45號(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400我國(guó)是電解金屬錳生產(chǎn)大國(guó),但是我國(guó)富錳資源匱乏,電解錳生產(chǎn)能耗物耗高,污染物排放量極大。因此,研究綠色低耗的錳礦強(qiáng)化提取方法,對(duì)于緩解我國(guó)錳礦資源短缺,促進(jìn)電解錳行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。以菱錳礦為原料的濕法電解法是生產(chǎn)金屬錳的主要方法,但我國(guó)菱錳礦品位低,質(zhì)量差,脈石含量高,多礦相共存,直接酸浸難以實(shí)現(xiàn)錳的浸出。本論文在分析菱錳礦浸出前后工藝礦物學(xué)基礎(chǔ)上,提出表界面強(qiáng)化菱錳礦浸出新方法,通過添加表面活性劑調(diào)控CaSO4·2H2O鈍化層形貌,降低其結(jié)晶度;引入超聲波更新固液界面,破壞礦物集合體,促進(jìn)固液界面?zhèn)髻|(zhì),實(shí)現(xiàn)菱錳礦的強(qiáng)化浸出。主要結(jié)論如下:（1）通過對(duì)典型菱錳礦工藝礦物學(xué)分析表明,我國(guó)菱錳礦結(jié)構(gòu)復(fù)雜,菱錳礦與白云石、碳酸鈣鎂石、鈣沸石、黏土質(zhì)等緊密共生,形成多礦物集合體。其中白云石,碳酸鈣鎂石與菱錳礦共生導(dǎo)致浸出過程極易產(chǎn)生CaSO4·2H2O鈍化層;礦物集合體,黏土質(zhì)阻礙固液傳質(zhì)進(jìn)程,浸出液難以直接作用于目的礦物。（2）開展了表面活性劑界面強(qiáng)化菱錳礦浸出研究。  本文以兩種優(yōu)化成分耐磨鋼基板NM400/450和NM500/550為研究對(duì)象,探索熱處理工藝對(duì)兩種耐磨鋼板錳13基板的組織和硬度的影響規(guī)律,制定符合相應(yīng)硬度級(jí)別（400 HB和450 HB級(jí)、500 HB和550 HB級(jí)）的優(yōu)化熱處理工藝,并對(duì)優(yōu)化工藝下試制的450 HB和550 HB兩種硬度等級(jí)耐磨鋼成品的磨損性能進(jìn)行了對(duì)比研究,分析了其磨損機(jī)制的差異,并探討此類耐磨鋼組織、硬度與耐磨性能之間的聯(lián)系。熱處理工藝優(yōu)化試驗(yàn)表明:NM400/450基板910℃淬火后,在200℃低溫回火,能夠達(dá)到450 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在200℃至340℃回火,能夠達(dá)到耐磨鋼板nm400 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求。

耐磨鋼板NM500/550基板在880℃淬火后,在200℃低溫回火,能夠達(dá)到550HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在290℃以內(nèi)溫度回火,能夠達(dá)到500 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求。采用優(yōu)化工藝生產(chǎn)的450 HB級(jí)NM450和550 HB級(jí)耐磨鋼板NM500成品馬氏體耐磨鋼,從表面到心部原奧氏體晶粒細(xì)小均勻,組織都為回火馬氏體,表面與心部組織均勻;NM450和NM550板厚方向平均硬度分別為423 HB和540 HB。磨損試驗(yàn)結(jié)果表明:在銷盤式滑動(dòng)磨損條件下,低載下兩種耐磨鋼的磨損機(jī)制45號(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400通過對(duì)秀山土家族苗族自治縣8個(gè)錳礦影響區(qū)的土壤重金屬（Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni）含量進(jìn)行測(cè)定分析，以長(zhǎng)江流域各重金屬元素背景值、土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用單因子污染指數(shù)法、Nemero綜合污染指數(shù)法和Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：對(duì)比長(zhǎng)江流域各重金屬元素背景值，研究區(qū)部分點(diǎn)位超標(biāo)，Cd和Zn點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá),超標(biāo)倍數(shù) 達(dá)9.36倍；對(duì)比農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)Cd、Cr、Cu、Ni和Zn存在超標(biāo)現(xiàn)象，且Cd點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)66.67%;單因子污染指數(shù)法及Nemero綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示研究區(qū)存在Cd輕微污染，考慮到秀山處于Cd高背景值區(qū)，Cd輕微污染的原因還需進(jìn)一步研究；潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，黃家河腳錳礦和嘉源錳礦影響區(qū)存在中等生態(tài)危害，應(yīng)予以重視。 