煤系锂和稀土的赋存特征与富集提取研究进展

张磊，陈航超，潘金禾，何鑫，马玉洁，赵新迪，周长春，张宁宁

摘要：战略性关键金属锂和稀土是重要的工业原料，对社会发展和国家安全具有不可替代的作用，随着经济发展，锂和稀土的市场供需矛盾日益突出。煤系锂和稀土储量丰富，因此其提取回收受到了世界各国的广泛关注。通过综合分析当前国内外煤系锂和稀土的研究成果，总结了锂和稀土的赋存特征，系统阐述了分选富集和化学浸出方面的最新研究进展。针对现有分选方式富集倍数低、化学助剂消耗量大、废渣废水产量多等问题，建议开发物理−化学联用方式定向富集煤及其副产物中的锂和稀土元素，提升其品位，降低后续化学浸出难度。同时推进煤及其副产物中多种伴生资源协同提取、绿色开发研究，实现煤系资源高附加值综合利用。

作者简介:张磊（1998—），男，四川江油人，博士研究生，主要从事煤系战略性金属回收研究。

通信作者:潘金禾（1992—），男，山东烟台人，副教授，主要从事煤基固废和战略性金属分离纯化研究。

煤矸石土壤化利用与土壤改良剂研究进展

刘帆俞，宋慧平，吴海滨，冯政君，柴春镜，张俊杰，周建军

摘要：煤矸石大量堆存不仅对周围环境造成污染，也是对资源本身的一种浪费。系统阐述了煤矸石在土壤化利用与土壤改良剂制备方面的研究现状，主要包括煤矸石直接覆土，煤矸石与土壤、有机质、菌类、固废等直接混配改良土壤，改性煤矸石制肥或制备多孔生态土壤，改性煤矸石与外源材料混配制育苗基质、肥料及人造土壤。我国在利用煤矸石进行土壤化利用与土壤改良剂方面已有一些进展，但还应注意对煤矸石重金属的控制，尽可能实现煤矸石的大规模消纳。最后指出了煤矸石在土壤化利用与土壤改良剂方面存在的问题，并提出了相应的建议，以期为相关研究提供参考。

作者简介:刘帆俞（1998—），女，山西太原人，硕士研究生，主要从事煤矸石生态化利用的研究工作。

通信作者:宋慧平（1979—），女，山西文水人，教授，博士生导师，主要从事固废资源化利用。

碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出提取煤矸石中氧化铝的研究

武丹宇，庄故章，刘梅，何海洋

摘要：以云南曲靖地区高铁煤矸石为对象，采用碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出法进行氧化铝提取研究，探究了不同参数对H2SO4浸出Al2O3的影响。研究结果表明，在焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为1 h、Na2CO3用量为25%、H2SO4质量浓度为98%、H2SO4用量为25%、酸浸时间为2 h的条件下，Al2O3的浸出率可以达到87%。添加Na2CO3焙烧活化可以有效改变煤矸石中氧化铝的晶体形态，显著提高Al2O3的浸出率。本研究可为煤矸石资源中的Al2O3开发利用提供一定的技术支持。

作者简介:武丹宇（1994—），男，云南曲靖市人，硕士研究生，主要研究方向为资源综合利用。

通信作者:庄故章（1967—），男，云南昭通人，副教授，主要研究方向为资源综合利用。

基于高内相W/O乳液的煤气化渣油团聚脱炭研究

彭扬，廖寅飞，陈罗建，罗国兰，安茂燕

摘要：煤气化渣残炭含量高，炭灰相互制约，阻碍煤气化渣的资源化利用。故脱炭是煤气化渣资源化、高值化利用的基础。煤气化渣表面孔隙发达，目前主要的脱炭方法如浮选、油团聚等，存在药耗高、残炭回收率低等问题。高内相W/O乳液是内水相体积大于74.05%的油包水乳液，内水相代替油在煤气化渣表面孔隙进行填充，可使油团聚分选时的油耗大幅降低。研究了高内相W/O乳液油团聚分选煤气化渣，通过工业分析、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）考察了煤气化渣样品性质，同时利用激光粒度仪和光学显微镜研究了表面活性剂、内水比例和无机盐等对高内相W/O乳液稳定性和粒度的影响规律，最后对比了高内相W/O乳液与煤油、柴油及Span80−油混合物对煤气化渣油团聚的脱炭效果。结果表明：该煤气化渣样品固定碳含量为51.94%，主要脉石矿物为石英、方解石和硬石膏；碱木质素、表面活性剂以及NaCl和MgCl2的添加有利于提高乳液稳定性。相比于煤油、柴油及Span80−油混合物，药剂用量相同时，高内相W/O乳液油团聚残炭回收率平均提高14百分点，节油率可达85%以上。其中内水比例85%、表面活性剂用量25%、添加NaCl的高内相W/O乳液脱炭效果最好，残炭回收率可达91.23%。表明高内相W/O乳液油团聚是一种行之有效的煤气化渣脱炭方法。

通信作者:廖寅飞（1986—），男，江西赣州人，副教授，硕士生导师，主要从事难选煤（矿）高效分选与智能控制等方面的研究工作。

铁尾矿综合利用研究进展

尹琛，白丽梅，李绍英，赵留成，马玉新，单浩轩

摘要：铁尾矿的大量堆存不但会产生尾矿库安全隐患、污染环境，而且也浪费了其中大量的有价组分，不符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求。因此，如何充分利用铁尾矿，实现二次资源的综合利用已成为目前的研究热点。本文从阐述铁尾矿的分类开始，详细介绍了铁尾矿有价元素的回收，铁尾矿制备建筑与填筑材料、装饰材料、制备肥料及土壤改良剂以及化工产品等方面的研究现状，最后探讨了铁尾矿利用未来发展前景并提出相关建议。

作者简介:尹琛（2001—），男，安徽安庆人，硕士研究生，主要从事矿物加工新材料方面的研究工作。

通信作者:白丽梅（1979—），女，河北邯郸人，博士、教授，博士研究生导师。主要从事矿物加工过程方面的研究工作。

钽铌尾矿制备发泡陶瓷材料的研究

朱逸，何桂春，江长松，段奕龙，汪劲刚，江银美，林悦

摘要：利用尾矿制备发泡陶瓷是尾矿高值化利用途径之一，但烧结参数和尾矿成分组成对钽铌尾矿基发泡陶瓷抗压强度的影响尚不清楚。为此，以钽铌尾矿为主要原料、高岭土(28%)和钠长石(12%)为辅助材料、碳化硅（SiC）为发泡剂，采用直接发泡法制备了钽铌尾矿基发泡陶瓷，研究了烧结温度、保温时间、SiC掺量和尾矿加入量对发泡陶瓷抗压强度的影响。结果表明，随着保温时间和烧结温度的增加，发泡陶瓷的抗压强度均呈减小的趋势；同时，抗压强度随着尾矿加入量的增加而增加，随着SiC掺量的增大钽铌尾矿基发泡陶瓷的抗压强度先减小后增大。机理分析表明，孔隙结构变化是导致其抗压强度改变的主要因素。在烧结温度为1150 ℃、保温时间为40 min、尾矿加入量为65%、SiC掺量为0.5%条件下，制备的发泡陶瓷抗压强度和孔隙率分别为9.94 MPa和67.16%。本研究为钽铌尾矿制备高强度发泡陶瓷提供了理论依据。

通信作者:何桂春（1971—），女，教授，博士，博士研究生导师，主要研究方向为矿产资源综合利用、矿物加工分选及理论研究。

尾矿制备相变材料研究进展

李柯，李健，邵艳秋，李静，张伟屹，邵莹莹，张涛，田超，马近伟，李书慧，朱英

摘要：我国尾矿年产量大，目前尾矿的处理方式主要有矿山回填、有价金属回收等，但难以实现尾矿的完全利用。尾矿中含有的大量石英、长石、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物和黏土矿物等成分使其具有稳定性好、比面积大、孔隙结构丰富的特点。固−液相变材料（固−液PCMs）潜热大，但相变过程中转变为液相时易发生泄露。利用尾矿来负载固−液PCMs，既能解决其泄露问题，又能为尾矿的资源化利用提供新的途径，减轻生态环境的负担。针对尾矿资源化利用，综述了尾矿的类型及理化特性，尾矿基相变材料的封装制备、热性能提升以及应用。最后，阐述了当前尾矿制备相变材料存在的不足以及对未来研究的展望，以期为相关研究提供参考，促进尾矿在相变储热领域资源化利用的研究。

作者简介:李柯（1998—），女，山东滨州人，硕士研究生，研究方向为固体废物处理及资源化。

通信作者:张伟屹（1993—），男，山东泰安人，副研究员，硕士生导师，主要从事非金属矿物资源及工业固体废弃物的高效利用研究。

黄金尾矿/粉煤灰制备相变储能材料及其性能研究

王晓宇，李健，张伟屹，李静，邵艳秋，邵莹莹，张涛，田超，马近伟，李书慧，朱英

摘要：尾矿是一种错位资源，其综合利用受到广泛关注。一些尾矿具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积，可以作为相变储能材料的载体，应用于相变储能领域。以黄金尾矿混合粉煤灰作为基础骨架材料，太阳盐作为相变储能材料，采用冷压缩热烧结法制备了相变储能材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和激光导热仪（LFA）表征了相变储能材料的热物理性能、化学相容性、导热性能。结果表明，当黄金尾矿含量为22.5%、粉煤灰含量为22.5%、太阳盐含量为55%时，复合材料各方面性能最佳且具有良好的化学相容性，最大潜热为53.81 J/g，导热系数为0.27 W/（m·K），抗压强度达到33.7 MPa。样品在经过100次热循环后，仍具有优异的储热性能。利用尾矿制备相变储能材料具有良好的可行性，为尾矿资源化利用提供了一种新途径。

作者简介:王晓宇（2000—），男，山东青岛人，硕士研究生，主要从事固体废物处理及资源化方面研究。

通信作者:张伟屹（1993—），男，山东泰安人，副研究员，硕士生导师，主要从事非金属矿物资源及工业固体废弃物的高效利用研究。

海藻酸钠强化油酸钠浮选分离白钨矿与方解石的第一性原理研究

王森，梁栋，卜显忠，宛鹤，薛季玮，张崇辉，宋学文

摘要：白钨矿与方解石的浮选分离一直是研究热点。考察了油酸钠体系下海藻酸钠对白钨矿与方解石浮选分离的影响，采用密度泛函理论，分别建立水−矿物、海藻酸钠−矿物、油酸钠−矿物三种吸附模型，比较了吸附能的差异。研究结果表明，加入海藻酸钠作为抑制剂后，当油酸钠用量为50 mg/L、海藻酸钠用量为10 mg/L、矿浆pH=9时，白钨矿和方解石回收率分别为83.20%、5.20%，分选效果良好。计算结果表明，在水体系中，海藻酸钠和矿物表面均发生吸附，但在方解石表面的吸附强于在白钨矿表面的吸附，海藻酸钠作用后油酸钠在方解石表面的吸附能为43.20 kJ/mol、在白钨矿表面的吸附能为−136.32 kJ/mol，这说明海藻酸钠在油酸钠体系下能够选择性抑制方解石，而白钨矿不受影响，原子力显微镜（AFM）观察结果同时也证实了大量海藻酸钠吸附在方解石表面。研究结果可为白钨矿、方解石的浮选分离提供理论指导。

作者简介:王森（1984—），男，副教授，硕士研究生导师，研究方向为选矿技术研究、矿业开发与秦岭生态保护。

通信作者:卜显忠（1977—）, 男, 教授, 博士, 博士研究生导师。

铅离子协同苹果酸抑制滑石可浮性的机理研究

桂婉婷，雷大士，王宇斌，张帅，赵鑫，田家怡

摘要：滑石是辉钼矿等金属硫化矿的常见共生矿物，天然疏水性极好。为阐明煤油作捕收剂时铅离子及苹果酸对滑石浮选行为的影响机理，进行了滑石的单矿物浮选实验，并采用ζ电位、XPS和FTIR等测试方法对药剂在滑石表面的吸附机理进行了研究。结果表明，当pH值为8、Pb2+浓度为1.0×10−4 mol/L时，1.0×10−3 mol/L的苹果酸对滑石的抑制作用最为显著，此时滑石的回收率为54.60%，与没有添加抑制剂时相比降低了32.50个百分点。与仅添加苹果酸时相比降低了11.66个百分点。溶液中铅离子的羟基络合物Pb（OH）2、Pb（OH）3−和具有强烈亲水性的C4H4O52−吸附在滑石表面，二者的共同作用使滑石的表面电位负向增大，不利于煤油的吸附。苹果酸根离子侵蚀滑石表面并与滑石表面的活性点Mg结合生成亲水性的苹果酸镁，可明显提高滑石的亲水性，使其接触角由64.27°改变为39.87°，本研究对含滑石型矿物的高效浮选分离具有一定的参考意义。

作者简介:桂婉婷（1998—），女，硕士研究生，主要从事矿物材料及资源综合利用研究。

通信作者:王宇斌（1972—），男，教授，博士生导师，主要从事矿物材料及资源综合利用研究。

复配煤基费托合成油与传统烃类油浮选低阶煤泥的对比研究

郭凯，张国富，张国华，郭舟，李维超，刘文刚

摘要：为进一步拓展煤基费托合成油的利用途径，发展低能耗、低污染、低排放、低成本的绿色利用技术，并赋能煤化工碳达峰和碳中和，以煤基费托合成油为基础，通过复配制得新型捕收剂，并考察了其与传统烃类油在低阶煤泥浮选中的应用效果。结果表明，复配煤基费托合成油可作为煤泥浮选捕收剂使用，且在用量相同的条件下，可获得比传统烃类油捕收剂更好的浮选指标。在捕收剂用量为50 g/t时，采用煤油为捕收剂，获得的精煤灰分为9.01%、精煤产率为86.48%，而采用煤基费托合成油JZC-1、LHC-1与JCZC以质量比1∶1∶1进行三元复配作捕收剂，精煤灰分为8.96%、精煤产率为86.80%。与传统烃类油相比，复配煤基费托合成油中存在更长的碳链，且存在一定的异构烷烃，通过优化捕收剂中烷烃碳链长短和支链数量，提高了其选择性和捕收能力，因此在相同的用量条件下，可获得灰分更低、产率更高的精煤产品。

作者简介:郭凯（1984—），男，山西长治人，工程师，主要从事煤基费托合成油检测及化工检验分析工作。

通信作者:刘文刚（1981—），男，山东潍坊人，教授，博士生导师，主要从事选矿药剂研发及矿物加工过程中的环境保护相关研究。

改性脂肪酸低温浮选宜昌某低品位磷矿

刘宇桐，罗惠华，赵军，彭李情，刘菊，岑梅，李封元

摘要：为了开发利用湖北宜昌某矿区的低镁高倍半氧化物中低品位胶磷矿资源，采用棉油脂肪酸皂为原料，复配聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂，制备了阴离子捕收剂MON−135，并进行了低温正反浮选实验研究。实验结果表明，当矿浆温度为14 ℃、磨矿细度为−0.074 mm含量为93.7%时，首先在碱性条件下采用捕收剂MON−135进行正浮选，浮选精矿在酸性条件下采用捕收剂LAA−T反浮选碳酸盐脉石矿物，最终获得磷精矿P2O5品位为32.61%、回收率92.67%的选矿指标。研究结果表明，采用改性脂肪酸MON−135能在较低的温度下有效浮选胶磷矿，且效果较好。

