运用趋势混沌预测模型预测硫化矿石堆自热升温过程

为准确预测硫化矿石堆自热过程中的温度变化,根据硫化矿石堆的氧化升温特征建立温度趋势预测模型,在对趋势预测结果的差值序列进行混沌识别后,采用加权一阶局域法建立混沌预测模型。再将两者叠加构成趋势-混沌组合预测模型,并应用该模型对模拟矿石堆温度进行预测。研究结果表明:硫化矿石堆温度与时间的关系符合指数模型特征,利用此模型可对矿石堆温度变化趋势进行预测;趋势预测差值序列的关联维数为分数,Kolmogorov熵大于0,表明趋势预测差值序列中含有混沌项,可对其进行混沌预测;预测结果证实趋势-混沌组合预测模型具有很高的预测精度,能够很好地适用于硫化矿石堆自燃火灾的早期预测。     

基于未确知测度理论的硫化矿石爆堆自燃危险性评价

运用未确知测度理论,建立采场硫化矿石爆堆的自燃危险性评价模型.选取采场硫化矿石的氧化增重率、水溶性铁离子含量、矿堆中水溶液pH、矿石的含水量、矿物成分的ST值、矿石的自热幅度、矿石的着火点、矿石损失率、矿岩的环境温度、矿石堆的体积共12项指标作为未确知测度模型的判别指标;根据实测数据建立各指标的未确知测度函数,并利用信息熵理论获得各判别指标的权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出采场矿石爆堆的自燃危险性评价结果.用该方法对国内4座典型硫化矿山的采场矿石爆堆自燃危险性进行评价,评价结果与矿山实际情况完全相符.因此,这种新方法能够应用到硫化矿山开采时的采场矿石爆堆自燃危险性评价当中,并能解决采场矿石爆堆自燃危险性评价中的诸多因素不确定性问题,对其进行定量评价.     

硫化矿石诱导自燃过程及分阶段混沌特征

为揭示硫化矿石自燃过程的混沌特征,以从某硫铁矿采集的矿石样品作为实验材料,室内开展矿石诱导自燃实验,进而集成小波技术和混沌动力学理论对诱导自燃过程中的不同阶段进行了研究。研究结果表明:8个矿样的自燃点温度分别为408,385,437,334,374,365,366和380℃,在正常采矿条件下矿石不易发生自燃;矿样的自燃过程分为3个阶段,依次为自燃孕育期、自燃发展期和临近自燃期,其平均升温率分别为1.0,2.0和4.2℃/min;随着时间的推移,矿样自燃过程的最大Lyapunov指数整体呈逐渐增大趋势,3个阶段的平均值分别为0.001 5,0.002 0和0.005 0,这是自热反应复杂剧烈程度的一种客观反映;随着矿样自燃点温度的升高,其临近自燃期的最大Lyapunov指数整体呈逐渐减小趋势。因此,可基于该阶段的最大Lyapunov指数来定性判定矿样自燃点温度。     

硫化矿石堆动态自热过程模拟

为揭示采场硫化矿石堆氧化过程中的自热特性,以从某硫铁矿采集的矿石样品作为实验材料,应用自主设计的实验装置,室内模拟硫化矿石堆动态自热过程.实验结果表明:矿石堆温度与时间的关系符合指数曲线模型特征,利用该模型可对矿石堆温度进行初步预测;矿石堆温度离散趋势包括相对平稳、离散增大和离散减小3个阶段;在离散增大阶段,局部区域矿石产生明显自热;随着深度的增大,平均升温率呈现先增大后减小的趋势,矿石堆内存在一定厚度的自热层;矿石堆对环境温度变化的响应存在空间差异,其中浅层区域响应快,响应效果明显,深层区域响应慢,但其响应持续时间更长.     

硫化矿石自燃火源探测的红外热成像方法

为了快速确定硫化矿石自燃火源的准确位置,提出利用红外热成像技术探测矿石自燃火源的方法.基于IRI-1011红外热像仪平台,建立硫化矿石堆自燃火源探测系统,并针对系统误差,制造温度查找表,对系统温度重新标定.研究结果表明:在硫化矿石爆堆中,距离矿堆表面10 m的范围内,由于矿石自燃火源存在而导致矿堆表面1.76 m×1.76 m探测区的温差为0.01℃,达到现有热像仪的探测精度,采用红外热像技术应用于井下矿石自燃火源的探测具有可行性;采用热像仪扫描硫化矿石堆表面找出最高温度位置是自燃火源定位的关键.因此,应用红外热成像技术可以探测井下硫化矿石堆自燃火源的位置,从而达到开发新的自燃火源探测系统的目的.     