回火后空冷,耐磨鋼板錳13獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體,可以使實(shí)驗(yàn)鋼獲得優(yōu)良的硬度和強(qiáng)韌性配合。在此熱處理工藝條件下,4組實(shí)驗(yàn)鋼均達(dá)到國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)的該級(jí)別耐磨鋼的綜合性能:含Nb量為0.043%的2#實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)850℃保溫30min后水淬,再經(jīng)250℃回火60min后空冷,獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體,組織布氏硬度值為484、抗拉強(qiáng)度Rm=1652MPa、耐磨鋼板nm450屈服強(qiáng)度Rp=1412MPa、斷后延長(zhǎng)率δ=10.8%、室溫和-40℃沖擊功值分別為53.3J和51.3J,達(dá)到了NM500低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求,并具有優(yōu)良的沖擊韌性,超過了國(guó)外廠家生產(chǎn)的同級(jí)別耐磨板的沖擊韌性,為該淬火與低溫回火熱處理工藝下的 成分和熱處理方案。實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)等溫淬火與低溫回火后的組織為回火馬氏體+黑色針狀下貝氏體。實(shí)驗(yàn)鋼在850～930℃范圍保65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

<研究鉭鈮礦物集合體在重力場(chǎng)和磁力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和分選行為。為鉭鈮精細(xì)化分選提供參考,對(duì)調(diào)節(jié)我國(guó)鉭鈮資源的生產(chǎn)和供給具有重要意義。江西宜春鉭鈮礦工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明:礦石中鉭鈮礦物為鉭鈮錳礦和細(xì)晶石;Ta主要賦存在鉭鈮錳礦和細(xì)晶石中,Nb主要賦在鉭鈮錳礦中;鉭鈮錳礦有兩種嵌布形式,呈粒間分布占53.57%,呈包裹體分布占46.43%;鉭鈮錳礦嵌布粒度主要分布在0.043～0.3 mm,細(xì)晶石嵌布粒度主要分布在0.02～0.20 mm,細(xì)晶石比鉭鈮錳礦更易解離。論文創(chuàng)新性地研究了不同解離度的鉭鈮礦物在重力場(chǎng)/磁力場(chǎng)中的分選行為。發(fā)現(xiàn)在重力場(chǎng)/磁力場(chǎng)中,進(jìn)入不同重選/磁選產(chǎn)品的鉭鈮錳礦和細(xì)晶石存在解離度差異,存在同解離度的鉭鈮錳礦和細(xì)晶石進(jìn)入不同產(chǎn)品現(xiàn)象,但其粒度存在明顯差異。從鉭鈮礦物集合體角度來看,在重力場(chǎng)/磁力場(chǎng)中,未解離的鉭鈮45號(hào)鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm400,Ti20和Ti60的含Ti量分別為0.2%和0.6%,鑄造后軋制成板,熱處理工藝為900℃淬火后200℃回火。研究結(jié)果表明:Ti20與Ti60的組織為板條馬氏體。隨著Ti含量的增加,耐磨鋼的原奧氏體晶粒度減小,馬氏體板條長(zhǎng)度也減小。Ti與C在原奧氏體晶界處原位生成了尺寸為1～5μm的不規(guī)則TiC顆粒,TiC顆粒起到了釘扎晶界、細(xì)化晶粒的作用。在石英砂和煤砂混合兩種磨料的磨損實(shí)驗(yàn)中,由于煤砂混合磨料主要成分煤粉的硬度遠(yuǎn)低于石英砂,顆粒較為圓鈍,因此,耐磨鋼在石英砂磨料的犁削溝槽深度和寬度遠(yuǎn)大于煤砂混合磨料的磨損。無論在石英砂還是在煤砂混合的磨損條件下,耐磨鋼的磨損失重都隨著Ti的增加而降低。加Ti的新型耐磨鋼的耐磨性可達(dá)耐磨鋼板nm450的1.3倍。耐磨鋼的磨損機(jī)制主要為切削和犁溝。耐磨鋼板nm500隨著Ti含量的增加,Ti元素集中區(qū)域較為光滑,犁溝受到阻礙,犁溝和切削槽深度變淺。原位生成的TiC顆粒起到了局部強(qiáng)化作用,增強(qiáng)了周圍區(qū)域的硬度和對(duì)磨料的阻礙作用,提高了新型耐磨鋼的耐磨料磨損性能45號(hào)鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm4