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2024(1):32-35,49.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.005
摘要:
为改善平面磁粒研磨加工的效果，增强磁场的变化，使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置，此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真，并观察研磨区域磁感应强度的变化。在研磨试验中，用SUS304不锈钢板件作为试验件，研磨时间为 30min，磁性磨料粒径为80目，主轴转速分别为150r/min、200r/min、250r/min。使用超景深显微镜与触针式粗糙度测量仪对工件加工前后的表面形貌与粗糙度进行检测。通过对比可得，SUS304不锈钢板的表面形貌逐渐改善，纹理和凹坑基本去除；表面粗糙度由原始的0.329μm降至0.069μm，达到了光整加工的效果。采用永磁交变磁场磁粒研磨装置可以加快磁性磨粒的更新，使研磨轨迹更加复杂化，从而提升研磨效果，提高研磨效率。
为改善平面磁粒研磨加工的效果，增强磁场的变化，使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置，此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真，并观察研磨区域磁感应强度的变化。在研磨试验中，用SUS304不锈钢板件作为试验件，研磨时间为 30min，磁性磨料粒径为80目，主轴转速分别为150r/min、200r/min、250r/min。使用超景深显微镜与触针式粗糙度测量仪对工件加工前后的表面形貌与粗糙度进行检测。通过对比可得，SUS304不锈钢板的表面形貌逐渐改善，纹理和凹坑基本去除；表面粗糙度由原始的0.329μm降至0.069μm，达到了光整加工的效果。采用永磁交变磁场磁粒研磨装置可以加快磁性磨粒的更新，使研磨轨迹更加复杂化，从而提升研磨效果，提高研磨效率。
2024(1):80-85.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.013
摘要:
随着人工智能战略在各个行业开始探索创新应用，在冶金行业内实现特种物流装备的智能化作业已经成为发展趋势，其远程超视距操控技术应用便是关键的突破口。冶金行业内的渣处理作业属于封闭场景特种物流装备作业，具有典型物流运输的特点，一旦新应用技术的创新突破，将可以达到以点带面，促进新技术在整个行业的推广应用，提升行业工作效率和安全水平，强化企业运营竞争力，逐步向大数据和基于工业互联网的智能物流迈进。本文就远程超视距操控技术在抱罐车作业的抱罐环节，如何实现安全、可靠、可控作业，引入了激光智能感知控制理念，详实论述了识别检测的方法，希望能为远程超视距操控抱罐车解决其在抱罐作业环节的安全可靠性，提供可以借鉴的技术方案。
随着人工智能战略在各个行业开始探索创新应用，在冶金行业内实现特种物流装备的智能化作业已经成为发展趋势，其远程超视距操控技术应用便是关键的突破口。冶金行业内的渣处理作业属于封闭场景特种物流装备作业，具有典型物流运输的特点，一旦新应用技术的创新突破，将可以达到以点带面，促进新技术在整个行业的推广应用，提升行业工作效率和安全水平，强化企业运营竞争力，逐步向大数据和基于工业互联网的智能物流迈进。本文就远程超视距操控技术在抱罐车作业的抱罐环节，如何实现安全、可靠、可控作业，引入了激光智能感知控制理念，详实论述了识别检测的方法，希望能为远程超视距操控抱罐车解决其在抱罐作业环节的安全可靠性，提供可以借鉴的技术方案。
2024(1):62-67.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.010
摘要:
