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。     

别斯库都克露天矿爆堆形态影响因素研究

以爆堆形态作为爆破效果的主要评价依据,结合炸药单耗、起爆方式、孔网参数分别对爆堆松散系数与爆堆沉降沟的影响关系进行了多因素综合分析,评价了爆堆形态与各参数的内在联系。研究结果表明:当单耗增加时,爆堆沉降沟深度的增长速率大于松散系数的增长速率;当排距增大时,爆堆松散系数递减较缓,爆堆沉降沟递减速度由快至缓。通过对爆堆形态的多因素综合分析,为爆破优化设计提供了帮助。     

福建紫金矿业股份有限公司硫化铜矿生物堆浸过程

针对紫金山铜矿的特点 ,进行生物堆浸提铜工业试验研究。结果表明 ,紫金山铜矿生物堆浸效果良好 ,不同浸矿堆累计浸出时间 10 0 0h ,浸出率在 40 %～ 60 % ,浸出半年 ,浸出率达 80 %以上。次生硫化铜矿物的生物堆浸具有两个阶段 ,在浸出前一阶段 ,浸出速率较快 ,而浸出第二阶段浸出速率较慢。随着浸出的进行 ,浸出液 pH连续下降 ,溶液电位逐步升高。微生物的存在加速堆中Fe2 氧化使溶液电位上升 ,同时氧化中间过程的产物元素硫 ,从而加速硫化矿的氧化溶解。     

溶液窜流对浸堆内细观流场的影响规律

为了探究窜流对矿石浸堆内部细观渗流场分布的影响,基于核磁共振技术获取了堆内细观矿石堆积结构,并通过CFD软件对窜流影响下的渗流场进行数值模拟,分析了窜流影响下喷淋强度和窜流系数对流场分布的影响。结果表明:窜流作用下矿石内部溶液发生缓慢流动,通过溶液在矿-液界面的交换,扩大了渗流场范围,增加了溶液在浸堆内反应的时间,使溶液充分与有用矿物接触,提高了有用物质的浸出率;缓流区和出口边界处流速增加,快速流动区域流速减小,有漩流动增强。在窜流作用下,喷淋强度增加能够促进渗流场中溶液流动,涡流范围的增大。窜流系数的增加有助于流场均匀分布,缓流区流动加快,快速流动区流速降低,在一定程度上可以抑制优势流的发生。     

添加纳米颗粒对溴化锂溶液表面张力的影响及其机理分析

纳米颗粒可以改变溴化锂溶液的表面张力,从而促进其传热传质效果。利用Wilhelmy平板法研究了温度、溶液浓度、分散剂和纳米颗粒添加量等因素对溴化锂溶液表面张力的影响。结果表明,溴化锂溶液表面张力随溶液浓度和纳米颗粒添加量的增加而增大,随温度和分散剂添加量的增加而减小。分散剂的添加量存在最佳值,此时溶液表面张力趋于稳定,且稳定纳米溴化锂溶液的表面张力是分散剂和纳米颗粒耦合作用的结果。并拟合出溶液温度25~60℃、溶液浓度50%~59%、分散剂质量分数0~5%、纳米颗粒质量分数0~0.2%时,稳定纳米溴化锂溶液的表面张力半经验模型。     

上覆堆载对既有排水隧洞衬砌及围岩应力和变形的影响规律研究

该文以云南柳树箐尾矿堆积坝下伏的排水隧洞为研究对象,通过Flac3D数值模拟软件建立了堆载与排水隧洞的三维模型,运用极限平衡原理研究了分级堆载时下伏地层中排水隧洞主洞衬砌和围岩的应力变化规律及衬砌的变形特征。结果表明:隧洞衬砌和围岩应力随上覆堆载高度的增加而增加,且隧洞侧壁衬砌应力增长速率远大于隧洞顶拱衬砌增长速率,最大主应力方向发生改变,应力在隧洞侧壁集中,形成应力拱效应;堆填影响下的隧洞围岩应力重分布范围主要集中在一倍洞宽范围内,在一倍洞宽范围外,应力集中效应逐渐减弱;随着堆载高度的增加,隧洞衬砌的变形也随着增加,且上部位移较两侧增长快,产生不均匀变形。分析结果表明虽然高填方堆载对隧洞衬砌和围岩应力与变形有较大影响,但目前衬砌仍处于较稳定状态。     

