堆浸过程渗流动力学试验研究

针对堆浸过程中的堵塞现象, 采用混合矿酸浸模拟机械堵塞、硫化矿菌浸模拟化学堵塞, 在各自柱浸试验中定期监测了渗流速度和压力值, 并基于马克威分析系统回归分析了渗透系数随浸出时间变化的规律。研究表明, 化学堵塞对渗流的影响比机械堵塞严重。     

离子型稀土浸矿过程渗透性变化规律研究

为了解离子型稀土浸矿过程中浸矿效果与矿体渗透性的关系,利用自制浸矿过程渗透系数测定装置进行了矿体渗透系数测定试验,研究了离子交换条件下试样渗透系数的变化规律及形成机理,分析了初始渗透性对渗流规律的影响。研究表明:清水浸矿,孔隙内可运移颗粒向下迁移,有效渗流孔径逐步增大,进而试样渗透性逐步增强;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿,在强阳离子结合水层的黏滞阻碍作用下,试样渗透系数随浸矿时间延长呈先下降后上升的趋势。pH测试识别模式可用于(NH_4)_2SO_4溶液浸矿全过程反应强度的识别,pH试纸显色为强酸性对应稀土阳离子的大量浸出,此区间的渗透性系数最小;浸出后期pH试纸显色为弱酸性则对应残余浸出反应阶段。初始渗透性各异的试样清水浸矿阶段的渗透系数变化幅度基本相同;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿阶段,渗透系数变化趋势出现明显的差异,初始渗透系数大的试样渗透系数变化幅度最大,初始渗透系数最小的试样渗透系数变化幅度最小。对初始渗透性较差的矿体,应先用清水浸矿再用(NH_4)_2SO_4溶液浸矿。     

用二氧化碳减缓碱法地浸采铀中的化学沉淀堵塞

通过分析地下水系统的Eh值及pH值对难溶物质溶解度和饱和指数的影响,得出溶浸剂pH值的变化是造成伊宁铀矿某矿床碱法地浸条件试验中出现化学沉淀堵塞的主要原因,提出了用CO2调节溶浸剂pH值来减少或避免化学沉淀堵塞的技术措施。试验结果表明,该措施可在一定程度上缓解化学沉淀堵塞,从而提高了浸出液中的铀浓度,并使钻孔的抽注能力有所恢复。     

巴彦乌拉铀矿床酸法浸铀的水岩反应堵塞机理

为探讨酸法浸铀过程中含矿含水层的地球化学堵塞机理,运用PHREEQC模拟软件的化学形态和溶解度模拟,分析酸法浸泡试验中浸出液化学反应的化学组成成分,确定含矿含水层化学堵塞矿物的类型,得到含矿含水层发生化学堵塞的原因以及形成条件。根据模拟结果表明：巴彦乌拉地下铀矿中碳酸钙和针铁矿的含量相对较高,当高浓度的溶浸液注入地下含矿含水层之后,溶浸液会溶解碳酸钙和针铁矿,使Ca2+、Fe3+的浓度大幅度上升;当Ca2+、Fe3+浓度反应条件指数大于0时,Ca2+会与SO42-发生反应,生成石膏沉淀,而Fe3+会与阴离子发生反应,生成铁矿物沉淀,导致孔隙率下降,渗透性降低,注液压力增大,注液流量减小,抽液量降低,地浸效益下降。基于以上研究,可为后续实际铀矿床的堵塞和铀的浸出提供参考价值。     

高含泥碱性氧化铜矿堆浸渗透性影响因素分析

为了探寻影响浸堆渗透性的重要因素, 对羊拉铜矿堆浸进行了一系列实验研究。采用变水头渗透实验的方法, 系统研究了不同矿石粒度及不同压实度条件下矿样渗透系数的变化规律。通过硫酸浸出实验证实了堆场矿样不同粒径组合时渗透系数随浸出时间增加呈减小趋势。实验结果表明, 水洗入堆矿的级配特征优于原矿, 其渗透系数也大幅度提高。随着压实度的增加, 样品的渗透系数急剧降低。化学堵塞对浸堆渗透性影响较大, 必须采用添加化学剂来降低化学堵塞的可能性。     

