3D打印菱形聚合物厚度对尾砂充填聚合物抗弯性能和微观结构影响机制

下向进路式充填法是开采破碎矿体行之有效的方法之一。在此环节中，充填体人工假顶的稳定性对于保障人员和设备安全是至关重要的。本文基于3D打印技术，探索制备了一种掺加菱形复合结构的尾砂充填聚合物。采用三点弯曲和数字图像关联（DIC）技术等综合手段，探讨菱形复合结构不同层高和灰砂比影响下尾砂尾砂充填聚合物的抗弯特性。试验结果表明:层高为14 mm的3D打印菱形聚合物组合试样具有极强的挠曲特性，最大挠度值达30.1 mm；而层高为26 mm的3D打印菱形聚合物组合试样在挠曲特性方面略差，但其抗弯强度较高，为2.83 MPa。本文研究结论能为下向充填体采矿法人工假顶构筑提供一定的理论参考依据。     

高炉炼铁工艺中超高TiO2炉渣:密度和表面张力

针对高炉冶炼超高（>80%）甚至全钒钛磁铁矿工艺流程，为了优化高炉造渣制度，进行了一系列关于高钛型炉渣（BFS）物理化学性质方面的研究。本工作分别利用阿基米德原理和最大气泡压力法研究了高钛型炉渣的密度和表面张力。系统探究了TiO₂含量和MgO/CaO质量比对CaO–SiO₂–TiO₂–MgO–Al₂O₃炉渣密度和表面张力的影响规律。结果发现，随着TiO₂含量从20wt%增加到30wt%，炉渣密度逐渐降低，但随着MgO/CaO质量比从0.32增加到0.73，熔渣密度略有增加。从硅酸盐网络结构角度来看，炉渣密度与结构聚合度（DOP）具有一致的变化规律。TiO₂的加入会降低炉渣体系中(Q3)2/(Q2)比值（其中，Q2和Q3分别代表桥氧数为2和3的网络结构单元），进而降低炉渣结构聚合度，导致炉渣密度降低。随着TiO₂含量从20wt%增加到30wt%，CaO–SiO₂–TiO₂–MgO–Al₂O₃炉渣的表面张力显著降低。相反，随着MgO/CaO质量比从0.32增加到0.73，表面张力增加。此外，利用基于Butler公式的Tanaka模型获得了1723 K下含钛炉渣等表面张力图，为高炉冶炼超高比例（>80%）甚至全钒钛磁铁矿工艺中造渣制度的优化提供了数据支撑。     

铀尾矿砂基质吸力对铀尾矿坝力学性能影响试验探究

通过对某铀尾矿库坝体材料现场取样和室内土工试验,进行应变直剪试验,得到铀尾矿砂不同含水率下最大剪应力的实验数据。结果表明:随着含水率的增大,非饱和铀尾矿砂的基质吸力在逐渐减小,黏聚力与内摩擦角随含水率的增大呈先增大后变小的变化规律。根据基质吸力对铀尾矿库坝体剪应力的变化规律,随着基质吸力的逐渐减小,剪应力先增大后减小。     

化学-高温-机械复合活化金尾矿及机理分析

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径. 主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性. 采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性，探究不同活化方式对金尾矿活性的影响. 测定标准稠度用水量和凝结时间，分析不同金尾矿掺量对复合胶凝材料物理性能的影响. 通过XRD分析、SEM分析和火山灰试验研究了金尾矿的活化机理和水化特性. 结果表明：化学-高温-机械复合活化效果＞高温-机械复合活化＞机械活化＞高温活化. 在化学-高温-机械复合活化下，较原金尾矿28 d抗压强度比（58.25%），治化后的金尾矿强度提高到74.98%. 高温活化和机械活化会使得金尾矿的主要矿物相结晶度降低，但火山灰活性较低. CaO的存在有助于进一步降低结晶度，并在水化反应过程中，其提供的碱性环境，会产生活性SiO2和Al2O3，加速Ca（OH）2与活性SiO2和Al2O3反应，C—S—H凝胶和铝酸盐水合物含量增多，结构更加致密，抗压强度得到提升.     

有机复合改性膨润土固定尾矿浸出液中Zn的研究

本研究以钠基膨润土为原土,采用尿素和壳聚糖对其进行复合改性.用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等方法对改性膨润土进行表征,研究不同因素及模拟酸雨对改性膨润土固定尾矿浸出液中Zn的影响.结果表明,改性膨润土对浸出液中Zn的固定率最高可达86％,固定时间可缩短至3 h,pH值可低至4.5,温度的影响较小.正交试验优化的固定条...     

