸附能和吸附构型等方面解析矿物与药剂间的相互作用机制。研究结果表明,密度泛函理论为矿物浮选化学领域的发展起到了指导和促进作用,未来将有更广阔的应用前景。 展开更多

关键词 密度泛函理论 矿物 浮选

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烧结过程智能控制研究进展 被引量：2

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作者 范晓慧 黄晓贤 +3 位作者 陈许玲 甘敏 季志云 孙增青 《烧结球团》 北大核心 2023年第6期1-9,21,共10页

烧结是钢铁生产流程的一道主要工序,智能化烧结是钢铁智能制造的重要组成部分。本文综述了近年来烧结过程智能控制方面的研究进展,重点介绍了烧结矿化学成分智能控制、过程状态智能控制、固体燃料消耗优化控制和关键工艺参数优化方面所... 烧结是钢铁生产流程的一道主要工序,智能化烧结是钢铁智能制造的重要组成部分。本文综述了近年来烧结过程智能控制方面的研究进展,重点介绍了烧结矿化学成分智能控制、过程状态智能控制、固体燃料消耗优化控制和关键工艺参数优化方面所取得的进步,同时从数学建模、过程控制、工艺参数优化方面探讨了烧结过程智能控制的研究方向。 展开更多

关键词 烧结 智能控制 数据挖掘 数学建模 机器学习

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DTPMP在萤石和方解石浮选分离中的应用及机理 被引量：5

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作者 吴望妮 陶黎明 +3 位作者 范瑞华 彭涛 王建军 高志勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期598-610,共13页

萤石(CaF_(2))是一种关键战略性矿产资源,在自然界中常与同为含钙矿物的方解石(CaCO_(3))共生。泡沫浮选是分离这两种含钙矿物最主要的方法,但萤石和方解石表面的钙活性位点相似,导致其选择性分离一直是世界性难题。萤石浮选中常用水玻... 萤石(CaF_(2))是一种关键战略性矿产资源,在自然界中常与同为含钙矿物的方解石(CaCO_(3))共生。泡沫浮选是分离这两种含钙矿物最主要的方法,但萤石和方解石表面的钙活性位点相似,导致其选择性分离一直是世界性难题。萤石浮选中常用水玻璃抑制方解石,实现萤石正浮选富集。然而,水玻璃选择性低且用量大,导致部分萤石被抑制无法回收,且因其分散性好会造成尾矿难以沉降、尾水难以处理等问题。本文提出了抑制萤石浮选方解石的反浮选思路,并开发了一种绿色萤石抑制剂—二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)。单矿物、二元混合矿及实际矿浮选试验表明,在中性pH下,以油酸钠(NaOL)作捕收剂、低用量的DTPMP作抑制剂,可实现萤石的反浮选分离。药剂吸附量检测和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明,DTPMP在萤石表面的吸附量更多、吸附强度更大。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,DTPMP更容易在萤石表面吸附,且DTPMP膦酸基团中的H原子与萤石表面的F原子生成的氢键作用较强。因此,DTPMP作为一种绿色高效的抑制剂,在萤石浮选领域具有较好的工业应用前景。 展开更多

关键词 方解石 萤石 浮选 抑制剂 二乙烯三胺五甲叉膦酸

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矿山酸性废水与矿浆调整剂组合活化浮选高碱抑制的黄铁矿

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作者 曾勇 申滔 +6 位作者 华中宝 熊琪 陈延 王丽 孙伟 唐鸿鹄 伍喜庆 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期50-53,共4页

采用酸性废水与矿浆调整剂组合活化被高碱抑制的黄铁矿,利用酸性废水调节矿浆碱度,同时以TY-308为矿浆调整剂降低酸性废水对浮选的负面影响。闭路试验结果表明,经过“一粗一精一扫”浮选,可获得硫品位48.73%、回收率97.93%的硫精矿;与... 采用酸性废水与矿浆调整剂组合活化被高碱抑制的黄铁矿,利用酸性废水调节矿浆碱度,同时以TY-308为矿浆调整剂降低酸性废水对浮选的负面影响。闭路试验结果表明,经过“一粗一精一扫”浮选,可获得硫品位48.73%、回收率97.93%的硫精矿;与浓硫酸为活化剂相比,硫回收率提高了1.34百分点;同时有望大幅降低酸性废水处理成本,且可避免浓硫酸使用过程中的安全隐患。 展开更多

关键词 黄铁矿 酸性废水 浓硫酸 活化 高碱 硫精矿 调整剂 浮选

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基于同步辐射μXRF的烧结烟尘微量元素测定与相关性分析

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作者 王翠 吕斐 +3 位作者 唐鸿鹄 曹学锋 韩海生 孙伟 《烧结球团》 北大核心 2023年第3期34-41,共8页

本文采用同步辐射X射线荧光光谱微区分析法(μXRF)对铁矿烧结烟尘进行多元素分析,得到16个元素(Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Hg、Na、K、Rb、Cs、Ca、F、S、Cl)的特征峰强度,分别构建出各元素相对强度的微区二维空间分布图;并采用主成... 本文采用同步辐射X射线荧光光谱微区分析法(μXRF)对铁矿烧结烟尘进行多元素分析,得到16个元素(Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Hg、Na、K、Rb、Cs、Ca、F、S、Cl)的特征峰强度,分别构建出各元素相对强度的微区二维空间分布图;并采用主成分分析(PCA)对所选元素进行降维分类,进而降低利用相关性分离原理进行各元素分布特征解析时的难度。研究发现,部分元素间存在很强的相关性,第一主成分中Fe和Mn相关性系数达到0.807,第二主成分中Cu、Zn和As之间相关性系数在0.651~0.664之间。根据元素之间的线性相关关系可建立起宏量元素与微量元素之间的关系,有望预测烧结烟尘中主要有价元素、毒害元素分布特点,为铁矿烧结烟尘中微量元素的分析提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 X射线荧光光谱微区分析 铁矿 烧结 烟尘 微量元素 主成分 相关性

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