贵金属矿堆浸时的粘土结块问题

堆浸无效时,常以堵塞来解释。堆浸中的粘土结块是引起溶浸堵塞、淤积和形成沟流的原因。粘土结块作用是由筑堆方法和溶液流动促成的一种物理过程。筑堆时,由于汽车和推土机等设备在堆上运行产生振动,导致矿石结块。较高流率的溶浸液流过浸堆时,使粘土迁移,造成结块和通路堵塞。溶浸液积集粘土结块将使溶浸液积集在堆的顶部,从而造成溶液泄漏、冲刷堆的边缘,导致边缘滑落,使堆浸作业的维护费增加。在干燥地区,由于溶浸液的积集,故蒸发量增加,致使贵金属矿堆浸回收的费     

福建紫金矿业股份有限公司硫化铜矿生物堆浸过程

针对紫金山铜矿的特点，进行生物堆浸提铜工业试验研究。结果表明，紫金山铜矿生物堆浸效果良好，不同浸矿堆累计浸出时间1000h，浸出率在40％～60％，浸出半年，浸出率达80％以上。次生硫化铜矿物的生物堆浸具有两个阶段，在浸出前一阶段，浸出速率较快，而浸出第二阶段浸出速率较慢。随着浸出的进行，浸出液pH连续下降，溶液电位逐步升高。微生物的存在加速堆中Fe^2 氧化使溶液电位上升，同时氧化中间过程的产物元素硫，从而加速硫化矿的氧化溶解。     

某新建尾矿库的最大安全堆坝速率研究

尾矿砂堆坝速率对尾矿坝安全运行有重大影响。为探讨某新建尾矿库的最大安全堆坝速率。通过有限元流固耦合法分析不同堆坝速率对尾矿坝的安全影响机理,确定合理的堆坝速率。研究表明,随尾砂堆坝速度增大,尾矿粒间有效应力增长速度趋缓,孔隙水压力增长速度趋陡,抬升浸润线埋深,增大下滑力。同时,降低固结度,降低尾砂力学强度,减小抗滑力,从而降低尾矿坝稳定性。综合抗滑稳定系数、最小浸润线埋深以及固结度确定某新建尾矿库的最大安全堆坝速率为15m/a。尾矿安全极限堆坝速率随弹性模量、渗透系数、粘聚力、内摩擦角增大而线性增大,随堆积坝高度增大而线性减小,随干密度、堆积坝坡比先升后降,呈抛物线型关系,存在堆坝速率最大值。     

阳离子型表面活性剂CTAB的泡沫性能研究

添加起泡剂是调节泡沫性能的重要手段。为研究表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的泡沫衰变过程,利用复合泡沫扫描分析仪Foam Scan测定了不同浓度下CTAB的起泡速率(单位时间单位体积起泡剂溶液所产生的泡沫量)、起泡时间、泡沫体积、排液速率及泡沫所含的液体体积等。结果表明,CTAB的临界胶束浓度(CMC)为0.90mmol/L。起泡速率起初随CTAB浓度的增加而增大,直至浓度增加到CMC时,起泡速率达到最大值0.09m L/(m L·s),超过CMC后起泡速率不再随浓度变化;起泡时间随浓度的变化趋势与之相反,最小起泡时间为38s。低浓度下CTAB的泡沫稳定性随浓度的增加而增强,当浓度增加到CMC时稳定性最强,超过CMC后稳定性有所减弱,但与CMC时的稳定性相比差异不大。起泡剂通过影响泡沫的衰变过程以调控泡沫的稳定性,起泡和衰变过程在CTAB浓度达到CMC后不再出现明显变化。     