本文通过对金通铜业熔炼主厂房现有环境集烟系统运行情况进行分析，指出该系统部分环集管道与集烟罩设计不合理以及现场操作管理存在缺陷等问题，因此造成厂房内低空环境污染。并针对现有问题，通过对集烟罩与环集管路的改造以及调整阀门控制方式，并增加应急支路，使得低空污染现象得以有效治理，极大改善了主厂房的工作环境。
本文通过对金通铜业熔炼主厂房现有环境集烟系统运行情况进行分析，指出该系统部分环集管道与集烟罩设计不合理以及现场操作管理存在缺陷等问题，因此造成厂房内低空环境污染。并针对现有问题，通过对集烟罩与环集管路的改造以及调整阀门控制方式，并增加应急支路，使得低空污染现象得以有效治理，极大改善了主厂房的工作环境。
2024(1):36-40.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.006
摘要:
磨矿是选矿流程的关键作业之一，传统选矿厂通常因矿石可磨性质波动导致磨矿工艺频繁调整，相关控制参数的调整多数依赖人工经验，刚果（金）某选矿厂磨矿作业存在类似问题。本文在深入研究传统选矿厂工艺和刚果（金）选矿智能化改造和工艺控制需求后，提出了磨矿优化控制专家系统解决方案，通过磨矿工艺流程智能化控制策略对生产流程和工艺设备进行了改造，实现了磨矿过程的智能化控制和工艺分级优化，为选矿厂工艺流程优化和智能化升级提供技术方案和建设路径。
磨矿是选矿流程的关键作业之一，传统选矿厂通常因矿石可磨性质波动导致磨矿工艺频繁调整，相关控制参数的调整多数依赖人工经验，刚果（金）某选矿厂磨矿作业存在类似问题。本文在深入研究传统选矿厂工艺和刚果（金）选矿智能化改造和工艺控制需求后，提出了磨矿优化控制专家系统解决方案，通过磨矿工艺流程智能化控制策略对生产流程和工艺设备进行了改造，实现了磨矿过程的智能化控制和工艺分级优化，为选矿厂工艺流程优化和智能化升级提供技术方案和建设路径。
2024(1):68-74,93.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.011
摘要:
铜冶炼厂阳极板出炉转运作业，普遍采用的叉车叉运与车辆输送相结合的方式，进行阳极板转运，阳极板质量把控采用人工挑选的方式进行检测，人员劳动强度大，运行费用高，不利于企业生产成本控制。本文介绍一种阳极板自动转运存储生产模式，通过对阳极板自动提取、清洗、检测、分挑、存储及转运作业，实现阳极板自动转运替代人工转运作业模式，有效降低人员劳动强度，减少生产运行成本。
铜冶炼厂阳极板出炉转运作业，普遍采用的叉车叉运与车辆输送相结合的方式，进行阳极板转运，阳极板质量把控采用人工挑选的方式进行检测，人员劳动强度大，运行费用高，不利于企业生产成本控制。本文介绍一种阳极板自动转运存储生产模式，通过对阳极板自动提取、清洗、检测、分挑、存储及转运作业，实现阳极板自动转运替代人工转运作业模式，有效降低人员劳动强度，减少生产运行成本。
2024(1):15-23.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.003
摘要:
鉴于冶金炉窑的高温与不可见性，大多测量手段受到限制，所以本文采用数值模拟对高温下富氧铜侧吹熔炼炉内的流场与混匀效率进行分析。受浮力影响，侧吹气流具有区域性的特点，主要对气流上升轨迹周围熔体直接搅拌，熔池中心存在低速区域，速度小于0.1m/s。受侧吹气流反冲作用，壁面高应力区域集中在喷嘴附近以及气泡上浮路径周围，该区域壁面应力是相邻喷枪间壁面应力的2~3倍，炉衬更易受损。通过熔池内环流分布状态，沿喷枪轴线方向将熔池划分为高速喷吹区与环流搅拌区。其中环流搅拌区为主反应区，速度小于1m/s，但速度分布更加均匀，组分的均混时间为34.10s。平行环流喷吹技术对熔池的混合效率改善最明显，湍流黏度为原工况的1.51倍，均混时间相对降低62.18%。
