本刊已许可中国知网以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。本刊支付的稿酬已包含中国知网著作权使用费，所有署名作者向本刊提交文章发表之行为视为同意上述声明。如有异议，请在投稿时说明，本刊将按作者说明处理。
针对河南某花岗伟晶岩型高纯石英原料矿，开展了工艺矿物学研究。在岩相学观察的基础上，利用电子探针X射线显微分析仪(EPMA)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、矿物自动定量分析系统(TIMA)等测试技术，系统研究了其矿物组成、含量及嵌布特征，重点分析了石英内杂质矿物的特征。结果表明，研究样品矿物成分为斜长石，石英，钾长石，白云母、黑云母，石英质量分数在30%左右。杂质元素主要赋存在斜长石、钾长石、磷灰石、钛铁矿等微细矿物包裹体中，影响产品纯度的主要因素为石英内包裹的粒径小于10μm的微细粒杂质矿物包裹体。该研究成果为河南某花岗伟晶岩型高纯石英矿的质量评价与提纯工艺优化提供依据，同时为同类矿床开发利用提供工艺矿物学方面的参考。
氧化铜矿常与石英等脉石矿物紧密共生，实现其高效浮选分离的关键在于开发高选择性抑制剂。本研究通过单矿物浮选试验，系统考察了Cu(Ⅱ)与生物多糖黄原胶(XG)在十二胺(DDA)体系中对孔雀石与石英浮选行为的影响，并借助Zeta电位、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)揭示了抑制机理。结果表明，在pH值为10、DDA用量为20 mg/L、黄原胶用量为120 mg/L、Cu(Ⅱ)浓度为250 mg/L的条件下，孔雀石回收率降至24.87%，而石英仍保持良好可浮性，两者回收率差值达64.88%，分离效果优异。机理研究表明，黄原胶通过其极性基团与孔雀石表面Cu位点发生化学吸附，增强矿物亲水性并竞争抑制DDA吸附。Cu(Ⅱ)进一步促进了黄原胶在孔雀石表面的吸附，形成稳定亲水层，从而强化抑制效果。石英表面因缺乏相应金属活性位点，药剂吸附微弱，可浮性几乎不受影响。本研究为氧化铜矿浮选提供了一种绿色高效的抑制策略。
工业固废高效资源化是建材领域实现碳中和目标的核心挑战。本文通过面中心复合设计构建电石渣与磷石膏协同激发矿渣的全固废胶凝体系，结合数字图像相关法(DIC)实时监测应变场演化，并基于能量参数定量表征受压损伤机制。结果表明，电石渣与磷石膏存在协同作用，且电石渣作用更明显。电石渣掺量为1.2%，磷石膏掺量为20%时，弹性应变能占比最高，为78.79%。但是电石渣和磷石膏过量掺入会导致耗散能显著升高，引发脆性失效。DIC分析表明，峰值后剪切应变带主导破坏模式，能量演化呈现“输入-积累-耗散-释放”四阶段特征。本研究揭示了固废基胶凝材料能量分配与局部变形的内在关联，为工业固废基胶凝材料设计提供了理论依据。
蒙脱石作为一种天然无机吸附剂，在重金属污染水体和土壤治理中广泛应用。然而，其吸附的重金属离子存在再溶出风险，制约了蒙脱石长期环境效益。为探究和解决蒙脱石吸附锶(Sr~(2+))后的溶出问题，本试验构建了饱和吸附Sr~(2+)的蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系，系统研究了Sr~(2+)的溶出行为及碳酸盐矿化菌对溶出Sr~(2+)的矿化固定作用。结果表明，碳酸盐矿化菌具有较高的脲酶活性，在分解尿素进行矿化沉积过程中，液相中碳酸根(CO_3~(2-))浓度峰值可达2 044.43 mg/L；吸附饱和的蒙脱石中，Sr~(2+)的自然溶出率可达30%；在碳酸盐矿化菌的作用下，蒙脱石吸附的Sr~(2+)溶出率显著提升至89.07%；同时，溶出Sr~(2+)被碳酸盐矿化菌高效固定，矿化率高达99.86%。本研究所构建的复合体系不仅有效促进了蒙脱石对Sr~(2+)的解吸，并在碳酸盐矿化菌作用下对其高效矿化沉积而去除，实现了蒙脱石的循环利用。研究结果为重金属污染治理及吸附剂再生提供新的思路。
九寨沟-黄龙钙华沉积区出现大量的冻融循环造成的钙华退化现象，亟需探明冻融循环过程对该地区钙华的力学特性与微观结构演化的影响。本试验开展冻融循环试验，对经历不同冻融循环次数的钙华试件实施单轴压缩试验、扫描电镜(SEM)观测及X射线三维显微镜(CT扫描)试验，探究了不同冻融循环作用下钙华的力学性能与微观结构演变规律。结果表明，钙华力学参数随着冻融循环次数增加而降低，抗压强度由9.62 MPa降至1.78 MPa，压缩模量由0.51 GPa降至0.19 GPa；随着冻融循环次数的增加，大量微裂隙逐渐发育形成大裂隙，并向周边延伸、扩展，钙华试件内部孔隙大量发育，且冻融损伤量也逐渐增大。试验结果为高寒地区钙华边石坝稳定性评估提供了新的参考。
以湖南鲁塘某煤系隐晶质石墨浮选精矿为原料，采用酸碱法进行高碳石墨制备试验。结果表明，酸碱法可除去煤系隐晶质石墨大部分杂质，但片层间夹杂部分硅酸盐矿物和硫酸浸后过滤时产生的微量的CaSO_4等杂质导致隐晶质石墨中SiO_2、CaO等含量偏高。通过焙烧-水浸-酸浸-二次煅烧工艺可得到固定碳含量99.25%的高碳石墨，大幅度提高煤系隐晶质石墨的利用价值。
本研究结合化学多元素定量分析、光学显微鉴定、X射线衍射(XRD)、扫描电镜分析(SEM)和选择性破碎等方法，系统研究了龙胜地区原矿和选矿产品的矿物学特征及工艺特性。结果表明，滑石在各类矿石均以致密块状产出为主，颗粒形态多呈现片状、鳞片状结构。从晶体结构来看，研究区滑石以单斜晶系为主，同时可见三斜晶系的变晶；从成分来看，研究区各类矿石的滑石MgO含量(质量分数，下同)范围为31.22%～33.88%,SiO_2含量范围为65.57%～67.27%，主要杂质Fe的含量范围为0.55%～1.50%。当破碎压力控制在22 MPa时，综合矿与废石得到有效分选；细磨后的综合矿-0.5 mm以下产物的HCl酸溶量为13.86%，表明选择性破碎可有效富集选矿产品中的滑石。
为提升白光LED在大功率长时间使用过程中的发光性能及寿命，利用水平定向凝固法制备尺寸为170 mm×90 mm×20 mm的大尺寸板状Al_2O_3/YAG∶Re共晶陶瓷，研究了共晶陶瓷的微观结构和热稳定性，以及共晶片式大功率白光LED器件测试用COB芯片的光色电参数。结果表明，共晶陶瓷内均为Al_2O_3与YAG两相不规则地互相穿插交替生长，呈现三维互穿网络状结构，且因Re掺杂在两相界面上聚集导致共晶内部出现了类似网络状的粗化微观结构区域。共晶陶瓷热稳定性较好。Ce/Y为0.25%,Sm/Y为0.1%，共晶陶瓷片封装的COB芯片光效可达91.9lm/W，表明其是一种可代替树脂和荧光粉的新型荧光材料。
以磷石膏、粉煤灰为主要原料，石英尾矿与磷尾矿为辅料制备多孔吸附材料，用于处理模拟含磷废水。分别考察磷石膏掺量、烧结温度、产物固液比、吸附时间等因素对颗粒除磷效果的影响，并分析烧结产物吸附前后的表面形貌和元素分布。结果表明，磷石膏与粉煤灰质量比为4∶6，烧结温度为1 000℃，保温时间为30 min，升温速率为10℃/min，可制得磷石膏基粉煤灰质吸附材料，将其用于吸附试验，在固液比为20 g/L、吸附时间为10 h时吸附达到平衡，总磷去除率为96.53%，模拟废水中余磷浓度低于0.5 mg/L。
为开发高性能注浆材料并优化其工程适应性，本试验以硅酸盐水泥为基体，通过调控改性蛭石制备参数，系统探究了蛭石配比、掺量及拌合水温对材料性能的影响规律。通过测定干密度、抗压强度和抗折强度等指标，揭示了改性蛭石对水泥基材料的增强机制。结果表明，当蛭石与纳米材料质量配比为3∶1，掺量为6%，拌合水温为30℃时，体系呈现最优综合性能。机理研究表明，改性蛭石通过孔隙填充效应和界面增强效应协同提升材料密实度，而纳米颗粒的掺杂有效调控了水化产物形貌；拌合水温的升高(≤30℃)可加速水化反应，但过高温度(>40℃)会引发C-S-H凝胶粗化，导致后期强度衰退。本试验为复杂地质条件下注浆材料的性能优化提供了理论依据，对推动绿色低碳注浆技术发展具有工程实践价值。
为了制备孔径可调节和低成本的SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶，以煅烧高岭土为原料主要原料，采用碱熔-酸浸-常压干燥工艺，合成了孔径可调节的低成本SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附-解吸、差示扫描量热法等方法(DSC)研究了孔径调节剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)对制备的SiO_2-Al_2O_3复合气凝胶微观结构和性能的影响。结果表明，通过添加孔径调节剂，改变了气凝胶的孔径分布，提高了离子转移速率，制备的SiO_2-Al_2O_3气凝胶具有701 m~2/g的高比表面积，总孔容积为1.78 cm~3/g，平均孔径为10.18 nm。
为明确硅质原料中黏土矿物对蒸压加气混凝土孔结构与性能的影响，以膨润土模拟黏土矿物制备蒸压加气混凝土，结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段，探究了膨润土对加气混凝土发气过程、孔结构与性能的影响。结果表明，膨润土掺量从0增加至7.5%时，浆体的发泡率从54.6%降至44.7%，降低了18.1个百分点，发泡时间缩短15 min，平均孔径从1.5 mm减小至0.5 mm。当膨润土掺量为4.5%时，试样的干密度为495.2 kg/m??、抗压强度为2.1 MPa、导热系数为0.132 W/(m·K)，此时试样可兼顾力学性能与保温性能。
为了对尾矿开展资源化利用，本试验以柞水铁尾矿(FeT)为主要原料，协同矿渣微粉(GGBS)、细末尾渣(FTR)制备尾矿免烧砖。研究了水泥用量、矿渣微粉用量、拌合水用量和成型压力等工艺参数对制品性能的影响。结果表明，铁尾矿、水泥、细末尾渣与矿渣微粉质量比为46∶14∶30∶10，拌合水用量为10%，成型压力为20 MPa时，经标准养护28 d后，样品抗压强度达到25.46 MPa，满足JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》中MU25等级要求。微观分析表明，GGBS中的活性成分与水泥水化产物发生反应形成协同增强效应，而Fe T的级配优化有效填充了FTR骨架间隙，提升密实度。研究结果为铁尾矿资源化利用提供了参考依据。
系统探究了电石渣掺量对石膏激发矿渣胶凝体系早期性能的影响机制。通过流变学测试、热重分析(TG-DTG)、X射线衍射(XRD)分析及灰色关联度模型，揭示了电石渣掺量对石膏激发矿渣浆体流变特性和水化产物的影响，构建了流变参数与流动度之间的关系。结果表明，随电石渣掺量从0.5%增至2.5%，屈服应力从2.400 Pa上升至4.155 Pa，塑性黏度从0.201 Pa·s增至0.239 Pa·s，流动度从138 mm降至127 mm。灰色关联度表明塑性黏度与流动度关系最显著(r=0.767)。当电石渣掺量为1.5%时，30～120℃受热失重率最高，对应水化产物生成量最大。但过量电石渣导致致密硅铝酸盐层的生成，3 d单轴抗压强度下降。
为给东非某地区石墨矿选矿厂设计提供技术支撑，选择该地区典型的晶质石墨矿样，结合矿物组成及嵌布特征，系统开展浮选工艺优化试验。在工艺矿物学分析和现有设备基础上选择初始工艺为“一段磨矿，一次粗选一次扫选，粗精矿六段再磨八次精选”，磨矿介质为钢球(比重为4.5g/cm~3)，煤油用量为100 g/t、2号油用量为180 g/t。为确定最佳浮选工艺流程，对粗精矿的再磨次数和精选次数进行调整。结果表明，最佳工艺流程为：原矿经粗磨后进入螺旋分级机，分级底流返回粗磨，溢流进入粗选，粗选精矿经加药搅拌后进入五段再磨，八段精选，逐级提高精矿品位；粗选尾矿经过扫选排出最终尾矿，扫选精矿和各阶段精选尾矿依次返回粗选。得到最终指标为精矿固定碳品位为96.02%，精矿回收率为96.16%，精矿正目率53.18%。
基于工艺矿物学研究，对云南某低品位风化胶磷矿进行了选矿试验研究。针对高泥和高倍半氧化物含量的特点，进行分级脱泥-浮选工艺试验研究，考察脱泥作业、分散剂、抑制剂和捕收剂对选别结果的影响。结果表明，在原矿品位21.73%时，经过脱泥量保持在35%左右，脱泥后得到P_2O_5品位为24.23%，回收率为72.48%，在六偏磷酸钠用量为2 500 g/t，碳酸钠用量为3 600 g/t，捕收剂C10异构醚胺用量为400 g/t的反浮选条件下，经过一次粗选获得粗精矿P_2O_5品位为29.55%，回收率为70.25%。说明脱泥可减少矿泥对浮选的影响并去除部分有害杂质，浮选可进一步提高P_2O_5品位，获得符合下游化工产业要求的精矿产品。
为了高效利用低品位硅藻土矿，针对其杂质进行试验研究，采用摇床-磁选联合方式对其进行提纯处理。结果表明，在磨矿细度-0.074 mm筛余70%，摇床选矿矿浆浓度(质量分数，下同)为15%，分散剂六偏磷酸钠添加量为1.5%，磁选矿浆浓度为20%，磁场强度为1.0 T，得到品位为91.50%、回收率为86.96%的硅藻土精矿。提纯后产品附加值提高，达到产品应用质量二级品标准，应用领域拓宽，市场前景较好。
磷石膏是湿法磷酸工艺产生的大宗工业固废，也是磷肥生产过程中的主要副产品。由于其含有有机质、硅质等多种杂质，严重制约了其在建材等领域的规模化应用。本试验针对有机质和硅质杂质进行了高效脱除，通过“一段脱色粗选-一段脱硅粗选-两段空白脱硅精选”的浮选柱工艺，显著提升了磷石膏的品位和白度，同时降低了药剂消耗与生产成本。结果表明，该工艺可获得产率为73.71%，品位为97.87%，回收率为86.49%，白度为75.54%(200℃烘干)的高品质磷石膏产品，其性能指标远超GB/T 23456—2018《磷石膏》一级标准。本研究为磷石膏的高值化利用提供了可行的技术方案，具有重要的工业应用价值。
广东某萤石矿原矿CaF_2含量为38.94%,CaCO_3含量为38.39%。矿石成分复杂，碳酸钙矿物含量高的难选萤石矿。为有效回收利用该矿石中的萤石资源，采用自主研究的新药剂对其进行选矿试验研究。结果表明，原矿磨矿细度-200目(-0.074 mm)72.50%，选用抑制剂XP-1、QP-11、QP-20，捕收剂HQ-12，经过“一粗一扫七精，中矿循序返回”的闭路流程，获得了CaF_2品位为99.36%、回收率为90.32%的萤石精矿。
采用浮选工艺对隐晶质石墨进行提纯加工。结果表明，磨矿细度D90为45μm，柴油和2号油为主要浮选药剂，中级脂肪醇为调整剂，柴油用量为5‰(石墨原矿量计，下同)，2号油用量为5‰，中级脂肪醇用量为3‰，采用一段粗磨粗选，两段精选的工艺，浮选精矿品位达到94%以上，回收率达到85%以上。表明采用中级脂肪醇为隐晶质石墨浮选时的调整剂可大幅提高浮选精矿的指标，缩短隐晶质石墨浮选工艺流程，为隐晶质石墨的深加工利用提供了方法，为隐晶质石墨资源的充分利用提供了工艺，避免资源浪费。
当前对于多金属矿区土壤地球化学异常特征及综合成矿预测多采用数值模拟方法，但由于缺少对成矿靶区空间差异值的控制，导致成矿预测精度较低。为此，本试验提出多金属矿区土壤地球化学异常特征及综合成矿预测研究。先通过对多金属矿区土壤地球化学异常特征的分析，明确单金属元素的异常特征和综合异常特征，然后对矿区地质观测数据进行挖掘，对在成矿靶区的置信区间的进行优化，以控制靶区的空间差异值，最后结合矿化空间的控矿因素构建成矿模型，基于此，采用集成多物性参数的机器学习算法对矿区成矿进行预测，进而圈定找矿靶区。试验结果表明，所提方法可以有效预测多金属矿区的成矿情况，预测精度较高。
边坡失稳会造成严重的人员伤亡和巨大经济损失，快速精准的判定边坡稳定状态是制定科学有效的防治措施的前提。针对现有预测模型存在的不足，本文通过SSA-SVM-XGBoost算法构建了一种边坡稳定性预测融合模型。模型将6个参数(容重、黏聚力、内摩擦角、坡角、斜坡高度、孔隙水压力比)作为输入，结合收集到的200组数据构建完整的模型训练样本集，边坡状态稳定与失稳作为输出。结果表明，SSA-SVM-XGBoost模型在混淆矩阵下得到的准确率为0.875，召回率为0.900，精确率0.857,Fl得分为0.878，相较于SSA-SVM模型与SSA-XGBoost模型，该模型在识别边坡失稳状态时的具有突出优势。研究结果表明，基于实际工程数据的边坡状态评估与传统分析方法具有良好的一致性，可为边坡稳定性预测提供参考依据。
为有效控制沿空留巷围岩稳定性，以恒源煤矿Ⅱ633机巷为工程背景，建立了切顶前后沿空留巷结构力学模型和数值模型，分析了切顶卸压对沿空留巷围岩“大、小结构”的影响，获得了切顶卸压前后巷道围岩力学行为特征。结果表明，顶板切顶主要对沿空留巷围压“大结构”造成影响，理论计算切顶后巷旁支护阻力相较于未切顶时减小1.35 MN，表明切顶可以增加沿空留巷“大结构”稳定性，以保证“小结构”稳定性。未切顶时Ⅱ633沿空留巷顶板应力卸压区和塑性区范围较大，切顶后顶板悬臂结构能够及时垮落，卸压区范围和塑性区大幅减小，沿空留巷围岩所承受载荷逐渐减小，确保了沿空留巷围岩稳定性。在针对Ⅱ633机巷原支护方案进行了优化，在顶板支护中添加恒阻大变形锚索，矿压监测数据表明，优化后支护方案能够有效控制沿空留巷围岩稳定性，为类似沿空留巷围岩控制提供了理论和试验基础。
在矿床深部钻探孔壁失稳风险预测时，将钻探孔壁失稳的剪切破坏情况作为输入数据，预测风险指数，受到泛化误差的影响，出现钻参组合风险指数预测值与实际值不符的问题，影响风险预测精度。因此，设计了高岭土矿床深部钻探孔壁失稳风险动态预测方法。根据摩尔-库伦强度理论、德鲁克-普拉格强度理论，分析钻探孔壁的剪切破坏情况，建立矿床深部钻探孔壁失稳破坏风险准则。利用d指数、dc指数反映地层压力变化，通过风险准则预测深部孔壁失稳的钻压、钻速、扭矩、深度、井涌风险等钻参组合风险指数，并引入移动平均值的散度，量化风险指数。将风险指数预测的支持向量、超平面的最大间隔考虑在内，消除钻探孔壁失稳风险指标预测泛化误差，从而实现钻探孔壁失稳风险动态精准预测。最终的预测结果显示，钻压、钻速、扭矩、深度、井涌风险等钻参组合风险指数的预测值与实际值相近，预测误差相对较小，或可忽略不计，对于提升高岭土矿床深部钻探的安全性具有重要作用。
本研究系统阐述了膨润土基材料的改性设计原理与技术方法，探讨了其在智能材料、电化学储能、高附加值精细化工和环境治理等前沿领域的多维应用。剖析了当前行业面临的技术与产业挑战，提出了未来研究方向与发展路径，指出通过绿色改性技术、功能导向设计与多学科交叉融合，推动膨润土产业向高端化、智能化、可持续化转型。
鳞片石墨由于其独特的层状结构和优良性能，在各个领域发挥出了不可替代的作用，其应用价值依赖于大鳞片(+0.150 mm)，鳞片越大，应用价值通常越高，但大鳞片在选别过程中容易损坏。因此，在鳞片石墨磨选过程中，保护鳞片结构的完整性是石墨加工中的重点研究方向。本文综述了近年来鳞片石墨磨选工艺的研究进展，结合石墨鳞片结构的特殊性，阐述了不同的磨矿介质、设备及选别优化措施现状，总结了磨矿效果的表征方法，展望了未来磨选技术与多维度表征体系的构建，以期为鳞片石墨的保护和高附加值开发利用提供理论参考与技术方向。
镁渣是金属镁冶炼产生的主要固体废弃物，其资源化利用对环保和可持续发展至关重要。本文综述了镁渣在胶凝活性和体积稳定性方面的最新研究进展，分析了镁渣的化学与矿物组成，指出其活性主要来自β-C_2S，但其中的f-MgO易导致体积不稳定。进而探讨了化学组成、矿物相结构、细度和激发剂类型等影响胶凝活性的关键因素，并深入剖析了镁渣的膨胀机理与控制方法。在此基础上，总结了优化镁渣性能的主要技术途径，包括物理活化、化学激发及复合活化等方法。针对当前研究的不足提出了未来展望，以推动镁渣在建筑材料领域的规模化应用。