检索结果-内蒙古大学图书馆

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2025年第2期64卷 120-128页

作者：赵环帅潘永泰乔鑫王星宇毕研琨余超曹行健中国矿业大学化学与环境工程学院/矿山与城市固废资源化工程研究中心北京100083

结合室内试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏-细观力学关系,分析了青砂岩在不同加载速率下的力学特性、裂纹演化规律与能量利用效率。结果表明:(1)加载速率小于0.1 m/s时,青砂岩应力-应变曲线形态基本一致,无明显的差异性;且加载速率越... 详细信息

结合室内试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏-细观力学关系,分析了青砂岩在不同加载速率下的力学特性、裂纹演化规律与能量利用效率。结果表明:(1)加载速率小于0.1 m/s时,青砂岩应力-应变曲线形态基本一致,无明显的差异性;且加载速率越小,脆性破坏越显著。拉力链是导致裂纹扩展与延伸的主导原因,而最终断裂是压力和拉力链相互作用的结果。(2)青砂岩破裂形态可分主裂纹为主、次生裂纹出现、次生裂纹贯穿的破坏形式。随着加载速率的增加,青砂岩裂纹数量与破裂微元数量基本上呈现出相似趋势。(3)加载速率为0.000 5~0.1 m/s,输入能-断裂能曲线呈现上下波动现象,但波动范围较小;在加载速率为0.5~1 m/s时,输入能呈直线增加趋势,断裂能呈先快速增加后变缓的趋势,能量利用效率主要集中于10.262%~11.511%。

关键词：青砂岩加载速率巴西劈裂抗拉特性断裂能

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黄铜矿和黄铁矿的低碱浮选分离试验及机制研究

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矿物学报 2025年

作者：曹树博邓久帅吴伯增尹洪月王国勇张浩陈李荣中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院中国矿业大学(北京)内蒙古研究院

在黄铜矿与黄铁矿浮选分离中，传统的石灰抑制剂往往会带来环境问题，造成尾矿和废水处理困难，因此有必要研发一种环境友好的高效浮选抑制剂，降低石灰的用量。本研究通过微浮选试验、接触角测量、Zeta电位测量、傅里叶变换红外光谱仪... 详细信息

在黄铜矿与黄铁矿浮选分离中，传统的石灰抑制剂往往会带来环境问题，造成尾矿和废水处理困难，因此有必要研发一种环境友好的高效浮选抑制剂，降低石灰的用量。本研究通过微浮选试验、接触角测量、Zeta电位测量、傅里叶变换红外光谱仪测试（FTIR）、X射线光电子能谱分析（XPS）和表面吸附量测定，研究了一种有机-无机复合药剂（OIMA）对黄铜矿和黄铁矿浮选分离的选择性抑制机理。微浮选实验结果表明，OIMA对黄铁矿有明显的抑制作用，对黄铜矿的抑制作用不明显。接触角测量结果表明，OIMA即使在捕收剂存在下也能显著增强黄铁矿的亲水性，而OIMA和捕收剂同时处理时黄铜矿表面仍然保持较强的疏水性。Zeta电位测试结果表明，加入抑制剂后黄铁矿表面电位升高，说明抑制剂能够吸附在黄铁矿表面。XPS分析结果表明，与黄铜矿相比，OIMA在黄铁矿表面的吸附趋势更大。红外光谱分析结果表明，随着抑制剂的加入，浮选过程中黄铁矿的回收率逐渐降低，这是由于黄铁矿表面形成了Fe-(CN)配体所致。吸附量测定结果证实，OIMA能够阻碍丁基黄药在黄铁矿表面的吸附，从而实现对黄铁矿的选择性抑制。

关键词：黄铜矿黄铁矿选择性浮选抑制剂低碱度

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土壤改良剂对新疆露天矿排土场表土保水持水性能的影响

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煤炭工程 2025年第4期57卷 164-172页

作者：张凯黄聪马春刚付新雷李晨宇中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

新疆露天矿多位于生态脆弱区,排土场土壤受人为扰动剧烈,自然和人为干扰加剧了水资源短缺,导致土壤盐渍化现象突出,土壤水分已经成为限制西北干旱区生态修复的关键因素。为了探究不同施量土壤改良剂施用对高盐碱性土壤保水持水性能的影... 详细信息

新疆露天矿多位于生态脆弱区,排土场土壤受人为扰动剧烈,自然和人为干扰加剧了水资源短缺,导致土壤盐渍化现象突出,土壤水分已经成为限制西北干旱区生态修复的关键因素。为了探究不同施量土壤改良剂施用对高盐碱性土壤保水持水性能的影响,以新疆某露天矿区排土场表层土壤为实验对象,设计了一维土柱入渗实验以及土壤淋溶实验,通过在土壤表层施加不同浓度的γ-PGA和腐植酸,分析研究γ-PGA和腐植酸施量对土壤保水、持水性能的变化影响,并将实测数据进行拟合,研究γ-PGA和腐植酸对矿区排土场土壤的适用性。γ-PGA可以改良高盐碱性土壤的入渗特性,与空白组相比,γ-PGA和腐植酸联合施用的润湿锋推进速率明显降低,累计入渗量减少了3.6%、4.1%和2.1%、4.8%;Philip模型与Kostiakov模型的拟合结果表明随着γ-PGA施量增加,γ-PGA对土壤水分运动参数影响越来越显著,γ-PGA和腐植酸联合施用组中随着γ-PGA施量的增加,Philip模型比Kostiakov模型更适合拟合改良后的土壤水分入渗;与空白组相比,γ-PGA和腐植酸联合施用组中,土壤表层盐离子含量显著降低;淋滤液体积减少11.85%,随着γ-PGA的施量增加,土壤表层与10 cm深处含水率分别提升了165%与133.68%。γ-PGA与腐植酸联合施用在高盐碱性土壤中,改变了土壤的入渗特性和水分分布,提高了土壤的保水持水能力和抗盐碱化能力。

关键词：露天矿区盐碱化土壤改良剂 γ-PGA 腐植酸保水持水性能

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褐煤与水分子相互作用的量子化学计算

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中国矿业大学学报 2022年第3期51卷 554-561页

作者：徐志强刘向阳涂亚楠刘定桦任冠霖中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

高含水量限制着褐煤的大规模利用,研究褐煤持水机理,揭示含氧官能团与水分子间氢键作用的本质,对指导褐煤脱水具有重要的理论意义.通过第一性原理分子动力学(AIMD)模拟褐煤表面水分子的有序结构,采用密度泛函理论(DFT)研究褐煤结构单元... 详细信息

高含水量限制着褐煤的大规模利用,研究褐煤持水机理,揭示含氧官能团与水分子间氢键作用的本质,对指导褐煤脱水具有重要的理论意义.通过第一性原理分子动力学(AIMD)模拟褐煤表面水分子的有序结构,采用密度泛函理论(DFT)研究褐煤结构单元和水分子的相互作用.结果表明:界面处水分子分别在0.192 nm和0.322 nm附近形成了第1配位层和第2配位层;褐煤结构单元的负电势极值点主要分布于含氧官能团中氧原子附近,最大达到了-154.20 kJ/mol,正电势的极值点主要分布于含氧官能团和苯环中的氢原子附近,最大为221.08 kJ/mol.水分子处于羧基、羟基、羰基和醚键处的4种二聚体结合能分别为-47.76,-29.44,-40.45和-23.36 kJ/mol,其中静电作用分别占总吸引能的65.92%,67.45%,55.99%和65.19%.分子中原子理论(AIM)拓扑分析估算的总氢键结合能遵循羧基>羟基>醚键>羰基,处于羰基附近的水分子与褐煤结构单元的其他部分相互作用太强,使得水分子与羰基间的作用能最小.

关键词：褐煤水分子弱相互作用密度泛函理论

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加压气化过程煤中矿物转化对典型有害元素迁移行为的影响

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煤炭学报 2022年第10期47卷 3782-3790页

作者：王彩红刘淑琴姜哲郭小萌林雄超中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

揭示特定工况下有害元素的迁移规律、转化机理及影响因素,对建立气化过程中有害元素污染过程控制方法,实现煤炭的清洁转化具有重要的理论指导意义。煤中矿物质是有害元素赋存的主要载体,在加压气化过程中矿物的转化会直接影响有害元素... 详细信息

揭示特定工况下有害元素的迁移规律、转化机理及影响因素,对建立气化过程中有害元素污染过程控制方法,实现煤炭的清洁转化具有重要的理论指导意义。煤中矿物质是有害元素赋存的主要载体,在加压气化过程中矿物的转化会直接影响有害元素的迁移。研究针对典型褐煤,在自制固定床加压气化实验考察了特定气化条件下煤中矿物质转变对有害元素F,Hg,As,Se,Cd,Pb,U和Be演化行为的影响。结合FactSage热力学模拟,解析了气化过程灰渣中有害元素的演变规律。结果表明,有害元素在原煤中主要与矿物质结合,并在气化过程呈3种不同形式的迁移行为。有害元素As易于富集在直径略小于10μm的细颗粒矿物质中;F倾向于与碱性元素结合,并可能被吸附于层状矿物质中;Pb与黄铁矿伴存。经加压气化后,F,Hg,Se和Cd,尤其是F和Hg,相对富集系数RE<1,呈耗散趋势。As的RE随气化温度升高显著增大,由耗散转变为富集;而Pb则相反。U和Be在灰渣中富集,RE始终大于1。在矿物转化过程中,黄铁矿分解促进亲硫性有害元素Hg,As,Se,Cd和Pb的析出;高岭石等黏土矿物的转化有利于F的挥发。温度高于800℃后,白云母、钙基矿物质的分解进一步影响As,Pb,U和Be的迁移。热力学模拟表明,As,U,Be倾向于以砷酸盐、砷化镁、氧化铀和铝酸铍形式富集在气化灰渣中,在灰渣的堆放及无害化处理过程中需给予关注。

关键词：加压气化矿物转化有害元素相对富集系数热力学平衡

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校园餐厨垃圾初期降解生物气溶胶释放特征及健康风险研究

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环境卫生工程 2024年第1期32卷 57-67页

作者：刘彦君汤倩格王盛李振坤王建兵中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

校园餐厨垃圾处理过程无组织释放的生物气溶胶会对校内学生和工作人员的健康构成潜在威胁。研究采用安德森六级采样器及中流量总悬浮颗粒物采样器采集了某大学餐厨垃圾暂存过程的空气样品,通过培养法和高通量测序法分析了其中的可培养... 详细信息

校园餐厨垃圾处理过程无组织释放的生物气溶胶会对校内学生和工作人员的健康构成潜在威胁。研究采用安德森六级采样器及中流量总悬浮颗粒物采样器采集了某大学餐厨垃圾暂存过程的空气样品,通过培养法和高通量测序法分析了其中的可培养和非培养生物气溶胶。结果表明,餐厨垃圾是重要的生物气溶胶释放源,生物气溶胶中真菌浓度(224.78±27.69) CFU/m^(3)大于细菌浓度(116.95±23.01) CFU/m^(3)且高于环境背景浓度,即细菌环境背景值为(32.80±3.61) CFU/m^(3)、真菌环境背景值为(54.57±17.24) CFU/m^(3)。粒径分布上,细菌气溶胶主要分布在Ⅰ级(≥7.0μm),真菌气溶胶在Ⅳ级(2.1~3.3μm)。细菌气溶胶的优势菌门主要有变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),前者气溶胶化水平较高;真菌气溶胶优势菌门主要有子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),两者均易气溶胶化。健康风险方面,呼吸与皮肤接触的非致癌健康风险可满足美国环保署规定的最大可接受水平;但假单胞菌属(Pseudomonas)和镰刀菌属(Fusarium)的年感染风险和疾病负担均高于相应的基准值。

关键词：餐厨垃圾生物气溶胶群落结构气溶胶化指数健康风险

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煤矿地下水库水岩作用机理研究——以大柳塔煤矿为例

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煤炭科学技术 2022年第11期50卷 236-242页

作者：房满义李雪妍张根刘骞脱凯用刘淑琴中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

煤矿地下水库运行中发现顶板垮落岩石对矿井水具有净化作用,而水岩作用机理尚不明确。为揭示大柳塔煤矿地下水库水岩作用机理,选取水库顶板岩样和矿井水为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、... 详细信息

煤矿地下水库运行中发现顶板垮落岩石对矿井水具有净化作用,而水岩作用机理尚不明确。为揭示大柳塔煤矿地下水库水岩作用机理,选取水库顶板岩样和矿井水为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对顶板岩样进行了化学组成分析以及结构分析表征,开展了岩样中5种典型矿物与矿井水的静态作用试验研究,基于矿井水电导率以及其中K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)四种阳离子的浓度变化,探讨了可能的水岩作用机理,并研究了Ca^(2+)在绿泥石上的吸附等温线行为及其影响因素。研究结果表明,该水库中的水岩作用包括顶板岩样中可溶矿物的溶解作用,钠长石、钾长石、高岭石、伊利石、绿泥石的水解作用;其中矿井水中增加的K+主要来自钾长石、伊利石的水解作用。顶板岩样对矿井水中的金属离子具有吸附作用,顶板岩样对Mg^(2+)的吸附作用大于顶板岩样中绿泥石的水解作用所释放的Mg^(2+),而矿井水中Ca^(2+)的减少主要是顶板岩样中绿泥石的吸附作用所致,矿井水中生成CaCO_(3)的沉淀作用也能引起Ca^(2+)的减少。此外,水岩作用可能包括Ca-Mg、K-Mg的阳离子交换。绿泥石对Ca^(2+)的吸附过程存在多分子层的非均匀吸附,且绿泥石表面的吸附位点是不规则的,吸附位点之间的吸附并非相互独立。

关键词：煤矿地下水库水岩作用吸附水解阴离子交换

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京津冀多源固废水泥窑炉协同处置适应性研究

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应用化工 2025年第3期54卷 730-735页

作者：宋然许泽胜梁舒瑞张毅中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

研究了京津冀区域多源固废的产排处置特征,综述和分析了区域多源固废作为替代燃料或者替代原料在水泥窑炉中进行协同处置的适应性,梳理了区域水泥窑炉协同处置相关政策和标准。研究和实践表明,京津冀区域产能过剩的水泥窑炉协同处置多... 详细信息

研究了京津冀区域多源固废的产排处置特征,综述和分析了区域多源固废作为替代燃料或者替代原料在水泥窑炉中进行协同处置的适应性,梳理了区域水泥窑炉协同处置相关政策和标准。研究和实践表明,京津冀区域产能过剩的水泥窑炉协同处置多源固废不仅能化解其部分产能,同时能实现资源的综合利用,具有很好的适应性和经济社会效益,为其他区域固废的处置利用提供参考与借鉴。最后提出了建立京津冀跨区域协同处置固废机制等相关建议。

关键词：京津冀多源固废水泥窑炉协同处置适应性

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水洗预处理对磷石膏力学性能的影响研究

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应用化工 2025年第3期54卷 558-561页

作者：崔立功张志军李贞庆朱希贤中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

针对磷石膏中磷杂质减缓晶体生长和阻碍水化进程等问题,采用水洗剂CL(有机弱酸)对其预处理,研究了水洗剂CL用量对磷石膏的脱水温度和对磷建筑石膏初凝时间、终凝时间及力学性能的影响,从微观结构角度分析了水洗剂CL对磷石膏的作用机理... 详细信息

针对磷石膏中磷杂质减缓晶体生长和阻碍水化进程等问题,采用水洗剂CL(有机弱酸)对其预处理,研究了水洗剂CL用量对磷石膏的脱水温度和对磷建筑石膏初凝时间、终凝时间及力学性能的影响,从微观结构角度分析了水洗剂CL对磷石膏的作用机理。实验发现,当水洗剂CL为最佳用量0.1%(质量分数)时,试件的初凝时间7 min 14 s,终凝时间12 min 36 s;2 h抗折强度3.2 MPa,2 h抗压强度7.7 MPa,绝干抗折强度4.2 MPa,绝干抗压强度14.7 MPa。结果表明,水洗剂CL的加入缩短了磷建筑石膏的凝结时间,并显著提升了磷建筑石膏的力学性能。

关键词：磷石膏水洗剂凝结时间力学性能

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油酚分离过程低共熔溶剂的筛选及萃取性能研究

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化工学报 2022年第9期73卷 3915-3928页

作者：刘潜张香兰李志平李玉龙韩梦醒中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

低温煤焦油中酚类化合物的高效分离在工业上具有重要意义。采用COSMO-RS模型对40种用于间甲酚-异丙苯分离的低共熔溶剂进行筛选,结合σ-profile和σ-potential对筛选得到的低共熔溶剂的高萃取性能进行分析。并采用液液相平衡实验对筛选... 详细信息

低温煤焦油中酚类化合物的高效分离在工业上具有重要意义。采用COSMO-RS模型对40种用于间甲酚-异丙苯分离的低共熔溶剂进行筛选,结合σ-profile和σ-potential对筛选得到的低共熔溶剂的高萃取性能进行分析。并采用液液相平衡实验对筛选结果进行验证,优化了萃取工艺条件。结果表明,COSMO-RS模型筛选得到的氯化胆碱(ChCl)∶乙二醇(EG)(1∶2)、ChCl∶丙三醇(Gly)(1∶2)、ChCl∶乳酸(LA)(1∶2)三种低共熔溶剂与间甲酚之间存在较强的氢键相互作用,与异丙苯之间存在排斥作用。液液相平衡实验证实了COSMO-RS筛选结果的可靠性,其中ChCl∶EG(1∶2)具有最高的分配系数和选择性系数,且黏度最低,被选定为最佳的低共熔溶剂。在25℃、ChCl∶EG(1∶2)与模型油质量比为1∶1时,ChCl∶EG(1∶2)对间甲酚萃取率高达98.41%,同时异丙苯夹带量仅为8.41%,并且具有良好的循环使用性能。

关键词：低共熔溶剂萃取 COSMO-RS模型间甲酚-异丙苯分离相平衡实验验证

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