镍渣提铁尾渣-普通硅酸盐水泥复合胶凝体系水化动力学分析

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作者 宋彦宁 乔宏霞 +2 位作者 冯琼 魏超 郑江华 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期199-210,共12页

镍渣提铁尾渣(FETNS)是冶金废渣镍铁渣(FNS)经提铁处理后的二次尾渣.通过等温传导量热法测试FETNS-水泥复合胶凝体系的水化热,利用Krstulovic-Dabic模型构建水化动力学模型.通过宏观和微观两种手段探究复合胶凝体系的基本性能、反应产... 镍渣提铁尾渣(FETNS)是冶金废渣镍铁渣(FNS)经提铁处理后的二次尾渣.通过等温传导量热法测试FETNS-水泥复合胶凝体系的水化热,利用Krstulovic-Dabic模型构建水化动力学模型.通过宏观和微观两种手段探究复合胶凝体系的基本性能、反应产物和元素溶出.结果表明,该水化动力学模型可以准确地反映FETNS对水化反应的影响,FETNS的掺入降低了水化过程中晶体成核与生长、相界面反应和扩散三个阶段的反应速率和反应程度.FETNS的掺入降低了活性元素的溶出,推迟了复合胶凝体系的凝结,抑制了水化反应产物的生成,增大了体系内部结构的有害孔含量,大幅降低了早期抗压强度. 展开更多

关键词 镍渣提铁尾渣 废物管理 水化反应 水泥 力学性能

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Ca(OH)_(2)对水泥-金川镍渣提铁尾渣胶凝体系反应活性的影响

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作者 郑江华 宗红星 +2 位作者 任学根 宋彦宁 冯琼 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期161-169,178,共10页

金川镍渣堆存量已超4000万t,亟待资源化、规模化消纳。提铁尾渣作为金川镍渣提铁后的二次尾渣,其反应活性较低,急需寻找一种活性提升方法。研究了Ca(OH)_(2)作碱激发剂对提铁尾渣-水泥复合胶凝体系基本性能和水化反应的影响,结合宏观-... 金川镍渣堆存量已超4000万t,亟待资源化、规模化消纳。提铁尾渣作为金川镍渣提铁后的二次尾渣,其反应活性较低,急需寻找一种活性提升方法。研究了Ca(OH)_(2)作碱激发剂对提铁尾渣-水泥复合胶凝体系基本性能和水化反应的影响,结合宏观-微观手段分析Ca(OH)_(2)对复合胶凝体系反应活性的激发机理。结果表明:Ca(OH)_(2)的掺入促进了复合胶凝体系的早期水化反应,凝结时间平均缩短约54%,3 d和7 d抗压强度平均分别提高27%和9.72%。水化产物的生成量增大,结构密实性增强。 展开更多

关键词 金川镍渣提铁尾渣 碱激发剂 力学性能 水化产物

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甘肃金川铜镍硫化物矿床中含钴矿物组合与钴元素赋存状态 被引量：1

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作者 高亚林 焦建刚 +3 位作者 何敏 赵毕文 陆斌刚 周涛 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2023年第5期1080-1093,共14页

作为我国最大、世界第三的金川铜镍(钴)硫化物矿床,其钴储量占全国总储量的30%以上,明确金川矿床矿石中含钴矿物特征及其超常富集的赋存规律,对于关键金属元素成矿动力学研究的核心科学问题——超常富集成矿过程与驱动机制有着重大意义... 作为我国最大、世界第三的金川铜镍(钴)硫化物矿床,其钴储量占全国总储量的30%以上,明确金川矿床矿石中含钴矿物特征及其超常富集的赋存规律,对于关键金属元素成矿动力学研究的核心科学问题——超常富集成矿过程与驱动机制有着重大意义。从金川矿床形成及影响矿化特征等方面来探讨其中钴元素成矿机制与成矿规律,同时通过包括元素共生分异规律、共伴生富集成矿的主控因素来研究钴元素赋存状态。结果表明:金川矿床矿石中独立的钴及含钴矿物极少,多为硫化钴镍矿物和硫砷化钴镍矿物,主要为辉钴镍矿、辉砷镍钴矿、硫砷钴镍矿、辉砷钴镍矿,其中辉砷镍钴矿与辉砷钴镍矿常与磁黄铁矿或镍黄铁矿连生,尤其大部分存在于镍黄铁矿和镍铜微晶中,暗示其成因与岩浆作用有关;Co主要分散于硫化矿物组(约占90.30%)中,其中约97%分散于镍黄铁矿和镍铜微晶中;约2.85%的Co分散于羟镁硫化矿物组中,其中44.46%分布于墨铜矿中;6.51%的Co分散于脉石矿物组中,其中约73%分散于蛇纹石中。在镍黄铁矿中Ni/Co值约为44.00,镍铜微晶中Ni/Co值约为2.00;在磁铁矿中Ni/Co值约为11.00;在金川矿床分布最广泛的蛇纹石等脉石矿物中,其Ni/Co值约为24.00;矿石中Co含量与Ni含量有一定的线性关系,Ni与Co都主要赋存于镍黄铁矿中,表明二者之间存在密切成因联系。 展开更多