多孔介质中的溶质扩散与浮重关系研究

考虑到多孔介质中的溶质扩散过程与浮重存在一一对应的关系,建立了一维情况下,反映溶质扩散与浮重关系的数学模型,并用有限体积方法获得模型的数值解。实例计算表明,当多孔介质中的溶质浓度高于周围流体中的溶质浓度时,溶质由孔隙向主流体中扩散,随着扩散进程的进行,多孔介质的浮重逐渐减小,并且浮重减小速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度都逐渐降低。随着扩散系数或者孔隙率的增大,多孔介质的浮重减小速率增加,孔隙中的溶质浓度和溶液密度降低。随着周围流体中溶质浓度的增加,多孔介质的浮重减小,并且减小速率降低,孔隙中的溶质浓度和溶液密度增加。当主流体中的溶质浓度大于孔隙中的溶质浓度时,随着时间的增加,溶质由主流体逐渐向孔隙内扩散,多孔介质的浮重逐渐增加,并且浮重增加的速率逐渐降低,从孔隙内部到孔隙出口,溶质浓度和溶液密度逐渐增加。     

直布罗陀铜矿的废石堆浸

浸出流程该铜矿进行废石堆浸是为了向溶剂萃取-电解厂(SX-EW)提供富液铜。因此,用弱酸溶液喷洒矿堆,使其渗入堆内。在渗入堆内的过程中,溶液与要解离出的铜矿物表     

分散介质流变性对煤泥脱水性能的影响研究

研究了絮凝剂添加量和煤泥粒径分布分别对晋城无烟煤脱水性能的影响规律,并结合分散介质流变性分析其作用机理。试验结果表明,随着絮凝剂添加量的增加,分散介质的粘度增大,过滤时受到的粘滞阻力也增大,导致脱水速率减小并使得滤饼水分增加;当煤泥粒度均匀度低时,细颗粒不易嵌入空隙,同时分散介质粘度小.过滤时粘滞阻力小,过滤速率大,但也造成了微细颗粒增多,使得水分增加;当絮凝剂添加量为50 g/t且煤泥粒度均匀度低时,脱水速率可达到7.51 mL/s,滤饼水分可保持在较低水平,为24.06%。     

测试生物氧化堆浸期间低品位闪锌矿达到自供热的能力

《Minerals Engineering》2005年18卷第4期发表了Sampson M.I.等人的文章,介绍了测试生物氧化堆浸期间低品位闪锌矿达到自供热能力的研究结果。LLC GeoBiotics研究出一项专门的生物堆浸工艺(即GEOCOAT):浓集的浮选精矿在筑堆期间与卵石大小的岩石接触,在岩石颗粒上形成一个薄的有附着力的精矿层。含有嗜酸细菌的酸溶液在堆内循环以生物浸出所含的金属。由放热氧化反应产生的热使堆内部的温度升高,热通过堆被转移到渗滤液和空气中。通过改变布液速率和充气率以控制堆温度,并维持在适合细菌活性的最佳范围内。Geo-Biotics和Kumba资源…     

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。     

提金尾矿磨矿制粒堆浸研究

针对某提金尾矿粘土含量高以及载金矿物颗粒粒度较小的特点,将提金尾矿细磨至84.3%?200目的粉矿,往粉矿中添加一定量的粘结剂及NaCN溶液进行制粒,取工业生产上制粒堆浸的小单元进行模拟堆浸。为了保证矿堆的渗透性和溶液的扩散性,对矿粒的粘结剂配比、浸矿溶液的滴淋强度进行了研究。为强化固液界面的传质过程达到提高Au浸出速度和浸出率的目的,提供了有效的方法及技术参数。     

