《化工矿物与加工》投审稿系统更新通知
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铝土矿洗矿是其加工除杂的关键环节,洗矿过程中产生的矿泥因粒度细、胶体稳定性强,导致固液分离效率低。传统的单一絮凝剂存在用量大、适应性不足等问题,基于此,本文系统探究了阴离子聚丙烯酰胺(APAM)与海藻酸钠(SA)复合絮凝剂对矿泥的絮凝沉降效果及机理。采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)分析铝土矿洗矿矿泥的矿物与元素组成,通过絮凝沉降试验探究单一APAM、SA及复合体系对矿泥沉降速率的影响,结合激光粒度分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段揭示絮凝机理。结果表明:矿泥中的主要矿物是高岭石、石英、一水硬铝石,Al_2O3质量分数为40.43%、铝硅比为0.92;APAM/SA复合絮凝剂在配比3∶1、用量60 mg/L时的絮凝速率达101.01 mL/s,较单一絮凝剂有显著提升;经APAM/SA处理后,矿泥形成的絮团整体粒度较大,且其稳定性优于单一絮凝剂处理形成的絮团;絮凝剂通过SA的羧基与APAM的酰胺基的协同作用促进了矿泥絮凝。研究成果可为铝土矿洗矿矿泥的高效处理提供借鉴。
为探究活化煤矸石对水泥胶砂物理力学性能的影响,以河南省平顶山市某矿活化煤矸石为原料,考察了其掺量对水泥胶砂基本物理性能、力学性能、干缩性能、软化系数的影响。结果表明:随着活化煤矸石掺量的增大(0~40%),水泥胶砂的标准稠度略有升高;初凝时间缩短了79 min,终凝时间缩短了75 min;试样强度呈现“降-升-降”的变化规律,在掺量30%时综合性能相对较优,28 d抗折强度为7.532 MPa,抗压强度为47.6 MPa,分别达到基准组的94.2%和96.0%;当活化煤矸石掺量由0升至10%时,试样28 d干燥收缩率由196×10-6增至890×10-6,而后随煤矸石掺量的升高增速趋缓。活化煤矸石对水泥胶砂性能的改善主要通过物理和化学协同作用实现:煤矸石颗粒作为微集料填充水泥胶砂基体孔隙,有效优化了原料颗粒级配;经机械-化学活化处理后,煤矸石中活性SiO2和Al_2O3更易与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次反应,促进C-S-H和C-A-H凝胶的持续生成,使得水化产物结构更加致密。
某进口锰矿石主要成分为FeMn_2O4,Mn为+3价,在酸性条件下自身歧化为+2价及+4价,而Mn4+无法直接进入浸出液,需加入还原剂将其还原为可溶的Mn2+。本文以硫铁矿为还原剂,考察了硫酸浓度、硫铁矿掺量、反应温度、反应时间对锰浸出率的影响,并对其浸出动力学进行了研究。结果表明:最佳浸出条件为液固比5∶1、硫酸浓度2 mol/L、硫铁矿掺量30%、反应温度90℃、反应时间6 h,在此条件下的锰浸出率高达96.83%;采用液-固未反应收缩核模型分析浸出过程,发现其反应速率受化学反应控制,活化能为42.232 8 kJ/mol。研究成果可为锰铁尖晶石的高效利用提供技术参考。
为实现磷矿资源的绿色高效开发与利用,提出了一种近红外反射光谱与机器学习相结合的磷矿石品位检测方法。取高品位磷灰石与低品位白云岩,经粉碎磨细,以多种比例混合为试验样品,使用900~2 600 nm波段的光纤光谱仪采集样品的近红外反射光谱,探究近红外光的特征吸收及散射响应与样品中矿物组分的关系,构建光谱法与磷矿石品位定量分析模型。研究结果表明:偏最小二乘回归与随机森林的组合在验证集上的磷矿石品位预测精度最高达99.79%,同时稳定性最强;将机器学习与近红外光谱技术相结合,能有效提取潜在光谱信息,实现磷矿石品位的实时、精准检测,为磷矿的高效选别提供了技术支撑。