关键词 铜镍(钴)硫化物矿床 含钴矿物 富集规律 矿物特征 镍黄铁矿 磁黄铁矿 赋存规律 甘肃

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离子液体复合树脂的制备及其在镍电解液除锌中的应用 被引量：3

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作者 程少逸 马玉天 +5 位作者 张娟 席海龙 孙渊君 宗红星 郭勇 李亦婧 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第5期41-48,共8页

针对镍电解液中杂质锌的选择性分离困难,制备了一种咪唑基离子液体复合树脂。对复合树脂吸附锌氯配合离子的平衡、动力学和热力学特性、吸附选择性以及pH值和温度对锌吸附率的影响进行研究。结果表明,吸附符合Freundlich等温模型,吸附... 针对镍电解液中杂质锌的选择性分离困难,制备了一种咪唑基离子液体复合树脂。对复合树脂吸附锌氯配合离子的平衡、动力学和热力学特性、吸附选择性以及pH值和温度对锌吸附率的影响进行研究。结果表明,吸附符合Freundlich等温模型,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程为放热过程温度越低时吸附率越高,树脂对锌表现出了优异的选择性,低pH值的溶液条件更有利于树脂吸附锌。离子液体复合树脂对锌的饱和吸附量可达62.83 mg/L。使用该树脂处理实际镍电解液中的杂质锌,移除率最高可达到97.28%,树脂经重复再生6次后仍然能达到85%以上的锌移除率。 展开更多

关键词 离子液体 镍电解液 选择性吸附锌

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还原介质对镍渣直接还原提铁的影响

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作者 郑江华 宗红星 +3 位作者 李彬 任学根 申莹莹 杜雪岩 《烧结球团》 北大核心 2024年第5期96-102,共7页

如何从富铁镍渣中高效提铁是该资源综合再利用的关键。本文采用焦炭和烟煤作为还原剂,对镍渣进行直接还原提铁试验研究,对比两种还原剂在镍渣还原过程中产生有效还原介质的差异,借助热力学软件对不同还原介质的还原能力进行热力学分析,... 如何从富铁镍渣中高效提铁是该资源综合再利用的关键。本文采用焦炭和烟煤作为还原剂,对镍渣进行直接还原提铁试验研究,对比两种还原剂在镍渣还原过程中产生有效还原介质的差异,借助热力学软件对不同还原介质的还原能力进行热力学分析,然后通过试验及表征研究两种还原剂对镍渣还原过程金属化率变化及微观结构演变的影响。结果表明:烟煤含有的高挥发分会产生CO-H_(2)混合的还原介质,而焦炭则主要以CO还原介质为主;热力学分析结果表明,CO-H_(2)混合气对铁氧化物的还原能力优于纯CO。镍渣还原焙烧试验结果显示,使用烟煤作为还原剂,1 300℃下还原20 min,镍渣球团的金属化率可达90.20%;而采用焦炭作为还原剂时其金属化率仅达到72.97%,烟煤对镍渣的还原能力优于焦炭。 展开更多

关键词 镍渣 还原介质 金属化率 微观结构

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GH3625高温合金热变形行为及修正非线性本构模型 被引量：1

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作者 李清阳 蔡军 +3 位作者 樊昱 南宏强 杨艳 张兵 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期172-178,共7页