机械压实作用对排土场堆浸渗透性的影响

渗透系数低是当前我国排土场堆浸所面临的主要问题之一，粉矿含量及压实度是影响排土场浸堆渗透性的重要因素。采用室内试验的方法，系统研究了不同粉矿含量及不同压实度条件下，样品的渗透系数，并从机械压实机理上研究了机械压实对浸堆的压实和破碎作用。结果表明：随着粉矿含量从10％增加至35％，样品的渗透系数降低一个数量级，样品从透水层渐变为半透水层。随着压实度的增加，样品的渗透系数急剧降低，在试验条件下，压实度为84.74%时，样品渗透系数仅为自然状态的4.49％。因此，改进筑堆工艺，降低机械压实是提高排土场浸堆渗透系数的有效途径。     

砂岩型铀矿地浸开采中的堵塞问题及解决方法

随着地浸开采工艺在砂岩型铀矿中的规模不断扩大,在开采过程中发现抽液孔流量逐步下降,导致经济效益降低,其主要原因是开采过程中随着水岩作用的加剧,地下水矿化度逐步增高,导致部分离子在迁移过程中由饱和状态向着过饱和状态演化,出现沉淀堵塞现象,导致矿层渗透系数降低.总结了地浸系统的酸法浸出、碱法浸出及CO2+O2中性浸出三种浸...     

方柱浸铜试验研究及其数值分析

设计了方柱浸试验以探究滴灌式堆浸的可行性。试验矿样为含铜1.46%的羊拉铜矿, 在柱浸试验中定期监测了渗流速度和压力值, 同时运用Eviews和Matlab软件进行矿柱渗透性系数变化趋势的分析模拟。结果表明: 矿物含泥特性对矿柱渗透性有较大影响, 尤其是浸矿初期影响显著; 沉淀物的阻塞对矿柱渗透性影响不显著。     

新疆某铀矿床CO2地浸采铀试验研究

针对新疆某铀矿床的特点和常规酸法、碱法地浸采铀试验中出现的矿层化学堵塞问题,在国内首次进行了CO2地浸采铀现场试验研究。试验结果表明,CO2能有效降低溶浸剂pH值,抑制CO32-的生成,减轻了矿层出现Ca(Mg)CO3化学沉淀,并可弥补浸出液处理过程中HCO3-的损失,保证浸出的正常进行。     

颗粒运移对离子型稀土矿体结构影响的试验研究

结合江西省赣州市龙南县某一离子型稀土矿工程实际,研究在常水头渗流过程中浸矿液渗流规律和颗粒运移对矿体结构的影响规律,定量分析两种不同浸矿方式对矿体结构的影响。结果表明:第一种浸矿方式在32d注清水浸矿阶段,矿体颗粒级配发生明显变化,说明矿体结构和渗透性的改变主要由于颗粒运移引起,改注19d3%的硫酸铵溶液阶段,矿体颗粒级配变化不明显;第二种浸矿方式直接用3%的硫酸铵溶液浸矿35d,颗粒运移和离子交换反应同时发生,大大缩短了浸矿时间,但所需硫酸铵用量大。因此,对不同矿体及不同的生产要求应根据工程实际采用不同的浸矿方式。     

新疆某砂岩型铀矿地浸对采区外围地下水的影响

砂岩型铀矿地浸开采过程中溶浸液向采区外围运移是一个倍受关注的问题[1]。本文对新疆某砂岩型铀矿地浸采区开拓前及开采期间地下水渗流场及地下水中与酸法地浸相关的主要化学组分进行了监测和对比分析,以研究地浸开采过程中溶浸液对采区外围地下水渗流场的影响及溶质运移过程。结果表明,地浸新采区投入运行后4个月内,采区外围60m范围内含矿含水层地下水渗流场发生了明显的改变,采区外缘下注的部分溶浸液在所形成的较强的地浸地下水渗流场驱动下向周围发生了一定程度的扩散运移。     

