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中南大学学报（自然科学版）

中南大学学报（自然科学版） wx-icon

  • 核心期刊、CA、SA、JST、EI、CSCD
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  • 主编：黄伯云
  • ISSN:1672-7207
  • CN:43-1426/N
  • 主管单位：中华人民共和国教育部
  • 主办单位：中南大学
  • 出版周期：月刊
  • 地址：湖南省长沙市中南大学校内
  • 简介：《中南大学学报（自然科学版）》创刊于1956年，是由中华人民共和国教育部主管、中南大学主办的以材料、冶金、选矿、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期刊。
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Volume 57 期 1，2026 2026年第57卷第1期

  • 矿业工程 • 冶金工程 • 环境工程 • 化学与化学工程 • 材料科学与工程

    钟强, 高梓朔, 赵玉潮, 姜文政, 刘会波, 张鑫

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.01.001
    摘要：矿物组成与矿相结构是影响烧结矿质量的关键因素，为了实现烧结矿持续高质高产，需要对矿物组成与矿相结构进行精准调控。首先，总结了烧结矿的主要矿物组成及宏微观结构特征，并解析了气孔分布与壁厚结构的关系；其次，讨论了矿相结构对烧结矿机械强度、还原性、低温还原粉化性能及软熔性能等关键质量指标的影响机理；第三，从原料特性与工艺条件2个维度，归纳了碱度、MgO/Al2O3、微量元素以及烧结温度、气氛等因素对矿相演变的调控规律。研究结果表明：铁酸钙矿相具有最高的抗压强度和良好的还原性；微观上，针状铁酸钙与含铁矿物形成的交织熔蚀结构综合性能最优；宏观上，气孔率高促进还原，厚壁结构提供强度；提高碱度、降低原料镁铝比、提高烧结气氛氧含量可以促进铁酸钙生成；碱金属可以提高烧结液相流动性，影响烧结气孔分布。面对原料劣质化趋势与“双碳”目标，通过优化原料配比与工艺参数可以实现矿相结构的精准定向调控，这是未来生产高强度、高还原性、低碳烧结矿的关键途径。  
    关键词：铁矿烧结;矿相结构;铁酸钙;机械强度;冶金性能   
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    更新时间：2026-03-03

    杨朝格, 李博文, 李俊孟, 刘方圆, 董军

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.01.002
    摘要：在处理地下水四氯乙烯(PCE)污染过程中，传统过硫酸盐/Fe2+氧化技术面临非水相污染物传质限制、Fe3+/Fe2+循环效率低和氧化剂利用率低等瓶颈。本研究引入β-环糊精(β-CD)作为强化剂，利用分子包合与金属络合双重机制强化PCE的降解效能。首先，构建β-CD与Fe2+的络合体系，通过紫外可见光谱仪和循环伏安法表征β-CD对Fe2+的螯合作用及其对Fe2+/Fe3+氧化还原行为的影响；其次，采用顶空平衡实验研究 β-CD对PCE的增溶作用，结合吹扫-气相色谱质谱法定量分析PCE质量浓度，通过增溶平衡方程与增溶动力学阐明β-CD增溶PCE的机制；最后，动态监测PCE、Fe2+/Fe3+、PDS及Cl⁻质量浓度的变化，以评估β-CD对PCE降解动力学与脱氯矿化过程的促进作用。研究结果表明：β-CD独特的截锥状空腔结构可将PCE包合，形成水溶性复合物，相比于PCE在水中的溶解度(157.2 mg/L)，β-CD使PCE的质量浓度(406.23 mg/L)提高了2.58倍；β-CD可以有效降低Fe2+/Fe3+的氧化还原电位，加速Fe3+/Fe2+的氧化还原反应；形成了β-CD与PCE物质的量比为1꞉1的增溶复合物，并且Fe2+的存在并不影响复合物的比例与结构；β-CD对PCE的增溶动力学遵循伪二级动力学模型；增强PDS/Fe2+反应体系的最佳β-CD质量浓度为1 g/L，与PDS/Fe2+体系相比，加入β-CD使PCE的降解速率提高了14倍，同时实现了对PDS的高效利用(88.00%)和PCE的完全脱氯矿化。  
    关键词：PCE污染;地下水修复;氧化降解;过硫酸盐/Fe2+体系;β-环糊精   
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    更新时间：2026-03-03

    侯新凯, 王颖, 张君豪, 孙可为, 黄树森

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.01.003
    摘要：针对钢渣中RO相(FeO-MgO-MnO-CaO连续固溶体)细粒弱磁性矿物在干法分选中效率低的问题，研发了一种空气流态化磁网筛分高梯度磁选机。首先，该设备将粉体稀相流态化技术与微米级丝网磁介质相结合，构建出强磁网过滤器，形成高梯度磁场，实现物料的单颗粒精准分选；其次，为优化磁系结构，基于网格化磁场实测与磁能计算法，重点对比了圆形(传统)与方形(新型)磁系的性能；最后，揭示了磁系配置与磁场特征之间的关联性。研究结果表明：方形磁系采用竖直对置双励磁线圈结构，铁芯居中并通过导磁材料连接，形成“上下贯通、左右对称”的双闭合磁路，使磁阻降低至圆形磁系的40%；方形磁系竖直面磁场呈反置马鞍形分布，水平面磁场呈方形盆状分布，磁能转化率达59.6%，是圆形磁系的1.83倍，能量利用率显著提高。方形磁系有效抑制漏磁，提升磁场强度与稳定性，更适合高梯度磁选分选要求。  
    关键词：流态化磁选机;RO相分选;磁系;磁场;钢渣   
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    更新时间：2026-03-03

    闫虎祥, 王庆伟, 蒋国民, 桂晓雨, 习晨, 邹才华

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.01.004
    摘要：铼是航空航天等关键领域不可或缺的稀缺金属，其供需矛盾日益突出。在铜钼冶炼过程中，铼会富集于成分复杂、处理难度大的污酸内，因此从该介质中高效回收铼对保障战略资源供给与实现循环利用具有重要意义。首先，梳理了全球铼资源分布，并剖析了铼在冶炼过程中的迁移富集行为与赋存形态；其次，系统评述了目前铼回收的主要方法，包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法及溶剂萃取法；最后，总结了常用萃取剂的萃取性能、适用条件与工业应用场景。研究结果表明：全球铼资源90%以上分布于西半球，铜精矿中铼以CuReS4、ReS2形式赋存，冶炼时被氧化为Re2O7，经烟气、酸洗进入污酸体系。溶剂萃取法因其对宽浓度范围铼的高适应性、强抗杂质干扰能力以及较好的选择性，成为当前工业应用中的主流技术。然而，复杂体系下萃取剂的长期稳定性欠佳、制备成本偏高，限制了该技术的规模化应用。未来研究需结合分子模拟与高通量筛选技术，加速开发兼具高效性、稳定性与经济性的新型萃取体系，以推动其实际工程应用，最终实现污酸无害化处理与铼资源高效回收的双重目标。  
    关键词：铜钼冶炼;污酸;铼;萃取剂   
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    更新时间：2026-03-03
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