采场环境中硫化矿石氧化自热的影响因素

 堆积在采场环境中的硫化矿石容易发生氧化自热,从而造成环境污染、导致矿石结块,甚至引发矿山内因火灾事故。系统阐述了硫化矿物的晶体结构、痕量元素的含量、环境温度、铁离子、氧气浓度、空气湿度、矿石含水率、矿样的粒度分布、环境的pH值、微生物等主要因素对采场中硫化矿石氧化自热的影响。结果表明,硫化矿石在低温环境中的反应模式非常复杂,其氧化自热受诸多因素共同影响;较高的环境温度和氧气浓度有利于矿石氧化,矿样粒度越小越容易自热,铁离子与细菌对硫化矿石的氧化具有催化作用,水对矿石的氧化自热具有催化和阻化两重作用,而晶体结构、痕量元素含量的影响均表现出不确定性。     

硫化矿石常温氧化模拟及基于神经网络的氧化活性预测

在实验室内开展硫化矿石常温氧化实验。以样品粒度、初始含水率和预氧化时间这3个因素作为输入单元,质量增大率作为输出单元,建立样品质量增大率的神经网络预测模型。研究结果表明:硫化矿石在常温条件下质量变化趋势包括3个阶段,依次为快速增大阶段、增幅减小阶段和保持不变阶段;未被氧化的矿样表面比较光洁,粒度分布较均匀,氧化后的矿样表面有明显结块现象;样品质量增大率与粒度和环境pH均呈负相关关系;随着初始含水率和预氧化时间增大,样品质量增大率均呈先增大后减小趋势;高温高湿环境可促进硫化矿石氧化;3个因素对样品质量增大率的影响重要度从高至低依次为初始含水率、预氧化时间和粒度;建立的神经网络模型具有较高的预测精度,相对误差小于10%,可用于对实测样品质量增大率的可靠性进行验证。     

基于单轴测试法的硫化矿石结块特性检测

基于COSTT单轴测试法,提出一种改进的用于检测硫化矿石结块特性的单轴测试法.采用该方法对冬瓜山铜矿硫化矿石试件施以不同荷载并设置对照组进行比较.在恒温恒湿条件下,用单轴测试仪测力环的变形值表示试件抗压强度,并就矿石结块特性与结块时间及荷载关系进行分析.研究结果表明:当结块时间相同时,荷载越大,单轴测试仪测力环变形值越大,试件抗压强度越高,即结块强度越大;当荷载相同时,结块时间越长,测力环变形值越大,试件抗压强度越高,即结块强度越大;实验结果与实际结果相吻合,证明了该方法应用于检测硫化矿石结块特性的可行性.     

非均相CWO法对难降解印染废水色度的去除

通过单因素实验和正交实验,研究了采用Cu-Fe-La/FSC催化剂的CWO法处理印染废水影响因素,以及优化操作条件下的水样可生化性.结果表明:水样脱色率随催化剂用量、反应温度、反应总压的增加和反应时间的延长而提高,随进水浓度的升高而降低;各因素对水样处理的影响为:反应温度>反应时间>催化剂用量>反应总压>进水浓度;CW...     

热再生沥青混合料有效再生率的影响分析

为以宏观的角度量化分析热再生过程中老化沥青的转移程度,试验定义了有效再生率,并基于正交试验及MATLAB分析了不同因素对有效再生率的影响。试验沥青用量以沥青膜厚度为指标,利用磁铁矿易分离的特性,将拌合后的磁铁矿集料与RAP(室内模拟制备)分离并抽提、筛分,根据公式计算有效再生率,研究各因素对有效再生率的影响。试验结果表明：预热温度、拌合时间、沥青膜厚度的适当提高对有效再生率有一定的促进作用;预热温度过高会导致有效再生率的下降;正交试验及MATLAB分析得出,不同因素对有效再生率的影响程度排序为沥青膜厚度>拌合时间 >RAP预热温度;试验以有效再生率的角度为优化热再生混合料的再生工艺提供了理论依据。     