鉴于冶金炉窑的高温与不可见性，大多测量手段受到限制，所以本文采用数值模拟对高温下富氧铜侧吹熔炼炉内的流场与混匀效率进行分析。受浮力影响，侧吹气流具有区域性的特点，主要对气流上升轨迹周围熔体直接搅拌，熔池中心存在低速区域，速度小于0.1m/s。受侧吹气流反冲作用，壁面高应力区域集中在喷嘴附近以及气泡上浮路径周围，该区域壁面应力是相邻喷枪间壁面应力的2~3倍，炉衬更易受损。通过熔池内环流分布状态，沿喷枪轴线方向将熔池划分为高速喷吹区与环流搅拌区。其中环流搅拌区为主反应区，速度小于1m/s，但速度分布更加均匀，组分的均混时间为34.10s。平行环流喷吹技术对熔池的混合效率改善最明显，湍流黏度为原工况的1.51倍，均混时间相对降低62.18%。
2024(1):8-14.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.002
摘要:
弯管是化工及电力管道中容易失效的构件之一。本文通过电化学测量研究了碳钢弯管段不同入口流速（1m/s、2m/s和3m/s）下腐蚀电流密度的分布情况，并基于稳态传质电化学腐蚀结合电偶腐蚀理论建立了碳钢弯管段肘部流动加速腐蚀预测模型。试验结果表明，碳钢弯管段的腐蚀电流密度最大值出现在弯管段的最外侧，这说明弯管外侧的弯曲部位更容易发生穿孔。此外，弯管段的电偶腐蚀密度分布与试验结果和电厂实际统计情况相一致，验证了该模型的准确性。研究结果可为电力、化工等工业输运管道的设计优化和运行监测提供有效依据。
弯管是化工及电力管道中容易失效的构件之一。本文通过电化学测量研究了碳钢弯管段不同入口流速（1m/s、2m/s和3m/s）下腐蚀电流密度的分布情况，并基于稳态传质电化学腐蚀结合电偶腐蚀理论建立了碳钢弯管段肘部流动加速腐蚀预测模型。试验结果表明，碳钢弯管段的腐蚀电流密度最大值出现在弯管段的最外侧，这说明弯管外侧的弯曲部位更容易发生穿孔。此外，弯管段的电偶腐蚀密度分布与试验结果和电厂实际统计情况相一致，验证了该模型的准确性。研究结果可为电力、化工等工业输运管道的设计优化和运行监测提供有效依据。
2024(1):86-93.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.014
摘要:
在湿法炼锌的工业生产中，电解阴极锌片在熔锌感应电炉内熔化除杂时产出副产品锌浮渣，锌浮渣中含锌约80%，其中70%以上锌以单质形态存在。本文对比了干法和湿法两种处理工艺的优缺点，重点介绍了干法处理工艺中关键设备选择和能力计算，并结合实际生产情况对投产后的工艺设备进行改进和完善。
在湿法炼锌的工业生产中，电解阴极锌片在熔锌感应电炉内熔化除杂时产出副产品锌浮渣，锌浮渣中含锌约80%，其中70%以上锌以单质形态存在。本文对比了干法和湿法两种处理工艺的优缺点，重点介绍了干法处理工艺中关键设备选择和能力计算，并结合实际生产情况对投产后的工艺设备进行改进和完善。
2024(1):75-79.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.012
摘要:
5G、云计算、AI等ICT技术飞速发展，为传统矿山提供了全新的发展机遇。矿山面临资源不足、开采难度递增、单位矿石生产成本高、未来劳动力风险大等关键的结构性问题，迫切需要数字化、智能化手段加以解决。原矿石窄轨运输是矿山开采的重要工艺，无人驾驶电机车的部署对智能矿山建设意义重大，电机车无人驾驶作业过程中自动卸矿是无人驾驶的重要环节，也是无人驾驶需要突破的技术难点。本次研究应用激光传感器、激光雷达料位计、AI视觉、射频信标、高精编码等新技术的融合，完成电无人驾驶机车自动卸矿复杂工艺，能达到电机车无人驾驶目标及生产效率要求。
5G、云计算、AI等ICT技术飞速发展，为传统矿山提供了全新的发展机遇。矿山面临资源不足、开采难度递增、单位矿石生产成本高、未来劳动力风险大等关键的结构性问题，迫切需要数字化、智能化手段加以解决。原矿石窄轨运输是矿山开采的重要工艺，无人驾驶电机车的部署对智能矿山建设意义重大，电机车无人驾驶作业过程中自动卸矿是无人驾驶的重要环节，也是无人驾驶需要突破的技术难点。本次研究应用激光传感器、激光雷达料位计、AI视觉、射频信标、高精编码等新技术的融合，完成电无人驾驶机车自动卸矿复杂工艺，能达到电机车无人驾驶目标及生产效率要求。
2024(1):1-7.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.001
摘要:
选矿厂的智能化升级转型是建设现代矿山企业的必然选择，其建设目标及实施路径与广义智能工厂建设有着显著差异。本文结合选矿厂智能化建设背景、面临的问题，探讨了选矿厂智能化的建设目标，提出了智能选矿厂的建设路径：智能装备与智能感知、过程自动化稳定运行、工艺优化控制、信息化生产管理以及与之匹配的生产组织管理体系，最后给出了选矿厂智能化建设的实施步骤建议。
选矿厂的智能化升级转型是建设现代矿山企业的必然选择，其建设目标及实施路径与广义智能工厂建设有着显著差异。本文结合选矿厂智能化建设背景、面临的问题，探讨了选矿厂智能化的建设目标，提出了智能选矿厂的建设路径：智能装备与智能感知、过程自动化稳定运行、工艺优化控制、信息化生产管理以及与之匹配的生产组织管理体系，最后给出了选矿厂智能化建设的实施步骤建议。
2024(1):41-49.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.007
摘要:
以高速立式五轴加工中心滑枕为研究对象，阐述了其初始结构设计原理，并基于静动态分析理论，采用有限元分析方法针对其进行静态和模态分析，为了进一步提高其动态特性，利用拓扑优化方法对滑枕结构进行轻量化设计，并对优化前后结构做对比分析。最终优化后的滑枕质量减轻了31%，一阶固有频率增长了22.4%。既提升了机床滑枕部件的动态性能，又实现了滑枕部件的轻量化设计。该方法为该类机床其他关键零部件及至整机优化设计奠定了基础。
以高速立式五轴加工中心滑枕为研究对象，阐述了其初始结构设计原理，并基于静动态分析理论，采用有限元分析方法针对其进行静态和模态分析，为了进一步提高其动态特性，利用拓扑优化方法对滑枕结构进行轻量化设计，并对优化前后结构做对比分析。最终优化后的滑枕质量减轻了31%，一阶固有频率增长了22.4%。既提升了机床滑枕部件的动态性能，又实现了滑枕部件的轻量化设计。该方法为该类机床其他关键零部件及至整机优化设计奠定了基础。
2024(1):50-55.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.008
摘要:
本文针对某项目红土镍矿高压酸浸出系统在试车及试生产过程中高温预热器给料泵叶轮损坏的情况进行了过程调研和原因分析，找出了问题根源所在，为该问题的解决提供了可行性依据，并优化和完善现有的操作规程及试车方案，对工艺设计、设备选型、结构设计、材质选择等环节起到了一定性作用，为类似项目问题解决提供了指导和借鉴案例。
本文针对某项目红土镍矿高压酸浸出系统在试车及试生产过程中高温预热器给料泵叶轮损坏的情况进行了过程调研和原因分析，找出了问题根源所在，为该问题的解决提供了可行性依据，并优化和完善现有的操作规程及试车方案，对工艺设计、设备选型、结构设计、材质选择等环节起到了一定性作用，为类似项目问题解决提供了指导和借鉴案例。
2024(1):56-61,67.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.009
摘要:
渣缓冷工序是火法炼铜工艺必不可少的环节之一，随着熔炼渣处理的工艺、资源回收和安全管控需求的提升，渣缓冷处理系统亟待智能化升级。本文分析渣缓冷处理工艺的特点，给出了全流程智能化改造的适配条件，通过5G通讯网络、门式起重机和电动平车智能化管控等关键技术，实现了渣包转运全流程的自主运行和智能控制，项目实施后操作人员减少了近60%，渣包平均缓冷周期缩短7%以上，取得了较好的经济效益。
渣缓冷工序是火法炼铜工艺必不可少的环节之一，随着熔炼渣处理的工艺、资源回收和安全管控需求的提升，渣缓冷处理系统亟待智能化升级。本文分析渣缓冷处理工艺的特点，给出了全流程智能化改造的适配条件，通过5G通讯网络、门式起重机和电动平车智能化管控等关键技术，实现了渣包转运全流程的自主运行和智能控制，项目实施后操作人员减少了近60%，渣包平均缓冷周期缩短7%以上，取得了较好的经济效益。
2024(1):24-31.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.01.004
