浸矿液浸注过程离子型稀土矿体强度变化机理研究

发布时间：2017-12-15 14:38

  本文关键词：浸矿液浸注过程离子型稀土矿体强度变化机理研究

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【摘要】：本文针对目前稀土矿山原地浸矿法带来的地质灾害问题,通过实验室稀土浸矿实验,用土力学相关理论,进行不同浓度浸矿液浸矿过程三轴剪切试验、孔隙结构分析测试试验及渗透过程试验等方面的研究,对浸矿液浸矿过程稀土矿体强度变化机理进行研究,得到浸注过程矿体强度变化与浸矿液浓度、矿体孔隙结构和渗透系数的相互关系。获得主要结论有:(1)根据摩尔库伦准则分析矿体的强度参数C、φ值变化情况,浸矿液浸注过程中矿体强度参数会随着注液时间有三个阶段变化,分别为迅速下降、缓慢下降与不变。(2)通过比较不同浓度浸矿液浸出稀土的时间和强度参数变化规律,结果表明:随着浸矿液浸注时间增加,矿体强度逐步降低。但化学置换过程促使矿体离子结构发生变化,致使浸矿过程高浓度浸矿液较于低浓度浸矿液对矿体的强度影响较小,强度下降较为缓慢。(3)通过分析不同浓度浸矿液浸注过程矿体孔隙结构特征得到结论:浸矿液中硫酸铵与稀土离子的化学置换反应破坏了其原有孔隙结构,高浓度浸矿液使该过程中化学置换反应更为激烈,对孔隙结构更具破坏性;矿体孔隙率增大过程中,其孔隙水压力降低。(4)运用达西定律对矿体浸矿过程渗透系数进行分析得出结论:稀土矿体中的稀土离子与浸矿液中的硫酸铵发生化学置换反应的作用,使矿体渗透系数会随着浸矿时间延长而增大,其中高浓度硫酸铵浸矿液对渗透系数影响比低浓度更大,浸矿过程中强度参数会随着渗透系数增大而降低,其中高浓度浸矿液浸注引起矿体强度参数下降幅度比低浓度浸矿液小。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD955

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本文编号：1292349