不同加载速率下的矿岩劈裂破坏特性试验研究

为研究不同加载速率对矿岩劈裂破坏特性的影响,基于数字图像相关(DIC)技术开展矿岩巴西劈裂试验,从抗拉强度、能量演化和水平应变分布等方面分析铁矿石及其围岩在不同加载速率下的劈裂破坏特性。研究结果表明：1)矿岩抗拉强度均随加载速率的增加而增大,其中,围岩抗拉强度随加载速率增大而呈线性增大,而铁矿石抗拉强度先急剧增加后缓慢增加,与加载速率呈幂函数关系。2)随着加载速率增加,矿岩内部总能量和弹性应变能均增大,耗散能则呈下降趋势。加载速率增大后的铁矿石弹性能相比于围岩提升25.78%,岩爆危险性高,合理减缓开采进度可确保矿产开采安全。3)铁矿石和围岩的水平应变随加载速率变化的规律相似,即当加载速率为0.02 kN/s时,铁矿石和围岩应变带从中部向两端延伸,而在高加载速率下,铁矿石和围岩的应变带由两端向圆盘中部汇合;4)不同加载速率变化对矿岩破裂结果的影响不同,当加载速率较低时(0.02 kN/s),矿岩表面水平应变均呈现正态分布,而当加载速率增加后,矿岩端部水平应变突出,且铁矿石相比于围岩更早产生由加载速率变化引起的端部应变集中倾向。     

砷碱渣中砷锑碱梯级分离及金属砷回收工艺

针对当前砷碱渣处理过程砷碱分离效果差、分离的砷酸钠或钙砷渣安全处置难等问题,提出“水浸-水热沉砷-碳热还原”回收金属砷新工艺。以湖南某冶炼厂砷碱渣为对象,开展砷碱渣水浸砷锑分离、氧化钙水热沉砷砷碱分离、沉砷渣碳热还原回收金属砷等环节的工艺研究。研究结果表明：在浸出时间30 min、液固比3:1、浸出温度45℃、搅拌速度600 r/min的水浸条件下,砷、锑浸出率分别为95.3%和1.6%。在初始pH=11、水热温度180℃、反应时间6 h、Ca/As物质的量比为24:1的水热沉砷条件下,沉砷率达95.3%,沉砷渣主要为碳酸钙、氢氧化钙和砷酸钙。在碳粉添加量10%、温度1 000℃、还原时间3 h条件下,砷挥发率为93.1%,挥发产物砷质量分数达92.0%。砷碱渣“水浸-水热沉砷-碳热还原”新工艺,具有可实现砷锑碱梯级分离、砷以无毒的单质砷回收、沉砷剂氧化钙可循环使用、全流程未引入难处理的阴阳离子等优点。     

一种新型复合探雷系统的设计和实现

为了解决传统探雷器易受复杂土壤环境和各种干扰物的影响造成误报率过高的问题,提出了一种基于电磁感应(EMI)和探地雷达技术(GPR)的复合探测系统及其设计方案,通过将两种完全不同探测机理的传感器数据进行融合处理,协同工作,提取地雷目标特征信号,结果表明:可有效提高地雷的探知率并降低误报率,克服采用单一探测技术探雷器难以解决的原理性虚警问题;通过样机试验结果验证了设计方案的有效性。     

取代基效应对3,4′-二取代二苯乙烯还原电位的影响

为了探索取代基效应对取代二苯乙烯化合物还原电位的影响,合成了38个3,4′-二取代二苯乙烯模型化合物3-XSBY-4′.以无水乙腈为溶剂,在CS300电化学工作站上测定了化合物的还原电位E_(Red).分别探讨了取代基X, Y对3-XSBY-4′还原电位E_(Red)的影响,以及X和Y共同对E_(Red)的影响.得到了表达E_(Red)变化规律的定量相关方程.结果表明:(1)取代基X, Y的Hammett参数σ和激发态参数σ_(CC)~(ex)均对E_(Red)有重要影响.参数σ(X)和σ(Y)均与E_(Red)正相关,表明取代基X和Y的吸电子效应使化合物的E_(Red)升高.而取代基X, Y的激发态参数σ_(CC)~(ex)(X)、σ_(CC)~(ex)(Y)对化合物E_(Red)的影响,则通过交叉相互作用形式表现.(2)处于间位的取代基(3-X)比处于对位的取代基(Y-4′)对于E_(Red)的影响更明显,同一个吸电子基团,处于3-位比处于4′-位时,使E_(Red)升高更多.(3)取代二苯乙烯XArCH=CHArY(XSBY)与取代二芳基希夫碱XArCH=NArY(XBAY)的母体分子是等电子化合物,但由于前者含有无极性桥键CH=CH,后者含有极性桥键CH=N,因而前者母体分子的最低未占分子轨道LUMO能量更低,还原电位更小,化合物更难被还原.     