摘要:
工程实际中，焚烧余热锅炉烟道管束常因受烟气冲刷而磨损严重，专家往往采用在管束添加鳍片的方法来保护管束。但是，所添加鳍片的选择多凭经验，缺少理论上的支持和验证。本文利用流体仿真计算研究了管束加入鳍片设计对烟气流动的影响，并根据仿真结果对鳍片的设计方案进行了优化。仿真结果表明，在管束上添加鳍片对烟气具有导流作用，能提升烟气在管道内的流动均匀性，同时通过对鳍片的宽度和高度进行精细设计，能进一步提高烟气流动均匀性，提高烟气与管束间的换热效率。
工程实际中，焚烧余热锅炉烟道管束常因受烟气冲刷而磨损严重，专家往往采用在管束添加鳍片的方法来保护管束。但是，所添加鳍片的选择多凭经验，缺少理论上的支持和验证。本文利用流体仿真计算研究了管束加入鳍片设计对烟气流动的影响，并根据仿真结果对鳍片的设计方案进行了优化。仿真结果表明，在管束上添加鳍片对烟气具有导流作用，能提升烟气在管道内的流动均匀性，同时通过对鳍片的宽度和高度进行精细设计，能进一步提高烟气流动均匀性，提高烟气与管束间的换热效率。
2025, 39(6):62-67.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.06.008
摘要:
广西某铜冶炼企业450t倾动炉存在热利用率低、氧化还原区耐火砖寿命短（仅7个月）、排烟系统运行不畅及加料升温周期长（大于16h）等问题，本研究结合冷料处理工艺特性，提出多维度优化方案并实证。本研究主要通过以下技术方案：1）按原料组分实施“配料单式”加料管控，优化双加料门分工；2）增加4支顶部燃烧枪，强化热场均匀性；3）配置稀氧燃烧枪，实现高低位切换；4）氧化还原区设铸造铜水套降温；5）排烟系统改铜水套烟道，新增水冷换热器。通过一系列优化改造，炉体耐火砖寿命延至11~13个月，热利用率提升20个百分点，加料升温周期缩短3.5~4h，排烟温度系统运行通畅；同时阳极板合格率得到了提升、产渣量减少，作业效率与产能提高，维护成本降低。本方案通过工艺-设备-热工协同优化，解决倾动炉核心问题，降低能耗成本，为行业同类设备低碳改造提供实证参考。
广西某铜冶炼企业450t倾动炉存在热利用率低、氧化还原区耐火砖寿命短（仅7个月）、排烟系统运行不畅及加料升温周期长（大于16h）等问题，本研究结合冷料处理工艺特性，提出多维度优化方案并实证。本研究主要通过以下技术方案：1）按原料组分实施“配料单式”加料管控，优化双加料门分工；2）增加4支顶部燃烧枪，强化热场均匀性；3）配置稀氧燃烧枪，实现高低位切换；4）氧化还原区设铸造铜水套降温；5）排烟系统改铜水套烟道，新增水冷换热器。通过一系列优化改造，炉体耐火砖寿命延至11~13个月，热利用率提升20个百分点，加料升温周期缩短3.5~4h，排烟温度系统运行通畅；同时阳极板合格率得到了提升、产渣量减少，作业效率与产能提高，维护成本降低。本方案通过工艺-设备-热工协同优化，解决倾动炉核心问题，降低能耗成本，为行业同类设备低碳改造提供实证参考。
2025, 39(6):88-95.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.06.012
摘要:
国内某多金属选矿厂因其矿石性质复杂多变，长期面临生产操作依赖人工、调节频繁、控制稳定性差等问题，严重制约磨矿流程的产品质量和生产效率。为解决上述问题，本文研究并开发一套能够实现自适应优化的智能磨矿控制系统，以提升运行指标和生产智能化水平。系统依托专家经验与数据驱动的智能控制策略，通过智能给矿、模糊控制和工艺控制逻辑，实现了磨矿流程的多参数、多回路协同精准控制与自适应调整。工业应用表明，系统投运后稳定可靠，磨矿系统原矿处理量提升了3.41%，产品浓度合格率提高了4.58个百分点，产品粒度合格率提高了3.34个百分点，实现了该选矿厂提高产量质量、降低劳动强度、增加企业经济效益的目标，为同类型选矿厂的智能化升级提供了可靠的技术路径与实践范例。
国内某多金属选矿厂因其矿石性质复杂多变，长期面临生产操作依赖人工、调节频繁、控制稳定性差等问题，严重制约磨矿流程的产品质量和生产效率。为解决上述问题，本文研究并开发一套能够实现自适应优化的智能磨矿控制系统，以提升运行指标和生产智能化水平。系统依托专家经验与数据驱动的智能控制策略，通过智能给矿、模糊控制和工艺控制逻辑，实现了磨矿流程的多参数、多回路协同精准控制与自适应调整。工业应用表明，系统投运后稳定可靠，磨矿系统原矿处理量提升了3.41%，产品浓度合格率提高了4.58个百分点，产品粒度合格率提高了3.34个百分点，实现了该选矿厂提高产量质量、降低劳动强度、增加企业经济效益的目标，为同类型选矿厂的智能化升级提供了可靠的技术路径与实践范例。
2025, 39(6):1-9.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.06.001
摘要:
钢渣是钢铁生产过程中产生的副产物，其处理与利用技术的发展受到广泛关注。鉴于钢铁工业绿色、可持续发展的重要性，寻找一种高效、清洁的钢渣处理技术，提高钢渣的利用率尤为重要。为此，本文从钢渣一次处理和二次处理综述现有工艺的原理、研究进展和应用现状，并展望现有研究在工业生产中面临的困境、挑战及前景。一次处理中，第四代熔融钢渣高效罐式有压热闷处理技术与装备，已广泛应用于国内外大型钢铁公司，国内市场占有率达90%以上，钢渣处理率高达99%；二次处理中，采用电磁分离技术，与未设置磁场相比，回收渣铁含量增加了1倍。本文旨在为钢渣处理与资源化利用的后续深入研究提供参考。
钢渣是钢铁生产过程中产生的副产物，其处理与利用技术的发展受到广泛关注。鉴于钢铁工业绿色、可持续发展的重要性，寻找一种高效、清洁的钢渣处理技术，提高钢渣的利用率尤为重要。为此，本文从钢渣一次处理和二次处理综述现有工艺的原理、研究进展和应用现状，并展望现有研究在工业生产中面临的困境、挑战及前景。一次处理中，第四代熔融钢渣高效罐式有压热闷处理技术与装备，已广泛应用于国内外大型钢铁公司，国内市场占有率达90%以上，钢渣处理率高达99%；二次处理中，采用电磁分离技术，与未设置磁场相比，回收渣铁含量增加了1倍。本文旨在为钢渣处理与资源化利用的后续深入研究提供参考。
2025, 39(6):24-34.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.06.003
摘要:
随着全球新能源汽车的发展，三元锂电池用镍钴资源需求的增加，低品位红土镍矿成为了重要的镍钴资源之一。红土镍矿中的镍钴主要以金属氧化物形式存在，其金属镍品位相对较低。高压酸浸(HPAL)技术通过在高温、高压及浓硫酸条件下处理矿石，能高效浸出镍、钴离子，并使其以硫酸盐形式进入溶液，进而通过中和、沉淀等工序实现金属的富集与提纯。本文分析红土镍矿资源与矿石特性，概述红土镍矿的冶炼技术（HPAL、中温酸浸/氨浸、回转窑-电炉(RKEF)和回转窑直接还原-磁选（R/S））,分析了HPAL冶炼技术的工艺原理、技术优势以及应用前景,重点分析了中和除铁铝影响因素。HPAL技术不仅提高了镍钴的回收率,还能够降低冶炼过程中产生的废气废水排放，为低品位的红土镍矿的富集提炼提供了新的思路。
随着全球新能源汽车的发展，三元锂电池用镍钴资源需求的增加，低品位红土镍矿成为了重要的镍钴资源之一。红土镍矿中的镍钴主要以金属氧化物形式存在，其金属镍品位相对较低。高压酸浸(HPAL)技术通过在高温、高压及浓硫酸条件下处理矿石，能高效浸出镍、钴离子，并使其以硫酸盐形式进入溶液，进而通过中和、沉淀等工序实现金属的富集与提纯。本文分析红土镍矿资源与矿石特性，概述红土镍矿的冶炼技术（HPAL、中温酸浸/氨浸、回转窑-电炉(RKEF)和回转窑直接还原-磁选（R/S））,分析了HPAL冶炼技术的工艺原理、技术优势以及应用前景,重点分析了中和除铁铝影响因素。HPAL技术不仅提高了镍钴的回收率,还能够降低冶炼过程中产生的废气废水排放，为低品位的红土镍矿的富集提炼提供了新的思路。
2025(4):16-30.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.04.002