气藏直定井温度剖面影响规律分析

由于对气藏直定井温度剖面影响规律认识不清,导致基于分布式光纤温度监测(distributed temperature sensing, DTS)定量评价气藏直定井产出剖面仍十分困难。鉴于此,通过建立考虑多种微量热效应和非等温渗流的多产层气藏直定井温度剖面预测模型,模拟分析了多个单因素对多产层气藏直定井温度剖面的影响规律,通过正交试验分析,评价出了各单因素对多产层气藏直定井温度剖面的影响程度依次为：渗透率>产量>含水饱和度>井筒倾斜角>天然气相对密度>储层导热系数>井筒半径,确定了影响多产层气藏直定井温度剖面的主导因素为渗透率、产量和含水饱和度。建立的温度剖面预测模型及温度剖面主控因素的确定,为实现基于DTS定量解释气藏直定井产出剖面奠定了理论基础。     

纯种根霉麸曲制曲工艺优化研究

以高糖化酶活力根霉菌(RMD)为出发菌株,通过单因素试验、正交试验对浅盘制曲工艺条件进行优化,并与市售麸曲进行对比,结果表明:纯种根霉麸曲最佳培养条件为:糖壳添加量6%、原料含水量65%、培养温度28℃、培养时间36 h、培养湿度≥85%,在此条件下制得曲的试饭糖分含量显著优于市售麸曲。培养温度对纯种根霉麸曲的糖化能力具有极显著性影响,原料含水量对其具有显著性影响。     

硫化矿石堆自热的混沌特征

为揭示硫化矿石堆非稳态自热过程的混沌特征,以某硫铁矿矿石样品为实验材料,应用自主设计的实验装置,室内模拟矿石堆非稳态自热过程。通过小波变换、三维相图分析、功率谱分析和最大Lyapunov指数计算,对表征矿石堆自热过程的温度序列进行研究。研究结果表明:硫化矿石堆自热是一个混沌演化过程;随着深度增大,矿石堆混沌程度呈先增大后减小的趋势;最大Lyapunov指数与平均升温率呈正相关性,可基于最大Lyapunov指数对矿石堆不同区域的自燃倾向性进行评价。     

共沉淀法合成Mg-Al-类水滑石影响因素研究

混合共沉淀法制备类水滑石(HTlc)纳米粒子时,其粒径及粒径分布会受到多种因素的影响。本文采用正交设计法研究了Mg-Al-HTlc纳米粒子的合成,比较了胶溶时间、胶溶温度、碱用量及老化时间对晶胞参数、粒径及粒度分布的影响及作用。各因素对平均粒径影响顺序为:胶溶温度>老化时间>胶溶时间>碱用量。各因素对粒度分布影响顺序为:碱用量>胶溶温度>老化时间>胶溶时间。单分散HTlc纳米粒子最佳制备条件为:胶溶时间48 h,胶溶温度100℃,碱用量nNH3.H2O/(2n(Mg2+)+3n(Al3+))=1,老化时间45 min。     

废旧镍氢电池正极材料中镍和钴的回收

研究了在硫酸体系中回收废旧镍氢电池正极材料中的金属镍和钴. 用正交实验方法考察了浸出温度、浸出时间、硫酸初始浓度以及氧化剂用量对镍、钴浸出率的影响. 实验结果表明,各因素对镍和钴浸出率的影响程度排序均为:氧化剂用量>浸出时间>温度>硫酸初始浓度. 在实验得出的最佳浸出条件下,Co的浸出率为99.7%,Ni的浸出率为99.1%.     

基于ISM和AHP的硫化矿石自燃危险性分析

为系统了解硫化矿石自燃的影响因素,从人-物-环-管四个方面找出18个硫化矿石自燃的影响因子.运用系统工程理论,建立硫化矿石自燃影响因素的6级多层递阶解释结构模型(ISM),采用层次分析法(AHP)确定各指标权重.研究表明,多层递阶ISM能有效地表达硫化矿石自燃影响因素的结构,18个影响因子可以分为6个层级,直观地反映出各个影响因素之间的层级及相互关系;AHP法求解出影响硫化矿石自燃的各级指标权重,表明矿石自身特性是影响硫化矿石自燃的决定性要素,管理则是深层次要素.     

硫化矿石自燃倾向性综合判定的物元模型及其应用

基于可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数的计算,给出硫化矿石自燃倾向性综合判定的经典物元和节域物元,进而建立硫化矿石自燃倾向性综合判定的物元模型.选取低温氧化质量增加率、自热点、着火点3项指标作为硫化矿石自燃倾向性综合判定的基本判别因子;运用所建立的物元模型对采自国内典型金属矿山的9个具有代表性硫化矿石矿样的自燃倾向性进行了综合判定;将所得结果与利用多因素综合比较法所评价的结果进行比较,发现用物元分析法所得判定结果更能反映矿山的实际情况,表明该方法用于硫化矿石自燃倾向性的综合判定是合理可行的.     

