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石膏晶体体相与(010)表面特性的第一性原理研究 智能导读
张华丽;杨汝杰;陈彦霖;梁欢;先佳宇;磷石膏作为典型大宗工业固废,推动其高值化利用是践行绿色发展理念的重要举措,而浮选是实现磷石膏净化的关键途径之一。为深入理解磷石膏的浮选行为并指导浮选药剂的开发,本文以密度泛函理论第一性原理为计算框架,采用Materials Studio软件中的CASTEP模块构建模型,对石膏晶体的电子特性进行系统分析,具体包括能带结构、态密度分布及电荷分布特征等。结果表明:石膏具有绝缘特性,表面Ca原子为正电活性位点、O原子为负电活性位点;O原子的2p轨道是费米能级附近高能电子的主要贡献者,由此可推断O原子反应活性最强,是浮选过程中最可能的核心表面作用位点;Ca-O键的布居值偏低,呈现出显著的离子性特征,这使得该化学键相对更易发生断裂;对晶胞切割参数进行优化计算得出,石膏晶体(010)晶面的最低表面能为0.354 77 J/m2。结合矿物基因特征,通过理论预测可知:含-COO~-、-SO3~-等官能团的阴离子捕收剂易与Ca位点发生化学反应;阳离子捕收剂(如胺类)中的阳离子基团则可直接与高活性的原子作用。浮选试验结果表明,油酸钠(阴离子型)和十二胺醋酸盐(阳离子型)均对磷石膏表现出了良好的捕收效果。本文从原子与电子层面出发,系统阐明了石膏晶体及其表面结构特征,为深化磷石膏浮选机理认知、研发高效靶向浮选药剂提供了关键理论支撑。
含稀土磷精矿酸浸过程中磷与稀土的浸出行为研究 智能导读
阮耀阳;崔利伟;周芳;罗惠华;池汝安;邓博纳;伴生稀土磷矿是我国重要的战略性矿产资源,实现磷与稀土的协同高效提取对于提升资源综合利用水平和保障稀土资源安全具有重要意义。本文以含稀土磷矿为研究对象,围绕磷-稀土共伴生资源高效分离与协同浸出的核心目标,开展了浮选富集、P_2O5酸浸工艺优化及稀土强化浸出技术研究。结果表明:原矿经“1次粗选、3次精选”的正浮选富集后,磷精矿P_2O5品位达29.56%,总稀土(∑REE)质量分数为1 631.95μg/g,实现了磷与稀土的预富集。以P_2O5高效浸出为目标的最佳工艺参数为:反应时间2 h、硫酸质量浓度200 g/L、液固比4 mL/g、反应温度35℃,此条件下的P_2O5浸出率为87.88%,稀土浸出率仅为17.60%,难以满足资源化回收要求。针对稀土浸出效率偏低的问题,通过提升酸浓度、液固比与反应温度,构建强化浸出体系,可使∑REE浸出率大幅提升至47.45%,实现了磷与稀土的协同高效浸出。研究成果可为含稀土磷矿高效清洁利用与伴生稀土资源规模化回收提供技术支撑。
马鞍山铁尾矿中铁硫钒元素地球化学特征及其资源赋存潜力评估 智能导读
杨西飞;赵刘;李书钦;裴德健;朱超;吴盾;我国铁尾矿排放量巨大,约占尾矿总量的45%,其综合利用对于缓解资源短缺和减轻环境压力具有重要的现实意义。本文以安徽马鞍山某矿区铁尾矿为研究对象,在“粗磁选+捞砂”工艺段进行代表性取样,结合X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)与透射电子显微镜(TEM)技术,探究目标元素的存在状态与分布规律,并评估其资源赋存潜力。结果表明:铁尾矿的化学成分以SiO2、Al_2O3、Fe_2O3、MgO、CaO、SO3、Na_2O为主,主要矿物组分为石英、黄铁矿、赤铁矿、钠长石和斜绿泥石等;黄铁矿是硫的主要赋存矿物,且晶格结构完整;铁尾矿中的硫资源量高于工业化门槛,具备回收价值;钒资源量仅为0.08万t/a,不具备回收价值。基于铁尾矿中的硫元素赋存特征,创新性地提出“重选预富集硫精矿-浮选强化硫回收-磁选提铁”的协同回收工艺,其中通过摇床重选(350次/min)可获得硫品位为39.77%、产率为3.06%的硫精矿1,通过浮选(800 g/t丁基黄药+30 g/t 2~#油)可获得硫品位为49.23%、产率为12.63%的硫精矿2;重选硫精矿经2 000 Gs磁选可回收5.47%的磁性铁,硫品位提升至41.78%;弱磁性铁经1.0 T磁场预磁选,TFe品位达58.1%、铁回收率为32.3%。剩余尾矿中SiO2、Al_2O3、CaO、MgO总质量分数在70%以上,可用于建材领域。
基于多源遥感的西盟锡成矿区综合信息成矿预测 智能导读
向代龙;朱杰勇;张强;锡作为战略性矿产资源,社会需求持续增长,开发高效精准的找矿技术是提升锡资源保障能力的关键。本文以云南西盟地区的锡多金属矿为研究对象,结合遥感技术、地质资料和地球化学信息,构建了矿产成因信息量预测模型。利用Landsat-8 OLI、ASTER及Sentinel-2多源遥感数据,提取了线-环构造特征及蚀变矿物信息,研究结果表明:NW向和NE向断裂以及环形构造是主要的控矿构造类型;蚀变矿物如硅化物、褐铁矿及高岭石沿线性趋势分布,并与矿体的空间位置高度相关,为找矿提供了关键线索;基于多源遥感监测数据,结合12个控矿因素,运用层次分析法与证据加权法确定权重,所建立的证据加权信息量模型预测准确率达71%;最终划定了9个成矿潜力区域,其中A类成矿区成矿潜力较大。