响应曲面法优化铜硫浮选分离试验研究

根据对铜矿的工艺矿物学分析,制定了先混合浮选后铜硫分离的工艺流程。通过单因素试验确定了混合浮选粗选丁基黄药与丁铵黑药最佳用量为180 g/t+90 g/t,二段磨矿最佳磨矿细度为-0.045 mm含量为80%,铜硫分离粗选捕收剂Z-200最佳用量为30 g/t。采用响应曲面法对铜硫分离抑制剂用量进行优化,结果表明抑制剂的最佳用量分别为Na₂S 119.43 g/t、CaO 1874 g/t、KG 498.26 g/t,在该条件下软件模拟得到Cu品位和回收率分别为8.47%、95.67%,与实际优化浮选试验结果相近。采用上诉最佳药剂制度进行闭路试验,最终获得Cu品位23.64%、Cu回收率92.54%的铜精矿和S品位43.45%、S回收率82.86%的硫精矿。     

响应曲面法优化生物质炭去除水溶液中的阿特拉津

将农业废弃物大豆秆在450℃缺氧条件下热裂解制备生物质炭。采用元素分析仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光电子能谱分析(XPS)等手段对生物质炭进行理化性质分析;应用响应曲面法(RSM)下的中心合成设计(CCD)功能研究4个因素(初始pH、吸附剂质量浓度、阿特拉津质量浓度、温度)对阿特拉津去除率的影响;建立二阶模型,并通过方差分析验证二阶方程的有效性。结果表明:生物质炭表面充满孔状结构,且富含C=C、C-C、CHx、-C-OR、-COOR等官能团;吸附阿特拉津后生物质炭在羟基(-OH)的位置产生了新的吸收峰,推测羟基官能团在吸附过程中发挥了重要作用。RSM法优化最佳吸附去除阿特拉津条件为:初始阿特拉津质量浓度为5mg/L、pH=6.67,吸附剂质量浓度为7.75g/L、温度为32℃;在该条件下阿特拉津的吸附去除率达到92.18%。该研究可为评价施加生物质炭土壤中阿特拉津的迁移规律及阿特拉津污染水体修复提供参考。     

基于响应曲面法井下机器人焊修疲劳试验研究

对井下探测机器人主车体用铸件在焊接修理工艺中,影响其使用寿命的几个重要因素,如加压处理压强、热处理时间、冷却时间和抛光时间作出系统的疲劳试验研究,并运用响应曲面法对重要因素和试验结果进行分析,对拟合数学模型进行详细阐述,最终确定了井下探测机器人主车体用铸件使用寿命的最大值以及各因素的取值条件,即当加压处理压强为8 MPa、热处理时间为15 h、冷却时间为5.1 h、抛光时间为48 s时,使用寿命最大值达到10^6.95 h。     

应用曲面磨光法预测矿井隐伏构造

矿井构造是影响安全、高产主要因素之一。前人对隐伏构造尤其是隐伏断层的预测做过一定的研究,但预测的结果往往不能令人满意。为改进传统方法的不足,提高对隐伏构造预测的准确性,尝试运用一种新的预测矿井隐伏构造方法～曲面磨光法,这种方法具有局部拟合和磨光性的特殊数学性质,通过对曲面进行多次磨光,找到隐伏的构造异常,达到预测隐伏构造的目的。山东东滩煤矿六采区运用该方法对隐伏构造进行了预测,分析得出的15条断层与勘查成果逐一对应,预测结果可靠。因此,曲面磨光法是进行矿井隐伏构造特别是隐伏断裂预测的一种有效方法。     

石墨消解仪-自动定氮法测定植物果实中的全氮

通过测定植物果实中的氮元素含量,能够掌握植物生长状况,为提高优质果实的产量提供重要信息。目前分析测试植物果实中全氮的方法为传统凯氏定氮法,主要步骤为消解、蒸馏和滴定,消解时间约90min,蒸馏滴定时间约10～20min,分析测定过程较为繁琐,容易产生人为误差,不适于大批量植物果实样品的分析检测。为了缩短植物果实样品全氮的分析测定时间、提高工作效率,避免人为误差以及解决消解过程中样品飞溅和白烟逸出的问题,本文使用石墨消解仪对样品进行消解,加入浓硫酸和催化剂并加盖回流塞,使用全自动定氮仪进行分析测定,消解过程中样品不发生损失,白烟不逸出,消解时间约50min,蒸馏时间约3min,试剂消耗量小,相对误差和相对标准偏差均小于5%。本文建立的方法能够满足实验室快速、准确检测大批量植物样品中全氮的分析需求,已在中国地质调查局地调招标项目和河北省农用地土壤污染状况详查项目中得到了应用。     

ICAP仪器主要工作条件的优化方法研究

ＩＣＡＰ仪器在不同工作条件下，其测试精度与准确值差别是较大的。因此，正确进行工作条件的优化，是ＩＣＡＰ仪器分析工作的关键。本文从理论依据及实验方法两个方面探讨了实现条件优化的具体方法，以及其对于确保仪器的最佳测试状态和进一步扩大测试领域所具有的实际意义。     

荆江近岸河床演变对水沙条件的响应探讨

近岸河床的变化对于险工段河势稳定、护岸及堤防的安全产生影响。1990年代以来,尤其三峡水库蓄水运行后,上游来沙大幅减少,荆江河床普遍发生了冲刷,近岸河床发生了相应调整。主要结合荆江河段近岸河床监测资料及已有分析成果,从三个方面分析近岸河床演变对水沙条件变化的响应,一是近岸河床冲刷坑特征值与水沙条件的关系;二是近岸岸坡稳定性对水位变幅的响应程度;三是近岸河床平滩河道形态尺度对水沙过程的响应程度。通过计算分析得出近岸河床特征值与水沙定性及定量的关系。     

基于响应面法的淤泥质土固化配方优化研究

选择掺入生石膏、生石灰、碳酸钠来消除有机质对水泥固化淤泥质土的不利影响。以生石膏、生石灰和碳酸钠的掺量作为3个影响因子,以固化淤泥质土7 d和90 d的无侧限抗压强度为响应值,采用旋转中心组合设计安排试验。利用响应面法对这3种外加剂的配比进行优化,并通过单因子效应分析和交互作用分析分别考察各影响因子单独变化对强度响应值的影响以及3种添加剂的交互作用效应。结果表明：强度响应对生石膏和生石灰掺量变化的敏感程度随龄期的增大而增大,而对于碳酸钠,情况则相反。7 d时,生石灰与碳酸钠的交互作用显著;而90 d时,则生石膏与碳酸钠的交互作用显著。最终得出在腐植酸掺量6%和水泥掺量15%前提下,3种外加剂在7 d和90 d的最佳配比。在最优配方的掺加下,对于7 d和90 d龄期固化淤泥质土的实际强度可以分别达到623、1 213 kPa。     

微波消解法在水泥工业样品分析中的应用

在过去的几年中,辅助燃料(如旧轮胎和塑料垃圾)在水泥行业应用越来越重要,不仅是价格原因,更重要的是这些应用在经济和环境方面对于处理废弃材料起到了重要作用。水泥回转窑的高温是塑料垃圾焚烧的最好条件。旧轮胎作为辅助燃料的应用已经很长时间了,因为它们的材料、反应行为及对最终产品的影响都已经得到了很好的认知,而塑料垃圾的分析相对比较困难。如塑料瓶子及塑料薄膜往往添加各种不同的色素及添加剂。水泥对锌和其他痕量元素非常敏感,尤其是氯元素。因此,在燃烧前,必须先将PVC材料挑出,而食品包装材料必须先经过清洗避免氯化钠残留而带入氯元素。这就是粉碎垃圾需要完全消解及分析的关键原因。因为垃圾的组成是不均一的,完全     

微波消解-等离子体发射光谱法同时测定水中硅铁钠

讨论使用电感耦合等离子体发射光谱法测定水样中si、Fe、Na时，四种水样前处理方法对测试结果的影响。提出采用HNO3^-HF体系微波消解、H3BO3掩蔽HF的方法前处理水样，用等离子体发射光谱法可同时准确快速地测定水中Si、Fe、Na三种元素的含量。5次测定的相对标准偏差小于4％，加标回收率为89．2％-106％。     

基于响应面的可见光催化材料制备与优化

为使TiO₂能在可见光作用下发挥光催化作用,并易于从水中分离,将掺有稀土金属离子Er³⁺的上转换发光剂Er³⁺:YAlO₃与TiO₂采用溶胶-凝胶法结合,再将其负载于聚氨酯海绵(PS)载体表面,制备Er³⁺:YAlO₃/TiO₂-PS光催化剂。利用响应面(RSM)方法对光催化材料制备条件进行优化,根据中心组合设计方法设计出3因素5水平析因实验,以光催化剂对苯酚的降解率作为响应值,得到最佳的催化剂制备条件:在水热处理温度110~114 ℃、光催化剂中TiO₂质量浓度60~65 mg/L、海绵/溶胶负载比20 g/L时苯酚降解率最佳,与实测结果相符。     

水文频率分析中参数估计SAGA-ML方法的研究

建立基于模拟退火遗传算法(Sjmualted Annealing Genetic Algorithm,SAGA)的改进极大似然法,即将似然函数相反数求解极小值的表达式作为目标函数,依据矩法估计参数取值范围作为约束条件,然后应用SAGA进行参数估计.与常规极大似然法思路有本质不同,改进极大似然法通过遗传算法进行参数优化.通过蒙特卡罗试验,验证了改进极大似然法在参数估计和不同频率设计值估计两个方面均具有很好的准确性,与基于最大熵原理的方法效果相当,优于其他方法;同时该方法不受线型类型、参数数目和约束条件的限制;可以避免应用常规极大似然法时出现似然方程无解等情况;且求解过程简便快捷,使极大似然法在理论上和实际应用中都成为有效的方法.     