复合表面活性剂对疏水煤体协同润湿效应研究

为提高煤层注水减尘效率，选取了2种非离子与2种阴离子表面活性剂，研究了不同质量分数下单体与复合表面活性剂溶液表面张力及其对疏水煤尘润湿特性的变化规律（接触角与自然沉降速率），对比分析了复合表面活性剂溶液对疏水煤体的协同润湿效应，探讨了协同润湿机理，并对其开展了煤层注水现场验证试验。实验结果表明：4种表面活性剂在超过临界胶束浓度后对煤尘的润湿性仍不断增强，非离子表面活性剂TX-100与阴离子表面活性剂DSS之间具有显著协同润湿效应，且该效应随溶液浓度增加呈增强趋势，复合表面活性剂在1%质量浓度时较TX-100、DSS单体表面活性剂协同润湿率分别达60.06%、132.03%，即高浓度复合表面活性剂溶液对疏水煤体具有显著协同润湿效应。利用界面化学理论对该协同润湿机理分析得到：在高浓度复合表面活性剂溶液中，表面活性剂胶束解离速率的大幅提升是其对疏水煤尘具有协同润湿效应的关键原因。为验证该协同润湿效应，在杨柳煤矿1076综掘工作面进行煤层注水现场试验，试验结果发现：利用添加1%质量分数的TX-100:DSS复合表面活性剂溶液进行注水后，综掘巷减尘率达71.04%，较仅添加0.05%TX-100...     

Sm对铸态ZK30镁合金组织和耐腐蚀性能的影响

为提高高强镁合金的耐腐蚀性能,选用Sm作为合金化元素添加到ZK30镁合金中。采用真空感应熔炼炉制备了ZK30-xSm镁合金(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数),并通过光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、静态失重法以及极化曲线等手段和方法,研究了合金的微观组织、成分和耐腐蚀性能。结果表明,加Sm镁合金主要由α-Mg基体和Mg41Sm5相组成,添加Sm元素以后,合金组织由树枝晶转变为细小的等轴晶,晶粒细化;产生的Mg41Sm5相减缓了ZK30镁合金在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀速率,随着Sm含量的增加,腐蚀速率呈先减小后增加的趋势,在Sm含量为1%时,腐蚀速率达到最低,为0.299 5mg/(cm2·h),耐腐蚀性较好,但Sm含量过多时(超过1%),产生了Mg3Sm相,合金的腐蚀速率加快,耐腐蚀性能变差。     

堆载预压下海相吹填淤泥和天然沉积淤泥的变形及结构性对比

为了更深入地理解海相吹填淤泥和天然沉积淤泥在堆载预压下的变形和结构性强度变化,该文结合堆载预压实际工程,通过现场和室内试验,研究了吹填淤泥和天然沉积淤泥的压缩量、物理性能指标和结构性强度变化。结果表明:分层压缩量随深度增加逐渐降低,吹填淤泥的压缩量远高于天然沉积淤泥;堆载处理后吹填淤泥和天然沉积淤泥的灵敏度较堆载处理前均有所升高,天然沉积淤泥的灵敏度高于吹填淤泥的灵敏度,说明淤泥的结构性强度增长速率与其堆载压力和物理状态均有关。     

铬酸盐对2024铝合金在NaCl溶液中缓蚀机制的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学测试技术系统研究了一定条件下2024铝合金在空气、NaCl溶液以及NaCl与Na_2CrO_4混合溶液中的腐蚀机制。结果表明,向NaCl溶液中添加CrO_4~(2-)后,2024铝合金表面上可形成能修补合金表面保护性氧化层的Cr(OH)_3,抑制阳极反应的进行,降低应力腐蚀敏感性,对合金起到缓蚀作用,这与慢应变速率1.0×10~(-6)s~(-1)下拉伸试验中2024铝合金力学性能提高5%相吻合。铬酸盐可以使2024铝合金在NaCl溶液中的断口横向裂纹减少,应力腐蚀敏感性因子降低31.6%。