离子型稀土矿浸出渗流规律与调控方法研究

离子型稀土矿床成因与矿石性质复杂,矿体特有的黏土矿物不仅不利于稀土离子的渗流浸出,而且易产生药剂残留、渗流盲区,还可能引发山体滑坡等地质环境灾害。为给离子型稀土矿原地溶浸、高效回收工艺以科学指导,从原地溶浸化学反应、渗透规律、浸出动力学、水动力学、铝动力学等角度深入分析了离子型稀土矿浸出渗流规律研究现状,指出了原地溶浸过程存在的问题和发展方向,总结探讨了浸出渗流过程的调控方法。结果表明,以理论为指导,开发高效、经济、环保型浸出剂,研发助浸、抑杂、防膨、促渗等辅助药剂,改善注液、收液方式将是离子型稀土矿原地溶浸工艺优化的主要方向。     

注压条件下离子型稀土浸矿过程及孔隙结构演化规律试验研究

为探究注压条件对离子型稀土矿体浸出过程的影响，优化调控方法。以广东仁居离子型稀土矿为研究对象，选取不同孔隙比的稀土重塑土进行室内柱浸试验，监测注压梯度下不同孔隙比的离子型稀土矿浸出浓度、浸出流量、浸出率随时间的变化情况，同时采用核磁共振技术测定浸矿过程孔隙结构等参数。结果表明：离子型稀土矿浸出过程中不同孔径孔隙占比变化是影响浸出效率的重要因素之一。注压条件下，随注压强度增加，浸出率峰出现时间大幅缩短，浸矿过程中试样内部孔隙先由大孔隙和超大孔隙向小中孔隙转化，后期中孔隙向大孔隙转化，而超大孔隙及微孔隙占比进一步降低。注压强度小于10MPa时，随注压强度增加，中孔隙占比呈上升趋势，变化趋势逐渐扩大；注压强度大于10MPa时，随注压强度增加，中孔隙占比呈下降趋势，变化趋势逐渐变缓。     

各向异性散体介质中的渗流场分析研究

在多孔介质地下水动力学的基础上，从矿堆散体介质的渗透特性出发，分析了堆浸工艺中溶浸液渗流运动的规律以及应力场变化对渗流场的影响机理，建立了有关各向异性散体中非稳定渗流的偏微分方程，推导了渗流运动与散体孔隙比的变化关系，得出应力场通过影响散体的体积应变和孔隙率而影响散体的渗透率，从而最终影响渗流场的结论。     

原地浸出采矿中溶浸剂的作用机理与流动特性

分析了溶浸剂的作有机理,认为原地浸出过程是一个多相反应动力学过程,浸出速度与溶解化学反应速度、反应物和生成物的扩散速度等因素有关。根据多相反应扩散动力学理论,建立了地浸中化学溶浸剂溶浸开采金属的数学模型。在假定裂隙岩体为拟连续介质,流体在整个岩体中的流动规律服从Darcy定律的条件下,导出溶浸剂在裂隙介质中的流动物性方程和渗流数学模型。     

堆浸矿堆溶液渗流规律初探

溶液渗流规律对堆浸技术的浸出率、浸出速率具有很重要的影响。堆浸矿堆可划分为矿石颗粒、空气、不可动溶液和可动溶液,矿石颗粒是组成矿堆的骨架,颗粒表面吸附作用和表面张力是促使溶液进入矿堆的重要因素,在非饱和渗流状态下,矿堆相对渗透率与饱和度有关。矿堆中颗粒尺寸小的区域渗透系数小,导致最大极限流速小,易达到局部区域饱和渗流,随着喷淋强度的增大,饱和区范围逐渐扩大,直至整个矿堆达到饱和渗流。采用假想渗流代替实际渗流,推导了溶液渗流的基本方程。     

堆浸过程中溶浸液对矿岩散体性质损伤的试验研究

堆浸过程中，溶浸液与矿岩散体发生着复杂的物化反应，溶浸液对散体的相关性质存在着损伤作用。通过模拟现场浸出条件，将在酸液中浸泡不同时间后的花岗岩及砂岩试件进行岩石力学试验，测定了矿岩抗拉、抗剪强度随着浸泡时间的改变程度，计算了相关参数的化学损伤系数，并分析了试验机理。     

乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25 ℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。