采用热压缩实验研究了变形温度为950~1150℃,真应变为0.9,应变速率为0.001~1 s^(-1)时GH3625高温合金的热变形行为。通过电子背散射衍射技术表征了不同热变形条件下试样的微观组织,结果表明:GH3625高温合金流动应力对温度和应变速率敏感... 采用热压缩实验研究了变形温度为950~1150℃,真应变为0.9,应变速率为0.001~1 s^(-1)时GH3625高温合金的热变形行为。通过电子背散射衍射技术表征了不同热变形条件下试样的微观组织,结果表明:GH3625高温合金流动应力对温度和应变速率敏感,在实验条件下,该合金软化机制以动态回复为主,存在少量再结晶晶粒,且随变形温度的升高和应变速率的降低,再结晶程度呈现上升趋势,在变形温度为1150℃,应变速率为0.001 s^(-1)下再结晶程度达到最大。此外,建立了描述流动应力变化特征的修正非线性本构模型,并引入平均绝对相对误差eAARE和相关系数R评价模型的准确性,eAARE和R值分别为8.79%和0.962,说明修正非线性本构模型的准确度较高。 展开更多

关键词 GH3625高温合金 流动应力 动态再结晶 微观组织演变 本构关系

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基于集成树算法的岩石黏聚力和内摩擦角预测方法 被引量：1

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作者 李地元 杨博 +2 位作者 刘子达 刘永平 赵君杰 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期847-859,共13页

岩石的黏聚力(c)和内摩擦角(φ)是岩石工程设计及稳定性评价的重要参数,其直接测量需通过多组三轴或剪切试验,耗时多且成本高。基于4个易获取的岩石物理力学参数(纵波波速VP、密度ρ、单轴抗压强度UCS和巴西抗拉强度BTS),构建了用于预测... 岩石的黏聚力(c)和内摩擦角(φ)是岩石工程设计及稳定性评价的重要参数,其直接测量需通过多组三轴或剪切试验,耗时多且成本高。基于4个易获取的岩石物理力学参数(纵波波速VP、密度ρ、单轴抗压强度UCS和巴西抗拉强度BTS),构建了用于预测c和φ值的智能模型。共收集了199组含不同岩石类型的数据,采用5种集成树算法开发预测模型,使用贝叶斯优化算法对模型的超参数进行优化。模型评估结果表明:构建的模型均具有较好的预测性能,其中极端随机树模型表现最佳(测试R^(2)>0.97)。敏感性分析表明:VP、UCS和BTS对c值的预测结果影响较大,ρ对φ值的预测结果影响较大。研究成果已成功应用于金川矿区,验证了模型的实用性,开发的图形用户界面便于工程技术人员使用。 展开更多

关键词 黏聚力 内摩擦角 机器学习 集成树算法 贝叶斯优化 智能预测

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粗骨料纤维充填体的力学特性与能量损伤演变规律 被引量：3

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作者 薛希龙 孙鹏程 +6 位作者 武拴军 张晓 龙卫国 张元坤 李佳乐 顾元统 胡瑞宁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2476-2490,共15页

为提升充填体的抗拉性能、抗裂性能和韧性,通过抗压、巴西劈裂和落锤冲击试验研究了聚丙烯纤维对充填体强度特征、变形特征、抗冲击性能和能量演变的影响。结果表明:随着纤维掺量增加,充填体强度先增大后减小,弹性模量逐渐降低;掺入纤维... 为提升充填体的抗拉性能、抗裂性能和韧性,通过抗压、巴西劈裂和落锤冲击试验研究了聚丙烯纤维对充填体强度特征、变形特征、抗冲击性能和能量演变的影响。结果表明:随着纤维掺量增加,充填体强度先增大后减小,弹性模量逐渐降低;掺入纤维后,充填体总耗能增加,达到峰值后释放动能减小,摩擦内能增加,可促进弹性应变能转变为耗散应变能;随着纤维掺量增加,充填体冲击耗能、延性比和韧性系数先增大后减小,终裂形态由“开裂即碎”演变为“裂而不碎”;掺入0.10%纤维的充填体抗拉强度、韧性和抗冲击等性能最优。强化机制主要是充填体内纤维“筋网结构”延缓裂纹产生、抑制裂纹扩展和提升能量吸收上限。研究成果有助于提升采场充填体顶板的稳定性,保障矿山生产作业安全。 展开更多

