硫化礦石結塊機理及檢測技術研究與應用.pdf

1、硫化礦石結塊是硫化礦床開采與加工過程中長期存在而又難以解決的問題，一直以來都被視為硫化礦企業(yè)的重大安全隱患。研究結塊的影響因素及結塊檢測技術，能夠為制定結塊預防措施、減少結塊造成的損失提供依據(jù)。
　　 本文通過收集和查閱相關文獻，在對國內外有關結塊機理、結塊檢測技術研究現(xiàn)狀進行系統(tǒng)綜述的基礎上，采用理論分析、實驗測定與數(shù)值模擬相結合的方法，對影響硫化礦石結塊的因素進行分析，提出了新的結塊特性檢測方法和結塊預防措施。本文的主要研究

2、內容和成果如下：
　　 (1)建立硫化礦石結塊的事故樹，定性分析影響結塊的各種因素，并運用邏輯運算和布爾代數(shù)化簡法則，求得結塊的最小割(徑)集，找出引起結塊的各種因素組合。根據(jù)結構重要度的近似判定法則，初步確定了主要影響因素的大小順序。在此基礎上對各主要影響因素進行分析，將結塊的綜合機理分為三類：溶解性機理、化學反應理論和物理機理。
　　 (2)提出了結塊情況的表征方法，從以往的定性觀察上升到定量評價，除了常用的氧化增重

3、法和結塊率法以外，又提出了一種改進的單軸測試法(COSTT)，對結塊特性進行多角度分析，該方法不僅可以測定屈服強度，還可以測定工程上更為關心的材料極限強度、應變等力學參數(shù)。與其他方法相比，更直觀精確；同時還可對各因素進行耦合分析，為以后防結塊劑或防結塊劑的研究提供了技術參考。
　　 (3)采用單因素實驗和正交實驗法相結合，選取溫度、濕度、含水量、粒度四個因素為指標，通過正交實驗法分析定性得出其影響程度的大小順序：溫度>含水量>濕

4、度>粒度。實驗表明，改變這些因素能顯著改變各硫化礦石的結塊情況。
　　 (4)在單因素實驗和正交實驗的基礎上，使用響應面法進行優(yōu)化，對實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，得出溫度、濕度、粒度和含水量與結塊率之間的回歸方程：Y=93.654+14.048X1+3.125X2+0.910X3+14.641X4-4.724X1X2-8.663X1X3+2.660X1X4-35.655X12-28.867X22-0.913X2X3+1.601X2X4

5、-19.1516X32+0.042X3X4-1.158X42R2=0.881，
　　 上式中X1、X2、X3、X4分別是指溫度、濕度、粒度和含水量的水平值，并非具體數(shù)值。該式表明，各因素對結塊率的影響不是簡單的一次關系，而是二次關系，X1X4和X2X4項的系數(shù)較大，所以溫度與含水量、濕度與含水量的交互作用較明顯，其他各因素間的交互作用不明顯。
　　 (5)提出了結塊的防治措施：物理法、化學法和工藝法；并從管理層面提出幾點