摘要:
煤炭作为我国主体消耗能源，随着浅部资源枯竭，开采深度和规模增加，矿井突水灾害成为制约煤矿安全生产的重大隐患，约80%的矿井突水事故与断裂构造相关。本文聚焦采动情况下承压含水层工作面断层引发的底板突水问题，在底板裂隙岩石损伤破坏特征方面，总结了基于损伤特性和渗流特性的裂隙岩体研究成果；对于断层诱发底板突水机理，阐述了底板断层采动受力特征及突水机理；在承压含水层工作面底板断层防突水技术上，介绍了防突水措施、突水性评价和预测的研究进展。同时指出当前研究在底板裂隙岩体损伤渗流多场耦合机制、底板断层突水机理以及智能监测预警装备与治理技术等方面存在不足，为煤矿防治水的发展提供理论依据。
煤炭作为我国主体消耗能源，随着浅部资源枯竭，开采深度和规模增加，矿井突水灾害成为制约煤矿安全生产的重大隐患，约80%的矿井突水事故与断裂构造相关。本文聚焦采动情况下承压含水层工作面断层引发的底板突水问题，在底板裂隙岩石损伤破坏特征方面，总结了基于损伤特性和渗流特性的裂隙岩体研究成果；对于断层诱发底板突水机理，阐述了底板断层采动受力特征及突水机理；在承压含水层工作面底板断层防突水技术上，介绍了防突水措施、突水性评价和预测的研究进展。同时指出当前研究在底板裂隙岩体损伤渗流多场耦合机制、底板断层突水机理以及智能监测预警装备与治理技术等方面存在不足，为煤矿防治水的发展提供理论依据。
2025, 39(4):41-50.
DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2025.04.005
摘要:
针对快速凝固工艺中冷却速率不均导致的铝硅合金中硅相粗化及粒径分布不均的问题，本研究创新性地结合了单辊快速凝固、镧（La）变质与酸刻蚀三重工艺，并采用XRD、SEM、EDS、XPS、CV、GITT等分析方法探究了在La变质与快速凝固工艺协同作用下对Al-12 wt.%Si合金中共晶硅的形貌演变及电化学性能的影响。结果表明：在10m/s的辊速下，添加La 1%实现了对共晶硅的纳米级细化，共晶硅由微米级枝状结构转变为50~150nm硅颗粒，同时制备的La-x%硅粉的平均孔径由18.81nm缩减至15.51nm，比表面积降低至61.88cm3/g，相比纯硅负极，电化学性能提升。La-1%硅负极展现出88.3%的首次库伦效率，在0.5A/g的电流密度下，50圈循环后释放出1421.4mAh/g的可逆比容量，拟合计算得到RSEI和Rct值下降；La-1%硅负极倍率性能表现突出，在2.0A/g的高电流密度下可逆比容量高达1117.24mAh/g，同时DLi+提升，嵌锂过程DLi+达2.3×10-12~1.9×10-11cm2/s，脱锂过程DLi+达3.2×10-12~5.8×10-11cm2/s。该复合制备工艺为高性能硅负极的可控及规模化制备提供了新思路。
针对快速凝固工艺中冷却速率不均导致的铝硅合金中硅相粗化及粒径分布不均的问题，本研究创新性地结合了单辊快速凝固、镧（La）变质与酸刻蚀三重工艺，并采用XRD、SEM、EDS、XPS、CV、GITT等分析方法探究了在La变质与快速凝固工艺协同作用下对Al-12 wt.%Si合金中共晶硅的形貌演变及电化学性能的影响。结果表明：在10m/s的辊速下，添加La 1%实现了对共晶硅的纳米级细化，共晶硅由微米级枝状结构转变为50~150nm硅颗粒，同时制备的La-x%硅粉的平均孔径由18.81nm缩减至15.51nm，比表面积降低至61.88cm3/g，相比纯硅负极，电化学性能提升。La-1%硅负极展现出88.3%的首次库伦效率，在0.5A/g的电流密度下，50圈循环后释放出1421.4mAh/g的可逆比容量，拟合计算得到RSEI和Rct值下降；La-1%硅负极倍率性能表现突出，在2.0A/g的高电流密度下可逆比容量高达1117.24mAh/g，同时DLi+提升，嵌锂过程DLi+达2.3×10-12~1.9×10-11cm2/s，脱锂过程DLi+达3.2×10-12~5.8×10-11cm2/s。该复合制备工艺为高性能硅负极的可控及规模化制备提供了新思路。