工业废渣固化铁尾矿的力学特性试验研究

为探究碱渣与矿粉等工业废渣固化铁尾矿的力学特性和固化机理，通过单掺和复掺碱渣、矿粉等对铁尾矿进行固化处理.通过无侧限抗压强度试验、扫描电镜（SEM）试验等方法，分析初始含水率、压实度、养护龄期、养护条件、碱渣和矿粉等对固化铁尾矿强度的影响并探讨其固化机理.结果表明，碱渣、矿粉、石灰和催化剂复配可有效改良铁尾矿无侧限抗压强度.固化材料中，矿粉对铁尾矿的强度增长起积极作用，石灰和碱渣的掺入使得矿粉的强度增长作用更为明显；催化剂在压实度较低的试样中表现出良好的强度提升作用.在标准养护条件下，固化铁尾矿0～7 d强度增长较快，7～28 d强度增长较慢；在固化材料作用下，较高初始含水率的固化铁尾矿养护强度偏低；随着压实度的增加，固化铁尾矿的强度提升，但当压实度逐渐接近100%，强度提升效果逐渐减小；泡水养护条件下，固化铁尾矿强度增长较小，其28 d强度仅为标准养护条件下试样强度的40%～50%.     

华北克拉通乌拉山地区古元古代含磁铁矿伟晶岩脉年代学特征及地质意义

华北克拉通北缘构造活动频繁，特别是从太古宙到印支期，伴随着山前大断裂的多次活动，形成了多期次的岩浆侵入体或岩脉。以内蒙古乌拉山地区含磁铁矿伟晶岩脉为研究对象，通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术，精确测定了含磁铁矿伟晶岩形成时代为(1 817±18) Ma,为古元古代鄂尔多斯陆块与阴山陆块碰撞的背景下，孔兹岩系发生深熔作用形成的产物，其形成、演化与“吕梁运动”密切相关，代表了华北克拉通北缘1.85―1.7 Ga的裂解事件。     

基于液化判别的尾矿坝动力稳定性分析

在连续降雨并输入水平、竖直方向地震波的工况下，模拟尾矿坝坝体的动力反应，分析坝基覆盖层和尾矿砂层的液化情况，提出一种考虑液化区域影响的尾矿坝动力稳定性计算方法，并将此方法用于海口镇尾矿坝下游坝坡的动力稳定性分析中。结果显示：连续降雨时的动力稳定安全系数比无降雨时低0.07左右，考虑液化区域的动力稳定安全系数比不考虑液化区域的小0.10左右。     

不同粒级与结构铁尾矿渗透破坏模式判别方法

渗透破坏是引起尾矿坝事故的重要原因。渗透破坏模式不同，影响也不尽相同。有必要对其判别方法进行研究，进而有效预判可能发生的尾矿坝渗透破坏形式，从而更为有效的保护尾矿坝下游人员的生命与财产安全。通过开展铁尾矿的渗透破坏试验，电镜扫描观测，显微镜观测，对细颗粒含量与结构影响下的铁尾矿渗透破坏模式进行了分析。研究表明：1）应用现行的一些渗透破坏模式判别方法对铁尾矿渗透破坏模式进行判别时，其准确性降低。2）以达西定律为基础，提出采用渗透系数对平均孔隙直径进行计算的方法，这种方法可以有效计算均匀尾矿的平均孔隙直径，沉积尾矿粗、细粒层的平均孔隙直径。为后续尾矿渗透破坏模式的判别提供有力依据。3）提出了适用于铁尾矿的渗透破坏模式判别方法。对不同粒级与结构铁尾矿的渗透破坏模式判别准确性较高。开展砂槽试验，在较大尺度范围上对提出的铁尾矿渗透破坏模式判别方法进行了验证，结果较为准确。研究成果对维持尾矿坝安全运行具有一定指导意义。     

预氧化磁铁矿颗粒在氢基流化床中的流化行为及还原动力学研究

欧盟(EU)的目标是在2050年实现碳中和，目前，炼钢行业仍然是欧洲主要的二氧化碳排放行业之一，其排放量占欧盟二氧化碳排放总量的4%。因此，为了避免二氧化碳的产生，使用氢气还原铁矿石生产直接还原铁(DRI)受到了越来越多的关注。我们之前的研究显示，在还原过程中由于磁铁矿颗粒表面会形成致密的铁壳，使其表现出较差的流化性和还原性。磁铁矿预氧化处理后，会显著改善它的流化性。本文探究了不同预氧化温度和预氧化程度对磁铁矿颗粒在氢基流化床内流化和还原行为的影响。通过光学显微镜和电子扫描显微镜（SEM）表征了还原后颗粒的显微结构和形貌，并探究了还原过程中的动力学反应机理。结果表明，较高预氧化温度（1000°C）处理后的磁铁矿颗粒表面较为平坦，表现出较好的流化行为。较低预氧化温度（800°C）处理后的磁铁矿颗粒表面形成显著的赤铁矿晶须，其流化性有所降低；但其表现出更好的还原性，特别是在还原后期。磁铁矿的预氧化程度对流化和还原行为没有明显影响。动力学分析表明，较高预氧化温度处理后的磁铁矿颗粒，在还原后期，其还原速率受铁离子扩散速率影响。较低的预氧化温度能改善铁离子的扩散，进而提高还原后期的反应速率。