关键词 混合粗骨料 充填体 纤维 强度 能量耗散 落锤冲击试验

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某堆存铜渣中回收铜金属的选矿试验研究及生产应用 被引量：2

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作者 罗春华 苏晓晖 +2 位作者 陆斌刚 蒲银春 梁金荣 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期81-83,88,共4页

对某堆存铜渣开展了工艺矿物学及选矿试验研究,并确定了回收其中铜金属的选矿工艺流程及参数。在原矿含铜0.81%条件下,以Z-200为捕收剂、2#油为起泡剂,磨矿细度为-0.038 mm粒级占85%,采用快速浮选产出高品位铜精矿,再经一粗两扫两精优... 对某堆存铜渣开展了工艺矿物学及选矿试验研究,并确定了回收其中铜金属的选矿工艺流程及参数。在原矿含铜0.81%条件下,以Z-200为捕收剂、2#油为起泡剂,磨矿细度为-0.038 mm粒级占85%,采用快速浮选产出高品位铜精矿,再经一粗两扫两精优先浮选得到低品位铜精矿产品,可获得铜品位26.40%的高品位精矿和铜品位3.58%的低品位精矿,总铜精矿铜品位13.03%、铜回收率76.47%。该回收工艺已成功应用于工程化生产实践,实现了堆存铜渣中铜金属的回收利用。 展开更多

关键词 铜渣 选矿试验 优先浮选 捕收剂 起泡剂 碳酸钠 Z-200 铜精矿

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硫化氢与二氧化硫在盐水中反应制备硫磺的工艺研究

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作者 张娟 宗红星 +7 位作者 张晓瑜 欧晓健 李全 陈芋霞 席海龙 孙渊君 郭勇 唐清海 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第9期126-132,共7页

研究了一种硫化氢与二氧化硫在盐水中反应制备硫磺的工艺方法和工艺装置,用于对中冰镍湿法浸出尾气中硫化氢的回收利用。考察了温度、盐水pH、盐水浓度等条件对硫磺制备反应效率及分离效果的影响。结果表明,在pH=2.0~3.0、温度60℃、硫... 研究了一种硫化氢与二氧化硫在盐水中反应制备硫磺的工艺方法和工艺装置,用于对中冰镍湿法浸出尾气中硫化氢的回收利用。考察了温度、盐水pH、盐水浓度等条件对硫磺制备反应效率及分离效果的影响。结果表明,在pH=2.0~3.0、温度60℃、硫化氢与二氧化硫的体积比2、盐水浓度5 g/L时,制备的硫磺可快速沉降且硫化氢的转化率为99.5%,采用湿法短流程的方法不仅实现了将中冰镍所产生的烟气制备成纯度高的硫磺,同时可实现盐水循环利用,减少了水资源的浪费。 展开更多

关键词 盐水溶液 硫化氢 硫磺 回收利用

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80 kVA交流电炉熔分铜渣选尾料金属化球团 提取铁合金

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作者 马鹏 宗红星 +4 位作者 吴红星 赵德刚 赵怀宇 张天权 金玉芬 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第5期66-72,154,共8页

铜渣选尾料是铜冶炼炉渣经过选矿工艺处理后产出的尾料,其中赋存丰富的Fe、Ni、Cu、Cr等有价金属。以回转窑还原焙烧后得到的铜渣选尾料金属化球团为研究对象,采用80 kVA交流电炉进行熔分实验,研究了额定工况下还原剂、助熔剂、沉降时... 铜渣选尾料是铜冶炼炉渣经过选矿工艺处理后产出的尾料,其中赋存丰富的Fe、Ni、Cu、Cr等有价金属。以回转窑还原焙烧后得到的铜渣选尾料金属化球团为研究对象,采用80 kVA交流电炉进行熔分实验,研究了额定工况下还原剂、助熔剂、沉降时间等不同工艺条件对Fe、Ni、Cu等金属回收率的影响,以及金属化球团熔分过程主要元素的迁移规律。结果表明,经回转窑还原得到的铜渣选尾料金属化球团在1530℃、熔剂率18%、沉降时间30 min工艺条件下进行电炉熔分可有效回收铁、铜等有价金属,获得高品位铁合金产品,Fe回收率达95%以上,镍、铜回收率分别达到38%和71%。元素走向分析表明,S、Pb、As等杂质元素会不同程度进入合金。 展开更多