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。     

硫化矿石堆自热过程复杂度变化趋势

为揭示硫化矿石堆自热过程的突变特性,提出一种基于实测温度数据研究矿石堆复杂度的新方法。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,室内模拟矿石堆动态自热过程。在对近似熵方法检测动力学结构突变的有效性进行验证后,应用小波技术与近似熵方法对自热过程中矿石堆的复杂度进行定量分析。研究结果表明:矿石堆近似熵在0.61~0.90之间,随着深度的增大,矿石堆复杂度呈先增大后减小的趋势;局部区域的自热过程产生了明显突变,突变温度介于117.6~121.2℃之间;矿石堆复杂度变化趋势可分为3个阶段:相对平稳阶段、逐渐增大阶段和逐渐减小阶段。在复杂度逐渐增大阶段,矿石堆局部区域产生了明显自热。     

硫化矿石自燃倾向性测试方法研究进展

 金属矿山开采之前开展硫化矿石自燃倾向性测试是预防矿山自燃火灾发生的重要手段之一。本文系统论述了硫化矿石自燃倾向性测试方法的研究成果,着重评述了硫化矿石自燃倾向性判定的吸氧速度法、传统的交叉点温度法、动态自热率测试法、绝热氧化法、金属网篮交叉点温度法、综合测试法、程序升温氧化法,以及TG-DSC联用法等。对其中某些方法的测试原理、操作步骤,以及存在的优缺点进行分析,将各种方法进行归纳分类,并对硫化矿石自燃倾向性测试方法的研究方向进行了展望。     

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。     

矿山硫化矿自燃倾向性分级的Bayes判别法及应用

为实现高硫矿床的安全开采,将Bayes判别分析理论应用于矿山硫化矿自燃倾向性的等级判别与分类中。选取反映硫化矿自燃特性的低温氧化质量增加率、自热点温度、自燃点温度这3项指标作为基本判别因子;将硫化矿自燃倾向性分为3个级别作为Bayes判别分析的3个正态总体。以采自典型矿山的20组代表性矿样的实测数据作为训练样本,建立硫化矿自燃倾向性分级的Bayes判别函数。利用交叉确认估计法对训练后的模型进行检验,最后运用该模型对7个待检验矿样的自燃倾向性进行分级。研究结果表明:经训练后的Bayes判别分析模型误判率很低,分类性能良好,可以用于矿山硫化矿自燃倾向性的等级分类。     

Simulation of solute transportation within porous particles during the bioleaching process

A mathematical model, accounting for the sulfuric acid and ferric ions diffusion and the copper sulfide mineral leaching process, was developed for an ore particle by considering its porous structure. It was simulated with the simulation tool COMSOL Multiphysics. The simulation results show that the highest acid and ferric concentrations near the particle surface are apparent, while the concentrations in the central particle increase slightly as the less-porous ore core with low permeability prevents the oxidation from penetrating. The extraction of the mineral near the particle surface is the maximum, mainly because of ample sulfuric acid, ferric ions, bacteria, and oxygen available for the leaching process. Because of low oxidation concentration in the central part of the particle, the reaction rate and copper sulphide conversion are small. The simulation shows good agreement with the experimental results.     

新疆黄土坡块状硫化物矿床航空瞬变电磁异常特征分析

作为先进的地球物理勘探技术,航空瞬变电磁法在国外多金属矿产勘查中应用效果显著,尤其是在块状硫化物矿勘查中。该类型矿产在国内分布较为广泛,主要勘查手段为地面物化探方法,但面临周期长,受地形影响大等问题。为此,国内引进航空瞬变电磁法,并首次在黄土坡矿床开展测量试验,结果表明矿床上方具有航电异常显示,低阻体空间上与主矿体吻合较好,并在主矿体南侧新发现一处航电异常,为该矿床深边部找矿提供线索。国内首次开展的航空瞬变电磁法测量试验找矿效果分析,为国内多金属矿产勘查,尤其是块状硫化物矿的找矿工作提供了方法技术借鉴。     

