金属矿山

作者：熊畅姚腾曦左蔚然

单位：福州大学紫金地质与矿业学院,福建 福州 350108

关键词：温度,抗冲击破碎性质,A×b 值,矿物组成,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52074091)。

中国北方地区矿山环境温度随季节波动显著,对矿石破碎能耗造成季节性影响。为明确温度对矿石抗冲击破碎性质的影响规律及机理,以某斑岩铜矿为研究对象,采用快速离心式冲击破碎试验测定了-30~20 ℃温度范围内矿石的A×b 值,建立了温度与A×b 值的关联模型;结合XRD/ XRF 矿物组分分析及纳米压痕技术,定量表征了3种主要脉石矿物(石英、钠长石、白云母)的含量及其微观力学参数(弹性模量与压痕硬度),从矿物相尺度解释了温度影响的微观机制。结果表明:随着温度从20 ℃降至-30 ℃,矿石A×b 值总体显著下降,抗冲击破碎能力增强,但变化呈非单调性,于-5 ℃达到最大值,该现象与多矿物微观力学响应协同作用有关;矿石A×b 值与矿物含量密切相关,其中石英含量与A×b 值的线性相关系数R2 达0. 948,呈现强负相关关系,因其具有最高压痕硬度(10. 5 GPa)和弹性模量(89. 2 GPa),而白云母含量与A×b 值呈正相关关系(R2 =0. 784),与其低硬度(1. 9 GPa)、低模量(44. 3 GPa)易于诱发裂纹有关。研究从微观力学角度揭示了温度影响矿石抗冲击破碎性质的内在机制,为低温环境下矿石破碎节能工艺优化提供了理论依据。

来源：2025年第10期

《金属矿山》期刊编辑部

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