刘文宝
- 作品数：34 被引量：66H指数：5
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程文化科学冶金工程更多>>
- 碱浸改性蛇纹石尾渣吸附材料的制备及其对Cu^(2+)的吸附性能研究
- 2023年
- 为提升蛇纹石尾渣(ALS)对重金属污染物Cu^(2+)的去除效果,实现废水中Cu^(2+)的高效去除,开展了蛇纹石尾渣碱浸改性研究,系统探究改性后蛇纹石尾渣吸附材料(AALS)对废水中Cu^(2+)去除性能的影响。结果表明,当蛇纹石尾渣与氢氧化钠质量比为1∶0.12、改性温度为30.0℃、改性时间为90.0min时,改性效果最佳。利用BET、SEM、XRD和FTIR等分析方法考察了碱浸改性蛇纹石尾渣的改性机理。结果表明,碱浸改性致使蛇纹石尾渣的比表面积从22.62m^(2)/g提高到67.19m^(2)/g,碱可以侵蚀蛇纹石浸渣的结构,导致其暴露出更多Si—O—Si、Si—O官能团,增加了颗粒表面的Cu^(2+)吸附位点。AALS对溶液中Cu^(2+)的最佳吸附条件为AALS用量为0.15g、吸附时间为15min、溶液p H值为5.39,此时其对50.0m L浓度为125.0mg/LCu^(2+)溶液中Cu^(2+)的吸附量及Cu^(2+)去除率分别为40.68mg/g和95.27%。吸附动力学拟合结果表明,AALS对溶液中Cu^(2+)的吸附更符合准二级动力学模型,由此可知Cu^(2+)在AALS表面以化学吸附为主。解吸试验表明,盐酸不仅能够实现AALS的再生,且在多次解吸再生后,AALS对溶液中的Cu^(2+)仍具有较高的吸附率。研究结果可为蛇纹石尾渣改性材料的制备和溶液中重金属Cu^(2+)的吸附处理提供借鉴和指导。
- 刘文宝刘文宝刘文刚刘文刚张覃沈岩柏沈岩柏
- 关键词：吸附动力学
- 极性基团协同效应原理在氧化锌矿石捕收剂开发中的应用现状被引量：2
- 2019年
- 多极性基团之间协同作用对捕收剂的捕收性能和选择性具有重要影响,基于极性基团间的协同效应开发新型、高效的浮选药剂已成为国内外研究的热点。对极性基团间协同作用在强化氧化锌矿石捕收剂浮选性能中的应用情况进行总结和分析。结果表明,多键合作用可以显著提升捕收剂对含锌氧化矿物的捕收性能和分选效率,极性基团间电子效应则可改善捕收剂的物理化学性能提高浮选效率。深入研究极性基团协同作用机理,对精准调控捕收剂浮选能力具有重要意义。
- 刘文刚赵亮刘文宝段浩
- 关键词：捕收剂
- 粗糙壁面螺旋溜槽中矿浆流场参数及颗粒分离行为演变特性被引量：1
- 2023年
- 借助于RNG k-ε湍流模型、VOF多相流模型及Eulerian Multi-fluid VOF模型对螺旋溜槽内的流场及颗粒运动行为进行数值模拟,系统考察了光滑壁面和粗糙壁面条件下的清水流场参数、赤铁矿-石英矿浆流场参数、颗粒分布、分离效率随过流圈数的演变特性。结果表明:相较于清水体系,矿浆流膜存在局部凸起,内缘区域的矿浆流体切向速度变大,中部和外缘矿浆流体的切向速度降低,其径向速度分布具有明显波动特性;与光滑壁面条件相比,粗糙壁面条件下的矿浆流膜凸起高度降低,矿浆切向速度整体偏高,内缘矿浆切向流速差异较小,内环流强度减弱,外环流强度增大;当流体纵向行程达到第3圈时,各流场参数径向分布的差异缩小并接近一致;相比于光滑壁面,粗糙壁面中的赤铁矿颗粒在内半槽的分布减少,随过流圈数增多向内迁移量增大,但在外缘最外微区的停留量也增大,石英颗粒则随流场演变逐渐在第3圈槽面中部区域形成较多分布;赤铁矿和石英的最大分离效率随过流圈数增多而升高且逐渐平衡,粗糙壁面条件下赤铁矿和石英的最大分离效率降低。本文研究范围内粗糙壁面对螺旋溜槽矿浆流场及颗粒分离行为影响显著,研究结果可以为螺旋溜槽壁面粗糙度设计及过程调控提供参考。
- 高淑玲周孝洪王乾刘文宝
- 关键词：螺旋溜槽
- 煤基费托合成油的催化氧化及对贫煤的浮选机理研究
- 2024年
- 为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究。在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试揭示了OCBFTSO(最佳氧化条件下的产物)与煤的作用机理。结果表明,CBFTSO的最佳氧化条件为氧化温度120℃、催化剂浓度0.1%、氧化时间12 h;在OCBFTSO、起泡剂(杂醇)用量均为50 g/t时,可获得精煤产率86.59%、精煤灰分8.64%的分选指标,与CBFTSO作捕收剂时相比,精煤产率提高了约2个百分点,精煤灰分降低了约1个百分点。机理分析结果表明,CBFTSO中的正癸烷及4-叠氮庚烷通过反应(链引发等)使OCBFTSO中出现极性基(酮基),该基团会与煤表面的C-O和O-C=O基团结合,提升煤表面的疏水性;使用OCBFTSO降低了精煤中高岭石和石英的含量,故具有良好的浮选选择性。
- 郭舟刘文刚刘文宝王永伦丁盛院
- 关键词：催化氧化贫煤浮选机理捕收剂
- 铁矿废石综合利用研究进展被引量：8
- 2021年
- 随着我国铁矿资源的不断开采,不可避免地产生大量废石,伴随着绿色矿山理念的深入,这些铁矿废石的处理及利用一直是各地矿山企业关注的热点和难点。当前,我国对铁矿废石的处理手段主要包括采空区回填、工程运用、回收铁矿石以及制备砂石骨料等多种方式。本文在介绍当前我国铁矿废石资源基本情况的基础上,综述了近些年来国内外铁矿废石资源的综合利用研究进展,以期为我国未来矿山废石处理问题的解决提供借鉴与参考。
- 刘文宝张昊刘文刚王振佟柯霖
- 关键词：综合利用砂石骨料
- 钙镁离子对白云石浮选矿浆流变性的影响研究被引量：1
- 2024年
- 磷矿反浮选脱镁过程中,白云石溶解和回水循环利用导致矿浆中钙镁离子增多,影响白云石的浮选行为,进而影响磷灰石与含钙脉石矿物的分离,因此调控含钙脉石矿物浮选行为的研究是磷矿石分选的研究热点。本研究以常见的含钙脉石矿物——白云石为对象,在不同钙离子和镁离子浓度下进行单矿物浮选试验、矿物颗粒分布和矿浆黏度测试,分析了钙离子和镁离子对白云石浮选流变性的影响,结果表明:弱酸性条件下,钙镁离子在改变矿浆黏度的同时也能影响浮选结果;钙离子对白云石有一定抑制作用,随着钙离子浓度升高,白云石上浮率先降低后有一定程度的上升,矿浆黏度则表现出先上升后下降的趋势;镁离子可以活化白云石上浮,随着镁离子浓度升高,白云石的上浮率先增加后趋于稳定,矿浆黏度表现出先下降后稳定的趋势。
- 章铁斌刘文宝刘文宝
- 关键词：白云石微细粒
- 浮选药剂与矿物表面吸附的空间匹配特性研究现状被引量：1
- 2021年
- 浮选药剂在矿物表面的选择性吸附是浮选过程顺利进行的先决条件,而药剂分子结构与矿物表面的空间匹配是其在矿物表面选择性吸附的基础。传统浮选药剂分子设计理论与方法缺乏对药剂分子与矿物表面空间匹配的系统研究与总结,导致了周期长、成本高的低效药剂研发模式。近年来,随着计算化学的发展,研究者针对浮选药剂与矿物表面的空间匹配特性开展了卓有成效的研究工作。基于前期研究,研究者考察了有机药剂分子的功能基团、电性、立体构型与矿物表面活性位点、电性、空间结构等的"契合"特性,明确了同一药剂与矿物不同晶面的匹配特性、同一药剂与不同矿物表面的匹配特性、不同药剂与同一矿物表面的匹配特点。基于上述研究,揭示了矿物晶面各向异性与其可浮性之间相关关系,明确了矿物表面活性位点与药剂分子官能团的匹配特点,解释了部分药剂在矿物表面的选择性吸附机制,明确了浮选药剂分子结构与其浮选行为之间的构效关系。前述研究,揭示了药剂与矿物表面的作用机制,为构建针对性强、准确性高浮选药剂分子结构设计方法理论,开发高选择性浮选药剂奠定了理论基础。
- 刘文刚段浩刘文宝彭祥玉
- 关键词：浮选药剂矿物表面选择性
- 烷基羟丙基胺作用下石英和赤铁矿的浮选行为被引量：2
- 2017年
- 通过浮选试验研究了新型捕收剂烷基羟丙基胺(NDIA)作用下石英和赤铁矿的浮选行为,并结合量子化学计算和zeta电位分析,考察了该捕收剂在矿物表面的吸附机理.单矿物浮选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,石英的回收率在92%以上,赤铁矿的回收率在50%左右.人工混合矿分选试验结果表明:当捕收剂用量为33.33 mg/L,淀粉用量为13.33 mg/L,p H值为4.50~8.00时,NDIA均可实现石英和赤铁矿的有效分离.量子化学计算结果表明,与十二胺相比,NDIA对石英具有更好的捕收性能.zeta电位测试结果表明:NDIA在石英和赤铁矿表面均发生了吸附,且在石英表面的吸附作用强于赤铁矿.
- 刘文宝刘文刚王鑫阳王鑫阳
- 关键词：石英赤铁矿量子化学
- 阳离子捕收剂及其分子结构设计理论研究进展被引量：8
- 2019年
- 阳离子捕收剂在硅酸盐、碳酸盐、钾盐、金属氧化矿等矿物的分选中表现出巨大的应用潜力,因此,新型阳离子捕收剂的研发一直是浮选药剂领域的研究热点。综述了国内外阳离子捕收剂的研究进展,与国外相比,我国阳离子浮选研究的起步较晚,尽管近年来国内已开发出多种新型的阳离子捕收剂,但阳离子捕收剂设计研发及工业化应用缓慢,仍制约着阳离子浮选工艺的推广。概述了计算机辅助浮选药剂分子结构设计的发展,详细介绍了浮选药剂研究过程中常用的3种计算机辅助技术方法:密度泛函数理论、定量构效关系和分子动力学模拟;综述了分子动力学模拟技术在浮选药剂研发中的应用。在此基础上,分析了目前浮选药剂分子结构设计方法的不足,结合密度泛函数理论和分子动力学模拟技术,介绍了一种基于能量判据的高效浮选药剂设计方法,探讨了该方法在阳离子捕收剂分子结构设计中的应用前景,提出并阐述了提高该方法适用性的建议,为新型高效阳离子捕收剂的针对性设计提供参考。
- 刘文宝刘文刚段浩彭祥玉
- 关键词：阳离子捕收剂分子结构设计三维定量构效关系分子动力学模拟
- 贵州某赤泥工艺矿物学特性研究
- 2024年
- 为深入探究贵州某赤泥中铝铁钛矿物组成、嵌布特征及元素赋存形式,明确适宜的回收方法,对其开展了工艺矿物学研究。分别采用化学多元素分析、激光粒度仪分析和SEM-EDS-BPMA矿物自动定量分析系统对赤泥的化学组成、粒度特性、元素分布和矿物嵌布特征进行了详细分析。研究结果表明,赤泥样品中富含铁、铝和钛等可具回收价值的金属成分;赤泥粒度极细,-25μm的产率高达77.60%。矿物组成复杂,主要矿物包括赤铁矿、铝硅酸铁、铁铝硅酸钙和钙铁氧化物。赤铁矿富连生体较多,嵌布粒度较粗;然而,硬水铝石和金红石等矿物含量较低,嵌布粒度细小,分布稀散,分离提取难度较大。本研究进一步明确了铝、铁、钛在赤泥中的赋存形式,为拜耳法赤泥制定高效利用方案提供了重要矿物学依据。
- 刘文宝刘文宝王永伦沈岩柏沈岩柏
- 关键词：拜耳法赤泥工艺矿物学解离度元素赋存状态