南黄海表层沉积物中氮的分布特征及其在生物地球化学循环中的功能

本文报道了南黄海表层沉积物中不同形态氮的区域分布特征及其在生物地球化学循环中的作用。结果显示 ,在粒径 <31 μm的粒度组分含量 >6 5 %( )、35 %～ 6 5 %( )和 <35 %( )的三个区域中 ,沉积物中不同形态氮的含量比值分别为 :1 .6 5 :1 .2 6 :1 (IEF- N) ,1 .2 3:1 .1 0 :1 (WAEF- N) ,1 .4 1 :1 .0 4 :1 (SAEF- N) ,2 .0 8:1 .4 5 :1 (SOEF- N) ,TN(1 .70 :1 .2 6 :1 ) ,即在细粒度组分 (<31 μm)含量较高的区域 ,不同形态氮的含量也相对较高 ;在三个分区内 ,不同形态氮的埋藏通量非常相近 ,而埋藏效率自 至 区逐渐递增 ,在细粒度组分 (<31 μm)含量最低的 区内 ,埋藏效率最高 ,TN的埋藏效率可达 30 .2 1 %,即南黄海表层沉积物中 70 %以上的氮在适当的条件下可释放进入水体参与其生物地球化学循环 ,能提供海洋新生产力所需氮的 6 .5 4 %,对海洋生产力具有一定的补充和调控作用。     

土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法

将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明：边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。     

Noise Reduction Technique Applied to the Multichannel Analysis of Surface Waves

This paper shows the presence of noises and technique to reduce these noises during the surface wave analysis. The frequency-dependent properties of Rayleigh-type surface waves can be used for imaging and characterizing the shallow subsurface. Interference by coherent source-generated noise inhibits the reliability of shear-wave velocities determined through inversion of the phase velocities of Rayleigh waves. Among these interferences by non-planar, non-fundamental mode Rayleigh waves (noise) are body waves, scattered and non-source-generated surface waves, and higher-mode surface waves. For the reduction of noise, the filtering technique is implemented in this paper for the multichannel analysis of surface wave method (MASW). With the de-noising technique during the MASW method, more robust and reliable outcome is achieved. The significance of this paper is to obtain pre-awareness about noises during surface wave analysis and take better outcomes with de-noising performance in near surface soil investigations.     

瞬变电磁法寻找铝土矿效果与分析

铝土矿属于风化矿床,覆存于奥陶灰岩风化壳附近的不整合面之上。受沉积环境和剥蚀程度等因素影响,在风化壳低洼部位富集。铝土矿体电性上呈高电阻率特征,与下部灰岩电性较为接近,因此。用电法寻找该类矿床无直接有效的手段。瞬变电磁法是寻找低电阻率金属矿的有效方法之一,对高电阻率目标体分辨能力比较弱,特别是在有低电阻率层覆盖的情况下效果不理想。选择渭北某铝土矿区投入瞬变电磁方法剖面工作,建立适当地电模型,分析瞬变电磁衰减曲线及电阻率断面特征,对灰岩界面进行划分,推断矿体富集部位。经过钻孔验证,取得了较好的找矿效果。     

High Pressure Asher Digestion and an Isotope Dilution-ICP-MS Method for the Determination of Platinum-Group Element Concentrations in Chromitite Reference Materials CHR-Bkg, GAN Pt-1 and HHH

New concentration data for Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir and Pt are presented for three chromitite reference materials. A simple and very effective procedure was applied for the measurements. Samples were spiked with enriched isotopes and digested in a HNO₃/HCl (5+2) acid mixture at 300 °C and 125 bar (1.25 × 10⁷ Pa) pressure in a high pressure asher (HPA-S, Anton Paar). The programme settings were changed as a function of mass (0.5, 1, 2 and 4 g) and time (5 and 15 hours). Complete chromitite dissolutions for three digestions at each setting were monitored using XRD analyses of the amorphous residue after digestion. The osmium concentration was determined by sparging the OsO₄ that was formed during digestion into a quadrupole ICP-MS. After drying and re-dissolution of the remaining residue, the other PGEs were separated on-line from their matrix in a simple cation-exchange column that was coupled to the ICP-MS. The concentrations were determined through isotope dilution and external calibration (Rh). By using the on-line separation, we were able to control interference effects (isobaric and molecular), which resulted in highly reproducible data. Replicate measurements of the reference material CHR-Bkg (SARM CRPG-CNRS) with sample masses ranging from 0.5 to 4 g showed very small standard deviations compared to the results from the initial collaborative trials and published data (e.g., 3.2% RSD vs. 32% RSD for Ru). Results for platinum showed the largest scatter, which is currently attributed to the small size of the test portion. In addition to CHR-Bkg, the first results for two chromitite reference materials "platinumore" GAN Pt-1 and "chromiumore" HHH issued by the Central Geological Laboratory of Mongolia are presented.