钒钛磁铁矿微波助磨实验

针对我国复杂难处理钒钛磁铁矿资源特点,研究了微波加热对钒钛磁铁矿磨矿性能的影响,揭示了钒钛磁铁矿在微波作用下选择性破碎与界面破碎特性.结果表明:微波场中,矿石的温度随着矿石粒度的增大而增加,且微波功率对矿石升温性能的影响最显著;X射线衍射分析与SEM分析表明,微波预处理后矿石内部会产生大量的晶界裂纹,使更多的单体矿物解离出来;在微波功率为4 k W、加热时间100 s后的磨矿产物中,小于0.074 mm粒级的质量分数由原矿的72%提高到95%.     

不同碎磨方式下紫金山金铜矿石的磨矿动力学行为

对紫金山金铜矿石进行高压辊磨和颚式破碎,然后对2种产品进行分批磨矿试验,基于磨矿动力学原理,借助MATLAB软件分析2种产品磨矿过程中各个粒级的磨矿速度,采用扫描电镜(SEM)对产品表面的微裂纹进行表征,并对磨矿产品的分布特性进行分析。研究结果表明:在磨矿初期,微裂纹是影响磨矿速度的主要原因,微裂纹越多,磨矿速度越快,高压辊磨产品的磨矿速度大于颚式破碎产品的磨矿速度;在粗级别(0.20~3.20 mm)中,高压辊磨产品磨矿速度高于颚式破碎产品的磨矿速度,而且粒度越大,微裂纹数量相差越大,磨矿速度相差越大;随着磨矿时间增加,磨机中粗粒级的质量分数越来越小,微裂纹也越来越少,磨矿概率成为影响磨矿速度的主要原因,高压辊磨产品的磨矿速度等于颚式破碎产品的磨矿速度;高压辊磨碎磨工艺可以使磨矿产品粒度分布更加均匀,优化粒度组成。     

基于Simulink的批次磨矿产物粒度组成预测研究

以磁铁矿为研究对象,基于批次磨矿试验结果采用B_II法对构建模型中的破裂分布函数与选择函数进行求解计算,借助Simulink构建总体平衡仿真模型,进行磨矿产物粒度组成预测。结果表明：混合物料的磁铁矿批次磨矿过程符合一阶磨矿动力学模型,各粒级物料的磨矿速度与其粒度大小有关,物料的破碎速率随粒度的减小而减小。磨矿产物各粒级的预测值与试验值均相近,但在预测磨矿4 min的粒度组成时,在-0.075 mm和(-0.150+0.106) mm粒级预测的绝对误差较大,分别为3.21%和3%;在(-0.425+0.300) mm粒级预测的相对误差最大,为24.21%。预测磨矿8 min的粒度组成时,在(-0.212+0.150) mm粒级预测的绝对误差和相对误差最大,依次为0.65%和14.98%。与磨矿4 min相比,磨矿8 min的绝对误差之和与相对误差之和均较小,预测精度相对较高。     

高压辊磨超细粉碎对钒钛磁铁矿分选的影响

采用常规颚式破碎和高压辊磨2种不同粉碎方式,进行钒钛磁铁矿的分选试验,探究2种破碎方式对钒钛磁铁矿分选的影响,并结合粒度分析、单体解离度测试及比磁化系数分析,进一步研究高压辊磨机在钒钛磁铁矿选别中的作用机理。研究结果表明:高压辊磨机粉碎产品的粒度较小,可直接通过弱磁选将钛磁铁矿和钛铁矿分离开,进行"铁钛平行分选";与颚式破碎机破碎产品相比,辊压产品经过一段磨矿过程就能通过相同的分选条件获得质量合格的钛磁铁矿精矿,并使钛铁矿精矿TiO2的作业回收率提高2.66%;2种破碎产品在球磨过程中的单体解离度存在差异,辊压产品中的含铁矿物能够优先实现单体解离,有利于钛磁铁矿的分选;"铁钛平行分选"能够简化磨矿过程,减少微细粒钛铁矿的生成量,提高钛铁矿强磁选的回收率,有利于钛铁矿的窄级别浮选。     

破碎方式对紫金山铜金矿石可磨性及浮选的影响

针对紫金山铜金矿石,研究不同破碎方式下产品的粒度特性、磨矿动力学特性和浮选特性.结果表明,与常规破碎方式相比,经高压辊磨机粉碎后的物料平均粒径更小,细粒级含量多,高压辊磨机粉碎后的物料更易磨;在现场开路流程和药剂制度下,高压辊磨产品经球磨浮选后粗精矿铜回收率可达到84.68%和86.38%,比常规破碎磨矿浮选工艺粗精矿铜回收率分别提高4.25%和5.95%.与辊面压力为3.5 MPa相比,辊面压力为5.5 MPa时,粉碎后物料平均粒径小,更易磨,粗选精矿的铜回收率可提高1.7%.     

高铬型钒钛磁铁矿配量增加对氧化球团质量的影响

采取“细磨处理高铬型钒钛磁铁矿”和“以粒度较细的廉价欧控矿代替现场生产用矿”两种优化措施，考察了高铬型钒钛磁铁矿配量增加对氧化球团质量的影响，探索了高铬型钒钛矿在球团原料中配量增加的可行性.结果表明:“细磨处理高铬型钒钛磁铁矿”和“以粒度较细的廉价欧控矿代替现场生产用矿”，当高铬型钒钛矿配量40%时，抗压强度分别为2475N·个-1和2005N·个-1，膨胀率为192%和16%，皆满足高炉生产要求，可实现该矿在原料中配量增加，能达到高铬型钒钛矿预期90万t/年的处理目标.     

微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响

以鄂西鲕状赤铁矿为研究对象,采用不同功率与加热时间对其进行微波预处理,研究矿样在微波场中的升温特性,考察预处理前后矿样形貌、比表面积及孔隙率变化,分析所得矿样的磨矿效率、邦德磨矿功指数及过程功耗。结果表明,当微波功率为1~3kW时,矿石可在90s内被迅速加热至400℃以上,且升温速率随功率的增大而增加;经不同条件微波预处理后,赤铁矿与脉石颗粒间出现明显裂缝,矿石比表面积与孔隙率分别提升43.8%~51.9%和20.9%~40.0%;相同磨矿条件下,经功率为2kW、时间为45s处理后的矿样,-0.038mm和-0.074 mm粒级产品产率最高可提升37.2%和43.4%,邦德磨矿功指数最多可下降13.6%;微波预处理有助于降低磨矿过程功耗,当磨矿产品中-0.038 mm粒级产率为49.2%时,最大能耗降幅为21.4%。     

攀西钒钛磁铁矿高压辊磨的产品特性

对攀西钒钛磁铁矿进行了高压辊磨超细粉碎,分析了不同粉碎工艺对粉碎产品粒度特性的影响,研究了不同粉碎方式下矿石Bond球磨功指数的变化以及微裂纹产生的情况.结果表明:辊面压力的增加使粉碎产品的破碎比增大,粒度分布更加均匀;边料循环量的增加,使粉碎产品粒度变细,但均匀性降低;-3.2 mm分级全闭路循环的粉碎产品与颚式破碎机产品相比细粒级含量明显增加,而且粒度分布更加均匀;高压辊磨机粉碎的钒钛磁铁矿石内部产生了大量的晶内裂纹和解离裂纹,使其Bond球磨功指数(目标粒度0.074 mm)比颚式破碎机的粉碎产品降低14.05%.     

邦铺钼铜矿石高压辊磨后物料的特性

对西藏墨竹工卡邦铺钼铜矿进行高压辊磨和传统碎磨,分析不同粉碎工艺对粉碎产品微裂纹的影响,测定不同粉碎方式在不同目标粒度的情况下矿石的Bond球磨功指数,研究不同粉碎方式对粉碎产品Bond球磨功指数的影响。研究结果表明:高压辊磨产品较传统破碎产品微裂纹更多,在0.9~3.2 mm粒级时,高压辊磨产品表面的微裂纹十分明显;高压辊磨产品较传统破碎产品的Bond球磨功指数低,随着目标粒度的减小,高压辊磨产品较传统破碎产品的Bond球磨功指数降低的幅度在逐渐减小;与传统碎磨产品相比,高压辊磨产品在磨矿细度(小于0.074 mm含量)小于60%时的节能效果更明显。     

助磨剂丙三醇和焦磷酸钠对石英磨矿动力学参数的影响

采用批次湿式球磨试验，系统研究了丙三醇和焦磷酸钠两种助磨剂对0.074～2 mm石英纯矿物磨矿动力学行为的影响.基于磨矿产品粒度分布特征，建立了石英磨矿过程的m阶磨矿动力学模型，分析了助磨剂的质量分数对石英单粒级的动力学参数和磨矿速度的影响规律.结果表明：石英磨矿过程符合m阶磨矿动力学模型，随丙三醇和焦磷酸钠质量分数的增加，动力学参数k先减小后增大，动力学参数m先增大后减小，助磨剂的质量分数为0.3%～0.5%时达到最大值；在相同磨矿条件下，0.45～1 mm粒级的磨矿速度最大.     

Influence of microwave treatment on grinding and dissociation characteristics of vanadium titano-magnetite

The effect of microwave treatment on the grinding and dissociation characteristics of vanadium titano-magnetite(VTM) ore were investigated using scanning electron microscopy(SEM), nitrogen absorption measurements, particle size distribution measurements, X-ray diffraction(XRD) analysis, Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopic analysis, and magnetic separation. SEM analysis showed that microfractures appeared in the microwave-treated VTM, which is attributed to the microwaves' selective heating characteristic and the differential expansion between minerals and gangues. Nitrogen absorption showed that the microfractures were more pronounced when the microwave heating time was increased. Particle size distribution analysis showed that microwave treatment could improve the grindability of the VTM, thus increasing the weight percent of the fine-ground product. The increase in grindability was more significant with prolonged heating time. Moreover, the particle size distribution of the fine-ground product changed only slightly after the microwave treatment. XRD analysis showed that the crystallinity of the microwave-treated VTM increased with increasing microwave heating time. The magnetic separation tests revealed that the separation efficiency increased as a result of the intergranular fractures generated by microwave treatment. The Fe grade of the magnetic fraction of microwave-treated VTM was 1.72% higher than that of the raw ore. We concluded that the microwave treatment was beneficial, especially for the mineral processing characteristics.     

鞍山式赤铁矿石球磨磨矿动力学研究

应用MATLAB软件对鞍山式赤铁矿磨矿瞬时速度进行研究.矿料在球磨过程中经历"粗粒级快速碎磨-中粒级动态碎磨-中粒级单一碎磨"三个固有阶段.0.043~0.031 mm粒级比0.105~0.043 mm粒级更早进入动态碎磨状态,容易出现细粒级过粉碎.与圆锥破碎机产品相比,高压辊磨机产品在磨矿中各阶段的转折时间显著缩短,但会更早出现细粒级过粉碎.生产中通过提高高压辊磨机产品的入磨量来缩短球磨时间,在提高选厂的处理能力的同时减弱排矿产品细粒级过粉碎.     

新型点磨削砂轮磨削温度仿真实验

点磨削倾斜角α和新型砂轮粗磨区倾角θ的存在使得砂轮与工件接触区域发生变化,由线接触变为理论上的点接触,磨削区温度也随之发生变化.本文采用有限元法仿真点磨削温度,采用热电偶法测量磨削区温度,设计了五因素四水平L₁₆(4⁵)正交试验;通过极差分析,得出影响点磨削温度的主次因素为:粗磨区倾角θ>磨削深度a_○p>倾斜角α>进给速度v_○f>砂轮速度v_○s,降低磨削区温度的最优参数组合为:θ(20°),a_○p(0.01mm),α(1°),v_○f(0.6mm/min),v_○s(35m/s).最后采用单因素实验,验证仿真的正确性并且深入分析了各参数对点磨削温度的影响规律及原因.     

富高岭石型铝土矿化学脱硅新工艺及其机理

针对富高岭石型铝土矿,首次提出了采用化学脱硅的工艺路线.研究了二氧化硅平衡溶解度与氧化铝质量浓度的变化关系,以及碱液浓度、温度和脱硅时间对矿石预脱硅率的影响.结果表明,在Na₂O质量浓度为230g·L^-1的碱溶液中,90℃化学脱硅90min,脱硅率可达70%,铝土矿的铝硅比由4.97提高到8.5以上;矿石预脱硅过程有钠硅渣的生成,导致了矿石脱硅率的降低和碱的损失;矿石中高岭石转变成钠硅渣并不会降低脱硅精矿的有效铝硅比.     

纳米MoS2含量对纳米微量润滑磨削CFRPs的影响

为了研究磨削碳纤维复合材料(CFRPs)时,纳米二硫化钼(MoS₂)含量对纳米微量润滑效果的影响,制备了不同质量分数(0%,3%,6%,9%,12%)的纳米MoS₂和棕榈油混合液,作为纳米微量润滑油液,对碳纤维复合材料进行磨削加工.使用光学显微镜,观测分析碳纤维复合材料的表面粗糙度、表面形貌.使用测力仪对磨削力进行测量,并通过磨削力计算出磨削力比.最后对纳米(MoS₂)在纳米微量润滑磨削过程中的作用机理进行了阐述.结果表明,当纳米(MoS₂)质量分数为9%时磨削力比最低,为0.0632,表面粗糙度R_○a值最小,为1.86μm,且表面碳纤维损伤最小.     

Zr含量对汽车车身用Al-0.36Mg-1.23Si合金板材组织及性能的影响

借助OM，TEM观察，拉伸和杯突试验研究w(Zr)≤0.29%对T4P态Al-0.36Mg-1.23Si合金板材显微组织、成形性和烤漆硬化性的影响.结果表明，当w(Zr)≤0.15%时，Zr以40~50nm的(AlSi)₃(Zr_○xTi_1-○x○)弥散相粒子存在于铝基体中，粒子数量随Zr含量增加而增多，Zr质量分数超过0.22%，板材中出现3～23 μm的(AlSi)₃(Zr_○xTi_1-○x○)初生相.添加0.15% Zr使板材的再结晶晶粒从无Zr板材的55 μm细化至20 μm，Zr含量继续增加，晶粒无明显变化.Zr含量增加，T4P态板材的强度略有增大，延伸率先保持不变后逐渐减小，n_10~20，r₁₀和I_E值基本不变.含Zr合金板材经模拟烤漆后的屈服强度增量均超过86MPa，但Zr含量增加对合金板材的烤漆硬化性无明显影响.     

轧制态下Cu含量对泡沫铝泡孔结构的影响

采用液相复合-轧制技术制备不同wCu的可发泡预制坯及闭孔泡沫铝材,研究了wCu对泡沫铝泡孔结构的影响.结果表明:随着wCu的增加,泡孔结构的均匀性增加,孔径减小,泡孔合并产生的大泡孔数量减少,但泡沫体的塌缩和老化特征增强.对比不同wCu的预制坯的膨胀曲线,随着wCu的增加,预制坯的最大膨胀率先增大后减小,且达到最大膨胀...     

La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)混合导体的热分析及动力学

采用固相合成法制备了La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(LSGMF)混合导体,利用SEM和TGA对LSGMF的性能进行了研究,考察了不同Fe掺杂量对LSGMF的热失重过程及其动力学的影响规律,并采用Coats-Redfem法求解其失重过程的表观活化能.结果表明:LSGMF热失重过程包括三个阶段,低温区域的热失重主要是由于试样表面吸附的H_2O和CO_2加热脱附所致,表观活化能为0.154~0.227 eV,中温区域和高温区域的热失重主要归因于晶格位置上的氧离子转变为氧分子并进入气相,表观活化能为0.280~0.350 eV.x=0.9时,LSGMF的失重速率峰值最小(0.013 7/s),表观活化能E_(2+3)最大,说明失重速率最慢,材料稳定性最高.     

Zr处理对含Ti低碳微合金钢中氮化物的影响

以含Ti低碳微合金钢为研究对象,通过实验和热力学计算研究了Zr质量分数对钢中氮化物的影响规律.结果表明:随着钢中Zr质量分数由0.0020%增加至0.0200%,钢中氮化物数量密度和面积占比明显增加,氮化物类型逐渐由TiN变为(Ti_○y,Zr_1-○y)N,(Ti_○y,Zr_1-○y)N中Zr/Ti原子数比逐渐增加,(Ti_○y,Zr_1-○y)N由以TiN为主转变为以ZrN为主.热力学计算结果发现精炼过程无TiN,ZrN等氮化物析出,氮化物主要在凝固过程析出.当钢中Zr质量分数为0.0020%时,凝固过程只有TiN析出;而当Zr质量分数≥0.0046%,逐渐有ZrN在凝固末期析出.随着凝固过程温度的降低,(Ti_○y,Zr_1-○y)N具备热力学析出条件.当钢中Zr质量分数由0.0046%增加至0.0200%,(Ti_○y,Zr_1-○y)N开始析出温度逐渐增加,TiN在(Ti_○y,Zr_1-○y)N中占比逐渐减小.最后,当采用Zr-Ti复合脱氧时,钢中Zr质量分数应控制在0.0020%~0.0050%.