作者简介:刘宇桐（1997—），男，山西太原人，硕士研究生，研究方向为选矿工艺。

通信作者:罗惠华 (1968—)，男，湖北武汉人，教授，研究方向为磷矿选矿理论与药剂，矿产资源综合利用。

蒙脱石纳米片/聚偏氟乙烯改性聚丙烯复合隔膜的制备及性能研究

孔静，李宇恒，胡雅祺，王蕊，陈天星

摘要：商用聚烯烃隔膜表现出较差的电解液浸润性和大幅的热收缩性，不利于锂离子电池的安全高效运行。利用天然矿物独特的晶体结构、良好的润湿性、优异的热稳定性和机械稳定性，在聚烯烃隔膜表面涂覆天然矿物材料是增强隔膜性能的方法之一。采用刮涂法制备了复合隔膜（MMT−PVDF/PP），对复合隔膜的机械性能、润湿性能、热稳定性等性能进行了研究。结果表明：当涂布液中蒙脱石纳米片和黏结剂的质量比为5∶5时，复合隔膜表面形成了MMT−PVDF三维稳定结构，相比聚丙烯隔膜（PP），MMT−PVDF/PP复合隔膜的拉伸强度提升了6倍，吸液率和保液率分别提升了24.93百分点和96.7百分点。复合隔膜在150℃环境下1 h后仍能维持较好的尺寸形态，收缩率不到10%。

作者简介:孔静（1998—），女，陕西渭南人，硕士研究生，主要从事矿物材料及其资源综合利用研究。

通信作者:陈天星(1992—)，男，山西运城人，博士，副教授，主要从事新能源矿物材料、盐湖资源综合高效利用研究。

三元体系LiCl + CaCl2 + H2O 348.2 K相平衡研究

孟浩，罗军，任思颖，陈帅，于旭东

摘要：为从深藏卤水中有效分离提取锂，采用等温溶解平衡法开展了348.2 K三元体系LiCl + CaCl2 + H2O相平衡研究，测定了平衡液相组成及密度，采用Schreinemakers湿渣法和X射线粉晶衍射法确定了平衡固相组成。研究发现：348.2 K时，该体系为简单三元体系，无复盐形成，相图由1个三元共饱点、2条单变量曲线和2个结晶相区（CaCl2·2H2O，LiCl·H2O）组成，属于水合物Ⅰ型相图。对比该三元体系273.2 K、283.2 K、298.2 K、323.2 K、348.2 K相图可知：在273.2 K和283.2 K下，体系中存在CaCl2·6H2O、CaCl2·4H2O、LiCl·CaCl2·5H2O和LiCl·2H2O四种结晶形式，且温度升高复盐LiCl·CaCl2·5H2O结晶相区变大，单盐CaCl2·6H2O、CaCl2·4H2O和LiCl·2H2O结晶相区变小；温度由283.2 K变化为298.2 K时LiCl·CaCl2·5H2O和CaCl2·4H2O结晶相区变大，CaCl2·6H2O结晶相区变小，同时LiCl·2H2O失水变成LiCl·H2O；温度由298.2 K变化为323.2 K时，氯化钙的结晶形式由CaCl2·6H2O、CaCl2·4H2O变为CaCl2·2H2O，复盐LiCl·CaCl2·5H2O结晶相区消失；温度由323.2 K变化为348.2 K时，CaCl2·2H2O结晶相区变大，LiCl·H2O结晶相区变小。结果表明，高温下锂钙离子间相互作用关系简单，仅存在单盐结晶，利于锂钙共存氯化物型卤水中锂的分离提取。

作者简介:孟浩（1988—），男，高级工程师，研究方向为盐湖资源开发利用。

通信作者:于旭东（1985—），男，博士，副教授，研究方向为相平衡与分离技术。

赤铁矿与石英浮选溶液化学与药剂作用机制研究进展

荆茂晨，安登极，王纪镇

摘要：石英是赤铁矿选别过程中的常见脉石矿物，目前主要应用高效浮选药剂和反浮选工艺实现赤铁矿和石英的有效分离。从矿物晶体各向异性、浮选药剂构效关系和药剂吸附机制等方面，介绍了赤铁矿和石英的浮选化学机制研究现状，阐述了淀粉及其衍生物与铁矿石的作用机理及吸附机制，以及钙离子活化石英浮选的机理；总结了常用高效捕收剂的种类、性能与构效关系；最后，展望了高效浮选药剂理论研究的发展趋势，以期为赤铁矿与石英高效分选理论、工艺研究提供参考。

作者简介:荆茂晨（2000—），男，陕西渭南人，在读研究生，主要从事低品质矿产资源综合利用。

通信作者:安登极(1982—)，男，湖南邵阳人，教授级高级工程师，硕士研究生导师,主要从事选矿技术及装备研究。

赤铁矿常温/低温浮选捕收剂研究进展

姚富兴，马艺闻，张伦旭，金丹，孙欣

摘要：目前我国应用的赤铁矿浮选捕收剂多数因含有较长烃链而水溶性差，在浮选作业时常需要对矿浆进行加热处理，增加了选厂生产能耗和成本。基于“双碳”背景研发赤铁矿常温捕收剂、低温捕收剂是优化赤铁矿浮选药剂制度、增效降耗的关键途径之一。归纳总结了近年来赤铁矿浮选体系的常温/低温新型捕收剂和复配型捕收剂的研究进展，阐述了有利于实现赤铁矿常温/低温浮选过程的药剂特征活性有机基团及其对生产指标的影响，旨在总结并拓宽赤铁矿新型常温/低温浮选捕收剂设计思路，推动赤铁矿常温/低温浮选药剂的研发与应用，进而逐步实现赤铁矿浮选过程的增效降耗。

作者简介:姚富兴（1998—），男，河南三门峡人，硕士研究生，研究方向铁矿浮选药剂。

通信作者:马艺闻（1985—），女，博士，副教授，硕士研究生导师，从事药剂构效设计与应用等研究方向。

铝土矿浮选脱硅技术研究进展

郭明龙，封东霞，童雄，熊宇农，罗亨通，罗选旭，董梦

摘要：面对氧化铝生产原料铝硅比日益降低的现状，低品位铝土矿的开发利用成为了铝土矿选矿的主要研究方向。本文从铝土矿正反浮选脱硅两个方面介绍相关的脱硅工艺，并对主要脱硅药剂的作用机理、性能特点、应用现状、发展趋势和研究方向进行了总结归纳，最后分析了目前铝土矿脱硅技术存在的主要难题并对其未来研究方向进行展望。

作者简介:郭明龙（1999—），男，在读硕士研究生，主要从事矿物加工研究。

通信作者:封东霞（1989—），女，副教授，硕士研究生导师，主要从事表界面性质对矿物分选过程机理影响的研究。

氧化锌矿选冶技术研究进展

张国繁，申晓毅，邵鸿媚，张闪闪，韩庆，翟玉春

摘要：随着锌需求量的逐年增加和硫化锌矿资源的逐渐匮乏，氧化锌矿的开发利用成为研究热点。在评述了氧化锌矿资源特点的基础上，阐述了中低品位氧化锌矿选矿的难点和发展方向，包括浮选药剂与工艺的发展，评述了火法冶金工艺的优缺点，重点评述了氧化锌矿利用的湿法冶金工艺，包括酸法、碱法工艺的特点和优缺点，为氧化锌矿的开发利用提供技术参考。并针对氧化锌矿综合利用的发展方向，评述了硫酸铵法清洁综合利用氧化锌矿工艺在实现氧化锌矿中有价组元Zn、Si、Fe、Al、Pb、Sr等的分别提取利用、反应介质循环的优势。最后对氧化锌矿的开发利用方向进行了展望。

作者简介:张国繁（1998—），女，河北邯郸人，硕士研究生，研究方向为资源清洁综合利用。

通信作者:申晓毅，男，博士，研究员。

硫化矿浮选中有机抑制剂对滑石的抑制机理及研究进展

李金文，孔令宇，吕晋芳，魏民

摘要：滑石是一种含镁硅酸盐矿物，常与金属硫化矿共伴生。在硫化矿浮选中，滑石常因其较好的天然可浮性而上浮进入精矿中，导致精矿中镁含量超标，从而影响后续的冶炼。有机药剂是一类常见的滑石抑制剂，对滑石具有较好的抑制作用。为此，全面总结了硫化矿浮选过程中有机抑制剂对滑石的抑制机理和研究现状，指明该类抑制剂主要是通过其分子中的羟基、羧基和疏水烃链等与滑石表面的氧原子、金属离子或滑石表面的疏水位点之间形成氢键、化学作用或疏水作用，从而吸附于滑石的表面，降低滑石表面的疏水性，实现对滑石的抑制。

作者简介:李金文（1999—），男，云南文山人，硕士研究生，研究方向为浮选理论与工艺。

通信作者:吕晋芳（1985—），女，山西太原人，博士，博士生导师，研究方向为资源与环境。

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