2/2′-羟基对二芳基希夫碱荧光发射的影响

基希夫碱分子中取代基的位置及分子内氢键对其荧光性能有一定的影响,为了探索含不同位置羟基的二芳基希夫碱的荧光性能,合成了24个邻羟基二芳基希夫碱化合物(XArCH=NArY),这些化合物包含13个2-OHArCH=NArY(2-OHBAY)和11个XArCH=NArOH-2′(XBAOH-2′),并测定了它们在无水乙醇中的荧光光谱,研究了基团X、Y以及分子内氢键对化合物荧光性能的影响.结果表明:与XBAOH-2′相比,2-OHBAY的取代基对化合物荧光发射波长的影响更显著;相同基团X和Y的情况下,2-OHBAY比XBAOH-2′的荧光发射波长更长,可能是由于分子内的质子转移引起.研究结果对羟基希夫碱荧光化合物的设计、合成与应用有重要的参考意义.     

鲁西地区铁矿类型特征及成矿谱系

山东省是中国的铁矿资源大省,其中鲁西地区铁矿成矿地质条件优越,铁矿类型有沉积变质型、接触交代型、热液交代充填-风化淋滤型、沉积型、岩浆型等多个成矿类型;其中尤以沉积变质型铁矿、接触交代型铁矿最为重要,是山东省的主要铁矿石来源。在梳理鲁西地区各种类型铁矿时空分布特点、分析典型铁矿床特征、控矿要素及矿床成因的基础上,以地质演化史为轴线,建立了鲁西地区各类型铁矿的成矿谱系。研究表明,在地质演化过程中,鲁西地区铁矿的形成是在海底火山喷发、地层沉积、岩浆侵入、区域变质、构造运动、风化淋滤等地质及成矿作用的高度耦合下形成的一系列地质产物;即在新太古代时期形成了沉积变质型铁矿(如韩旺式、苍峄式、杨庄式和济宁式铁矿)和岩浆型铁矿(如肖家沟式铁矿),在晚石炭世时期形成了沉积型铁矿(如山西式铁矿),在早白垩世时期形成了接触交代型铁矿(如莱芜式、莲子汪式铁矿)和热液交代充填-风化淋滤型铁矿(如朱崖式铁矿)。各种类型铁矿床具有地层控矿、岩体控矿、构造控矿和多要素共同控矿的特点。在铁矿勘查过程中,应按其成因类型和控矿要素进行有针对性的勘查部署,以此促进鲁西地区的铁矿勘查及研究工作整体水平得以提升。     

基于小波自适应阈值方法的探地雷达去噪

探地雷达在实际使用过程中会被各种噪音信号干扰,针对这一问题,本文提出一种基于小波自适应阈值算法的探地雷达信号处理方法。常规小波阈值算法处理探地雷达B-scan图像时因处理前后的小波系数有所差异,可能导致图像失真。为了使目标信号更加明确,并消除噪音等干扰,通过对小波阈值的选取方式和阈值函数进行改进,使用小波变换的不同层数的子带长度确定阈值,实现阈值自适应准确量化。实验结果表明该方法相对传统小波阈值算法更加适用于探地雷达信号处理,自适应阈值函数拥有更好的良好连续性和稳定性,进一步提高了去除直达波和降噪效果,更好的保存了目标图像的细节。与其他方法对比结果表明,本文提出的算法提高了峰值信噪比,降低了图像熵。可见该方法在探地雷达实际使用情况下有一定的应用价值。     

磁探潜关键技术现状及发展趋势

基于潜艇空间磁场的磁探潜技术是各介质中探测潜艇的重要技术手段,其探测能力主要与磁探测系统的灵敏度及噪声抑制能力有关.灵敏度由磁探仪本身决定,噪声抑制能力与磁探仪运用方式及信号处理技术有关.对磁探仪技术、磁探仪运用方式及磁探测信号处理等关键技术的现状进行了总结,对其发展趋势进行了研究分析,并针对突破传统磁探测技术的探测新...     

4-羟基二芳基希夫碱紫外吸收中的溶剂效应

合成了6个模型化合物4-HO-4’-X-N-(苯亚甲基)苯胺,经~1H NMR和~(13)C NMR进行了分子结构确认.测定了化合物在6种溶剂中的紫外吸收.探讨了取代基和溶剂对其紫外吸收光谱最大吸收波长对应能量ν_(max)的影响.结果表明,基团X对ν_(max)的影响,由取代基基态极性参数σp和激发态取代基参数σ_(CC)~(ex)共同决定;溶剂对ν_(max)的影响,由溶剂在水/正辛醇中分配系数的对数log P和溶剂显色效应参数ET(30)共同表达.此外,二甲亚砜对目标化合物还存在特殊的溶剂效应.