关键词 铜渣选尾料 金属化球团 熔分 铁合金

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细粒难选红土镍矿废渣回收铁的试验研究

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作者 陈志新 彭先淦 +3 位作者 陆斌刚 赖秋生 方湘天 梁金荣 《矿冶工程》 2025年第5期88-92,共5页

对某红土镍矿冶炼排放的废渣进行了化学成分、矿物组成、主要矿物特征及嵌布粒度分析;针对该渣的特性,开展了一系列回收铁探索试验。结果表明,采用磁化焙烧-磁选回收该渣中的铁,在焙烧温度750℃、焙烧时间40 min、煤粉配比2%条件下进行... 对某红土镍矿冶炼排放的废渣进行了化学成分、矿物组成、主要矿物特征及嵌布粒度分析;针对该渣的特性,开展了一系列回收铁探索试验。结果表明,采用磁化焙烧-磁选回收该渣中的铁,在焙烧温度750℃、焙烧时间40 min、煤粉配比2%条件下进行磁化焙烧,焙烧矿磨至-0.045 mm粒级占80%后经两次弱磁选,可获得铁品位60.38%、铁回收率71.55%的铁精矿。 展开更多

关键词 磁化焙烧 磁选 红土镍矿 废渣 铁精矿

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中国甘肃金川铜镍(铂)硫化物矿床中金云母类型、成因及其意义

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作者 于祥惠 刘翠 +5 位作者 苏尚国 刘继旭 王淼 郭旭 周成号 高亚林 《地学前缘》 2025年第6期224-244,共21页

中国金川铜镍(铂)硫化物矿床是世界第三、亚洲第一的铜镍硫化物矿床,是重要的战略性资源宝库。关于该矿床的成因、机制等目前还存在很多的争议。金云母是金川岩石、矿石中常见的含水矿物,其与造岩矿物、金属矿物的关系可以指示岩浆作用... 中国金川铜镍(铂)硫化物矿床是世界第三、亚洲第一的铜镍硫化物矿床,是重要的战略性资源宝库。关于该矿床的成因、机制等目前还存在很多的争议。金云母是金川岩石、矿石中常见的含水矿物,其与造岩矿物、金属矿物的关系可以指示岩浆作用、成矿作用以及流体作用的相互关系。本文通过对金云母的系统镜下观察,结合元素地球化学特征,划分了金川矿床中金云母的2种类型:A型金云母和B型金云母。A型金云母多呈半自形自形结构,深黄褐色无色的多色性明显,多产出于贫矿或无矿的岩石中,与橄榄石、辉石等颗粒呈共结结构,应为同时从幔源超基性岩浆中结晶的产物。元素分析显示,其与美国、南非等金伯利岩、煌斑岩中的金云母类似,属于重平衡金云母,不属于岩浆型金云母,表明其受到了幔源熔体流体流的轻微改造;B型金云母亦多呈半自形自形,但无多色性,产于较富的矿石和蚀变较重的岩石中,发育于造岩矿物之间,有时呈共结结构,常与金属矿物共生或被金属矿物穿切交代,与其周围的橄榄石、辉石呈共结结构,这些橄榄石、辉石通常已发生蛇纹石化或绿泥石化,推测B型金云母亦为岩浆结晶生成。元素分析显示其与南非的部分橄榄岩中的金云母类似,属于新生金云母,受幔源熔体流体流改造较强,与成矿主期相关。A型金云母形成于相对贫硅、贫镁、贫钠,富铁、富铝的高温、高钛、高氧逸度的环境,利于Fe等金属元素的富集。B型金云母是A型金云母经改造后形成的,其元素特点可能说明改造B型金云母的是来自幔源的富含(Cl)挥发分的富镁、富硅、富钠,贫钛、贫铁、贫铝的熔体流体流,在此过程中,造岩矿物吸收Mg,析出Fe,形成矿床。利用Ti计算了金云母的结晶温度,其温度的连续性垂直变化可能代表了长期持续的熔体流体作用,说明金川超基性岩体更可能是熔体流体的长期通道,这可能是导致金属元素不断富集从而成矿的原因。 展开更多

关键词 金川铜镍(铂)硫化物矿床 金云母 元素地球化学 熔体流体流

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