含砷低品位硫化铜矿生物柱浸实验

介绍了含砷低品位硫化铜矿柱浸实验研究方法、装置和结果.实验在八根有机玻璃柱浸系统中进行,考察了细菌种类、矿石粒度、供氧条件及浸出周期等参数对浸出率的影响.结果表明,在-12mm粒度下,采用Z08090-O菌株浸出,浸出167d,铜浸出率为80.75%.对含大量黄铁矿且耗酸脉石少的矿石,酸的累积降低了采用普通驯化浸矿菌的铜浸出率,但采用激光诱变获得的耐低pH值浸矿菌,能够保持高效的铜浸出率.     

矸场自燃机理与灭火方法探讨

本文分析了本溪郑家屯矸场自燃机理及影响因素，探讨了用工业废料─电石渣浆治理自燃的可能性。     

科马提岩类岩浆熔离硫化镍矿石建造

与科马提岩(超铁镁火山岩)类有关的硫化镍矿床是70年代提出的新的矿床类型,它在硫化镍矿床中约占54%;占世界镍储量的22.7%,占1979年世界开采量的26.1%;它主要产于太古代绿岩带中,但其他年代地层中也有产出。成矿母岩和赋矿围岩均为科马提岩,其鬣刺结构和流层状构造特别发育。本型矿石主要由磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等组成,较之与辉长岩类有关的铜镍硫化物矿床,其镍黄铁矿含量远大于黄铜矿,Ni/Cu比值在10-70之间(与辉长岩类有关的矿床为17)。本文还介绍了本型矿石建造的矿物共生组合、组构、矿体的形状与产状、成矿物质的来源,以及矿床的成因。     

硫脲法浸取硫化金矿的工艺改进研究

本文研究了硫脲法浸取硫化金矿的最佳条件、回收方法和硫脲的循环使用等问题。原矿经磨细,焙烧,用稀酸预浸出铜后,在常温,硫脲浓度１０克／斤,硫酸铁浓度３．３克／升,ｐＨ值为１－２条件下,浸取两小时可以得到接近１００％的浸取率。选用钢屑回收浸取液中的金,回收率大于９６％,且硫脲不受损失。实验发现,硫脲可以多次循环使用,这样可以部分解决硫脲法浸金过程中硫脲消耗量大的问题。     

Re-Os isotopes and PGE geochemistry of black shales and intercalated Ni-Mo polymetallic sulfide bed from the Lower Cambrian Niutitang Formation, South China

The paleo oceanenvironmentalchangeduringthePrecambrian Cambriantransitionisakeyissuere latedtothecausesforanexplosiveradiationofdiffer entmetazoanphyladuringtheEarlyCambrianera .Thechemicalandisotopiccompositionsofmarinesed iments (carbonates ,phosphorites ,siliceousrocks ,andblackshales)recordthechangingcompositionandphysicalconditionsoftheseawaterinwhichtheserocksaccumulated .Organiccarbon richblackshalesfrommarineenvironmentsarecommonlyenrichedinanumberoftraceelementssuchasNi,Mo ,V ,Co ,…     

论大宝山矿床成因

通过对大宝山矿区各矿床产出的地质环境，矿体产状，矿石类型和结构构造，矿石稳定同位素特征，稀土元素特征，成矿温度等方面的研究，论证矿区的成矿历史分２个成矿期，４个成矿介段，即中泥盆世多金星成矿期的铜铜锌银硫化物成矿阶段，菱铁矿成矿阶段；早白垩世铁钼钨成矿期的铁钨成矿阶段，钼钨成矿阶段，各阶段均有各自的成矿地质环境和成矿方式，构成一个在空间上关系密切，成历上有一定联系，时间上差别明显的矿床系列。     

复杂管网式地下铀矿井氡浓度分布研究

为了研究井下氡浓度分布情况,对复杂管网式地下铀矿井氡浓度进行了研究,建立了铀矿井的三维物理模型,并基于CFD软件对铀矿氡浓度进行数值模拟,得出了与实际情况较接近的氡浓度分布图。研究结果表明,在通风管入口附近氡浓度较小,掘进面附近的氡浓度较大。氡浓度在垂直方向上,高度与氡浓度成反比关系。