为便于专家、作者、读者及时了解《铜业工程》最新录用论文,加快最新科研成果的传播,本刊将定期发布已录用并在中国知网网络首发的论文信息,欢迎广大学者阅读、下载和引用。2024年6—7月《铜业工程》共网络首发稿件9篇,按发表时间顺序排列如下:
金沙磷矿反浮选尾砂沉降浓缩试验研究
李斌1,许文远2,张雷2,段林松1,魏晓明2
(1. 永善金沙矿业有限责任公司;2. 矿冶科技集团有限公司)
尾砂高效沉降浓缩是充填系统工艺设计的关键环节,针对金沙磷矿全尾砂粒径偏细,且含有脂肪酸类浮选药剂的物化特性,开展全尾砂自然沉降和絮凝沉降试验,以固体通量和底流浓度作为评价指标,探明了全尾砂沉降浓缩性能,确定了絮凝剂类型、尾砂浆进料浓度和絮凝剂添加量。试验结果表明:尾砂浆自然沉降过程中,极细尾砂颗粒伴随着药剂泡沫上浮,导致自然沉降速率降低,沉降界面难以观察;尾砂浆静态絮凝沉降过程中,絮凝剂最佳型号为爱森665S,最佳进料浓度为10%~14%,絮凝剂最佳添加量为20~25 g/t;尾砂浆动态絮凝沉降过程中,在进料浓度为12%,絮凝剂添加量为25 g/t,耙架转速为5 r/h时,底流浓度达到了68%。研究成果可为国内类似磷矿尾砂沉降浓缩提供参考。
硫代硫酸盐法浸金研究进展
马燕1,乔晋玺1,曹疆1,陈爱良1,金攀富2,张希军2,3,孙丰龙1
(1. 中南大学冶金与环境学院;2. 金川集团股份有限公司;3. 镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室)
硫代硫酸盐法浸金具有浸出速率快、成本低、环保性较好等优点,被认为是最有可能替代氰化浸金的提金方法。本文从浸金原理、实验条件及产业化情况等方面系统介绍了5种含铜体系(Cu²⁺-NH₃-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-EDTA-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-en-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-LH₋₂⁴⁻-S₂O₃²⁻体系、Cu²⁺-Gly-S₂O₃²⁻体系)和2种不含铜体系(Cl--NH₃-S₂O₃²⁻体系、Fe³⁺-C₂O₄²⁻-S₂O₃²⁻体系)的研究进展,并对硫代硫酸盐法浸金的不同浸金体系进行对比分析。最后,总结了硫代硫酸盐法浸金在工业应用方面存在的难题及解决措施,以期为产业化应用提供理论借鉴。
韦克钢
江西铜业技术研究院有限公司
本研究探讨了胺基功能化介孔硅材料(AFPS)对水体中铀(VI)的吸附性能及其吸附机理。通过合成8种具有不同孔径和胺基功能团(APTES和AEPTES)的AFPS,评估了这些材料在不同pH条件下对铀(VI)的吸附效果。实验结果显示,在pH值约为5.5的条件下,AFPS对铀(VI)的吸附效率最高。孔径分析表明,AEPTES功能团的最佳孔径为4.1 nm,而APTES功能团的最佳孔径为2.7 nm。吸附机理研究表明,胺基通过与水合铀酰分子团表面的羟基(OH⁻)结合,实现了对铀(VI)的有效吸附。本研究不仅为理解AFPS吸附铀(VI)的机制提供了科学依据,也为开发新型高效吸附材料提供了理论支持和研究方向。
高铁含量2∶17型钐钴永磁材料研究进展
曹俊1,李仲1,刘延丰1,王志恒1,王舒远2,刘乔波1,朱利强1,熊俊杰1
(1. 江西铜业技术研究院有限公司;2. 江西铜业股份有限公司)
新能源汽车和轨道交通等领域的快速发展对永磁材料的耐温能力和最大磁能积提出了更高要求。基于2∶17型钐钴(SmCo)磁体的高居里温度优势,适当增加铁对钴的替代量,是开发耐高温磁能积磁体的重要途径。然而,当铁的质量分数超过20%时,磁体中结构缺陷大幅增加,退磁曲线方形度和矫顽力急剧恶化,制约了最大磁能积的提升。基于高铁含量2∶17型SmCo永磁材料的研究现状及问题,本文从晶内和晶界两个方面概述了磁体中常见的结构缺陷,并总结了结构优化与磁性能提升的新进展,最后对高铁含量SmCo永磁材料的研究趋势进行了展望。
高强导电耐磨Cu-Fe-C复合材料的设计与制备
肖天成1,邹存磊1,2,张爽1,李长鸣1,曲晚勤1,王峻赫1,董闯1
(1. 大连交通大学材料科学与工程学院;2. 大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心)
以高强导电耐磨Cu-Fe-C复合材料为研究对象,采用真空熔铸及变形热处理工艺,制备了不同C含量的Cu-Fe-C复合材料。通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电导率测定仪、维氏硬度测试仪、电子万能试验机等设备对Cu-Fe-C复合材料的组织结构和性能进行了检测与分析。结果表明,固溶温度对Cu-Fe-C复合材料的力学和电学性能有显著影响,材料硬度随固溶温度升高而降低,在1000℃时硬度达到最低值HV 77,且观察到了明显的过烧现象。复合材料的电导率也随固溶温度升高而降低,但在固溶温度900℃后就趋于不变,电导率达到最低值18%IACS,这主要是由于Fe和C元素已充分固溶。经过热轧、固溶、冷轧时效后,相较于铸态和固溶态,材料的电导率和硬度均有明显的升高,分别达到了56%IACS和HV 155。此外,随着C含量的增加,复合材料的界面会成为脆弱的铜石墨界面,强度和电导率稍有降低。复合材料的摩擦系数随C含量的增加明显降低,说明石墨的析出明显提高了复合材料的耐磨性。
不同环境下激光抛光(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金表面粗糙度分析
李鹏飞1,2,毛永明2,王雨航2,张志强1,李亮亮3,徐昊2,孔德海2
(1. 中国民航大学天津市航空装备安全性与适航技术创新中心;2. 江苏大学机械工程学院;3. 沈阳飞机工业(集团)有限公司创新研究院)
为研究不同环境下激光抛光对(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金表面粗糙度的影响,通过调整激光功率、扫描速度等参量,分析激光抛光后的三维形貌与表面质量。结果表明,在空气中进行激光抛光,激光扫描速度分别控制为v=500 mm/s, v=750 mm/s, v=1000 mm/s的情况下,当激光功率P=24%时得到的样件表面粗糙度值最低;激光扫描速度分别控制为v=1250 mm/s, v=1500 mm/s的情况下,当激光功率P=40%时得到的样件表面粗糙度值最低;激光功率分别为P=20%, P=24%, P=28%的情况下,当激光扫描速度v=750 mm/s时得到的样件表面粗糙度值最低;激光功率分别为P=32%, P=36%, P=40%的情况下,当激光扫描速度v=1250 mm/s时得到的样件表面粗糙度值最低。激光功率为P=20%,激光扫描速度v=500 mm/s时,对比3种不同实验环境下的抛光效果发现,水下激光抛光表面粗糙度值最低,其次是水下超声波激光抛光,最后是空气中激光抛光。激光扫描速度v=500 mm/s时,随着激光功率的增加,水下激光抛光和水下超声波辅助激光抛光的表面粗糙度值先减小后增大。样件表面粗糙度值与激光功率或激光扫描速度紧密相关。水对激光抛光后材料表面质量的提升效果明显,超声振动也起到了一定的辅助作用。
TiBw/TA19(Si,N)复合材料组织与力学性能研究
任嘉腾1,2,李鹏远1,3,徐俊杰1
(1. 西安稀有金属材料研究院有限公司;2. 西安科技大学材料科学与工程学院;3. 西安石油大学材料科学与工程学院)
本文采用低能机械球磨与放电等离子烧结技术制备了TiBw/TA19(Si, N)复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、电子万能实验机等系统地研究了TiBw/TA19(Si, N)复合材料的微观组织与力学性能。结果表明:随着增强相含量的增加,TiBw/TA19(Si, N)复合材料基体由魏氏组织向等轴状或短片状组织转变,Si元素与N元素均固溶至TA19基体内部,原位生成的TiB晶须(TiBw)在基体内呈准连续网状分布,有效抑制了晶粒的长大,可在保留晶粒内部塑性的同时有效强化晶界。室温下Si与BN添加量均为0.2%时,TiBw/TA19(Si, N)复合材料达到了良好的强塑性匹配,其抗拉强度为1286.9 MPa,屈服强度为1157.0 MPa,与TA19钛合金相比分别提升了16.3%与23.6%,此时其延伸率为5.4%。随着增强相含量的增加,聚集在晶界处的TiBw对基体组织起到了良好的钉扎作用,但过多的TiBw也在拉伸过程中严重阻碍了基体的连通性,从而导致室温条件下的拉伸塑性大幅度下降。复合材料力学性能的提高主要归因于晶粒细化、固溶强化以及载荷传递强化。
姜庆伟1,林惠志1,丁云航1,邵重阳1,赵鲸2,冯晶1
(1. 昆明理工大学材料科学与工程学院;2. 中铝洛阳铜加工有限公司)
本文回顾了碳纳米管(CNT)和石墨烯(Gr)增强铜基复合材料的研究进展,探讨了这些复合材料的制备方法、性能提升机制及潜在应用前景。CNT和Gr因独特的物理化学特性,作为铜基复合材料的理想增强相,显著提升了材料的力学性能、导电性和热导率。首先回顾了铜基复合材料的传统制备技术,包括粉末冶金法和机械合金化法,随后介绍了新兴的化学气相沉积(CVD)和电沉积法,这些技术通过直接生长或电化学沉积实现更好的界面结合。对比分析了不同方法的优缺点,指出粉末冶金和机械合金化的成本较低但可能引起增强相分布不均,而CVD法虽能制备高质量材料但成本较高且环境影响敏感。进一步分析了CNT和Gr在铜基体中的分散性及界面结合对性能的影响,强调了良好分散性和强界面结合的重要性。在力学性能方面,CNT和Gr的分散性和界面结合对复合材料的强化机制起着关键作用,包括载荷转移、晶粒细化和Orowan强化等。此外,讨论了CNT和Gr增强铜基复合材料在耐腐蚀性、磨损性能及热管理等方面的应用潜力。尽管存在挑战,但这些复合材料在电力传输、电子器件和航空航天等领域显示出巨大应用前景。未来的研究将集中于微观结构控制、制备工艺创新和多功能复合材料开发,以实现更高性能的工业应用。
矿山计量检测数智化建设关键技术研究与应用
李日平1,2,刘晓明1,马少维1,2,陈省1,郑永祥1,周宇栋3
(1. 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿;2. 中南大学资源与安全工程学院;3. 伦图科技(长沙)有限公司)
针对矿山计量检测管理中存在的业务分割、系统封闭、数据孤立等问题,开展多源异构数据采集、数据标准化处理、样品信息加密、多源数据融合等关键技术研究,开发“两衡一秤”(汽车衡、轨道衡和皮带秤)无人值守计量管理系统、实验室信息管理系统(LIMS)和数智质控管理平台,实现了计量检测业务标准化、智能化管理,对矿山计量检测数智化应用进行了有益探索。
2024年专题征稿启事集锦
虚拟专题“铜镍合金”
《铜业工程》创刊于1984年,由江西铜业集团有限公司主管主办,是我国铜工业领域全面反映铜产业链技术进步和金属材料科技创新的双月刊。中国工程院外籍院士、加拿大工程院院士、加拿大皇家科学院院士徐政和为期刊特约主编。期刊为《有色金属领域高质量科技期刊分级目录(2023)》T3级别,同时被美国《化学文摘》、俄罗斯《文摘杂志》《中国核心期刊(遴选)数据库》《万方数据库》《维普中文科技期刊数据库》等国内外检索数据库平台收录。本刊主要刊登铜、铅锌、稀有金属、贵金属等有色金属在采选、冶金、加工、环保、分析测试等方面的最新科研成果及应用,以及有色金属领域产业数字化、“双碳”战略推进等研究论文和综述文章。
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