几种因素对硫化锌精矿、软锰矿同时浸出的影响

研究了硫化锌精矿、软锰矿同时浸出Ｚｎ－ＭｎＯ２同时电解的新工艺，将两种产品的生产工艺巧妙 结合起来，克服了单独生产的一系列缺点。运用正交设计考察了Ｈ＾＋、ｔ、ｈ对锌、锰浸出率的影响，建立了相关的数学模型。     

硫化矿石低温氧化性指标的相关性分析

 低温氧化性指标是硫化矿石自燃倾向性鉴定中的主要评价指标。针对多因素综合分析法在评价硫化矿石低温氧化性时测试指标数目过于繁多的问题,以冬瓜山铜矿7个矿样的评价指标为例,运用SPSS软件的相关性分析功能对指标间的相关性进行研究,并通过理论分析解释了相关关系的原因,以此达到对指标的简化目的。针对硫化矿石自燃倾向性鉴定指标的优化具有一定的指导意义。     

细菌脱硫抑制硫化矿自燃实验研究

通过室内细菌脱硫柱浸实验,将硫化矿石颗粒表面的硫降低到临界值以下,使脱硫后矿石自燃倾向性等级下降.结果表明,44d最大脱硫率可达61.82%,脱硫率随着时间延长而逐渐增大.对矿石自燃倾向性分析显示,硫化矿石的5d氧化增重率从2.044%降低到0.902%,自燃点从209.6℃升高到319.8℃,自燃倾向性等级由Ⅰ级降为Ⅲ级,降低了硫化矿石的自燃风险.     

基于层次分析法和集对理论的硫化矿自燃倾向性评定

采用多因素综合鉴定法对某硫铁矿的9个矿样进行了实验室自燃倾向性鉴定,得到了矿样的化学成分分析结果,矿相分析结果,矿样中水溶性铁离子、硫酸根离子含量随氧化时间的变化规律结果,自热性指标、自燃性指标。建立了硫化矿自燃倾向性判定流程的结构图,根据确定的硫化矿石倾向性分级标准,利用AHP方法和集对分析理论确定了该矿9个矿样的同一度和对立度,并进一步分析评价了指标数值与自燃倾向性分级标准之间的数量关系,得到了9个矿样的平均联系度;根据联系度的同异反态势确定联系度所属的集对态势,最后根据集对态势得到了9个矿样的氧化程度及自燃倾向性程度分级,得到了定量化的安全评价结果。该研究方法对硫化矿石自燃的安全评价具有指导意义。     

含钴矿石摇瓶生物浸出比较试验的研究

对含钴矿石进行了工艺矿物学研究,明确了该含钴矿石的主要化学成分、粒度分布、矿物组成与嵌布特征.研究表明,硫化矿物主要为硫铜钴矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿等.硫铜钴矿大多数以单体形式赋存,还有一部分为连生体.该含钴矿石含钴163%,铜105%,铁124%,硫1500%.用实验室驯化培养的具有良好抗钴性能的ZY101菌种对此含钴矿石进行摇瓶浸出实验研究,浸出结果表明:利用优良菌种浸出,钴浸出率达8571%.对比生物法与非生物的高铁溶液浸出,生物法钴浸出率提高6326%,耐钴ZY101浸矿菌浸钴效果显著.     

基于信息熵和集对分析理论的硫化矿石自燃倾向性判定

结合信息熵和集对分析理论,建立一种新的硫化矿石自燃倾向性综合判定模型.以矿样的常温氧化质量增加率、自热点和自燃点等3项指标作为基本判定因子,采用信息熵反映测试数据的效用值确定不同因子的权重,避免权重分配的主观性,得到各待判定矿样的自燃倾向性与鉴定标准之间的联系度表达式:依据矿样不同指标的实测值与分级标准界限值的关系,对矿样进行同一、差异和对立的集对分析,得到相应的指标联系度和综合联系度,最终确定各矿样的自燃倾向性级别.运用该模型对国内某典型矿山的10个代表性矿样的自燃倾向性进行综合判定,所得结果与矿山实际结果相符合,表明该方法可行.