离子型稀土矿柱浸过程稀土离子穿透曲线的计算方法研究
发布时间：2022-10-06 20:05
矿山环境问题越来越受到国家社会的关注,离子型稀土矿开采存在着硫酸铵用量过大,氨氮污染严重等问题。离子型稀土原地浸矿工艺是铵根离子交换稀土离子以及铵根离子和稀土离子在矿体中运移的过程,因此有必要对浸矿过程中离子交换和运移规律进行研究,以减少稀土开采对周边环境的影响。本文根据小尺度柱浸试验结果,提出了小尺度柱浸过程穿透曲线的计算方法,在此基础上,基于塔板理论和CDE方程两种理论,分别计算了大尺度柱浸过程的穿透曲线,并与室内大尺度柱浸试验穿透曲线进行对比分析,确定了描述大尺度柱浸过程穿透曲线的最优模型。研究内容和结果如下:（1）进行柱高分别为2.5 cm、5.0 cm、7.5 cm、10.0 cm的小尺度柱浸试验,在试验数据的基础上提出采用经验模型η=exp（a-b/t~2）描述浸取率与时间关系的穿透曲线。将土柱视为一个单元体,采用连续杯浸的思想建立参数a的计算方法。采用量纲分析法建立参数b与土性参数的关系。同时考虑浸取率与浸矿周期,采用所建立的模型优化注液浓度。研究结果表明,稀土品位与最优的硫酸铵浓度的关系式为:Cop=7.36ε+0.2。（2）进行柱高为50.0 c...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及问题
1.2.1 原地浸矿工艺及特点
1.2.2 渗流和溶质运移
1.2.3 离子交换与硫酸铵浓度的优化
1.3 研究主要内容
1.4 技术路线
第二章 小尺度柱浸过程穿透曲线的计算
2.1 试验方案
2.1.1 试验仪器与试剂
2.1.2 矿样粒度分析
2.1.3 稀土离子浓度的化验方法
2.1.4 杯浸试验
2.1.5 柱浸试验
2.2 柱浸试验穿透曲线模型的计算
2.2.1 试验结果与穿透曲线模型的计算
2.2.2 参数a的计算
2.2.3 参数b的计算
2.3 浸矿周期的计算与硫酸铵浓度的优化
2.4 本章小结
第三章 基于塔板理论计算大尺度柱浸过程的穿透曲线
3.1 塔板理论基础知识
3.2 试验方案与结果
3.2.1 试验方案
3.2.2 试验结果
3.3 运用塔板理论思想计算稀土离子穿透曲线
3.3.1 同一种管径下稀土离子曲线方程的建立
3.3.2 孔径分布范围的确定
3.3.3 考虑管径分布计算稀土离子的穿透曲线
3.4 本章小结
第四章 运用CDE方程计算大尺度柱浸过程的穿透曲线
4.1 试验方案与结果
4.1.1 矿样粒度分布曲线的测试
4.1.2 柱浸试验
4.1.3 杯浸试验
4.2 CDE方程中参数的计算
4.2.1 CDE方程介绍
4.2.2 CDE方程中参数的计算
4.3 运用考虑源汇相的CDE方程计算柱浸过程穿透曲线
4.4 CDE方程与塔板理论方法对比分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢??
攻读学位期间的研究成果??
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子吸附型稀土原地浸矿溶质运移基础研究[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,张春华,刘凌峰. 有色金属工程. 2019(02)
[2]离子型稀土原地浸矿过程溶质运移机制研究[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,朱志成,李刚. 中国稀土学报. 2019(01)
[3]矿山开采对地下水污染风险评价研究[J]. 陈京鹏,夏影,籍伟涛. 世界有色金属. 2018(12)
[4]风化壳淋积型稀土矿浸矿过程的离子交换模型[J]. 胡世丽,曹小晶,王观石,龙平,周鑫怡. 矿冶工程. 2018(04)
[5]不同吸附剂对稀土离子的吸附特性研究进展[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,王观石,王晓军. 中国稀土学报. 2018(04)
[6]离子型稀土矿体中溶液非均匀性渗透对浸取率的影响[J]. 罗嗣海,罗涛,王观石,刘剑,胡世丽,朱冬梅. 土壤. 2018(02)
[7]赣南信丰风化壳淋积型稀土矿的吸附特性[J]. 胡世丽,黄颖,王观石,罗嗣海,龙平,朱冬梅. 中国稀土学报. 2017(06)
[8]离子交换树脂在地质样品Sr-Nd同位素测定中的应用[J]. 刘文刚,刘卉,李国占,周红英,肖志斌,涂家润,李惠民. 地质学报. 2017(11)
[9]低浓度硫酸铵对离子吸附型稀土的浸取动力学研究[J]. 孙园园,许秋华,李永绣. 稀土. 2017(04)
[10]裸脚式稀土矿山原地浸矿的边坡稳定性分析[J]. 胡世丽,洪本根,罗嗣海,王观石,王小玲. 工程地质学报. 2017(01)
博士论文
[1]风化壳淋积型稀土矿浸取动力学与传质研究[D]. 田君.中南大学 2010
硕士论文
[1]浸矿对离子型稀土矿体结构影响的试验研究及其应用[D]. 王小玲.江西理工大学 2015
[2]土壤中重金属与铵态氮的共运移模拟及模型参数分析[D]. 孙莹莹.青岛大学 2013
[3]风化壳淋积型稀土矿淋浸工艺及分离研究[D]. 张丽丽.武汉工程大学 2012
[4]一种MEMS微型气相色谱分离柱的性能优化[D]. 王力.电子科技大学 2012
本文编号：3687321
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及问题
1.2.1 原地浸矿工艺及特点
1.2.2 渗流和溶质运移
1.2.3 离子交换与硫酸铵浓度的优化
1.3 研究主要内容
1.4 技术路线
第二章 小尺度柱浸过程穿透曲线的计算
2.1 试验方案
2.1.1 试验仪器与试剂
2.1.2 矿样粒度分析
2.1.3 稀土离子浓度的化验方法
2.1.4 杯浸试验
2.1.5 柱浸试验
2.2 柱浸试验穿透曲线模型的计算
2.2.1 试验结果与穿透曲线模型的计算
2.2.2 参数a的计算
2.2.3 参数b的计算
2.3 浸矿周期的计算与硫酸铵浓度的优化
2.4 本章小结
第三章 基于塔板理论计算大尺度柱浸过程的穿透曲线
3.1 塔板理论基础知识
3.2 试验方案与结果
3.2.1 试验方案
3.2.2 试验结果
3.3 运用塔板理论思想计算稀土离子穿透曲线
3.3.1 同一种管径下稀土离子曲线方程的建立
3.3.2 孔径分布范围的确定
3.3.3 考虑管径分布计算稀土离子的穿透曲线
3.4 本章小结
第四章 运用CDE方程计算大尺度柱浸过程的穿透曲线
4.1 试验方案与结果
4.1.1 矿样粒度分布曲线的测试
4.1.2 柱浸试验
4.1.3 杯浸试验
4.2 CDE方程中参数的计算
4.2.1 CDE方程介绍
4.2.2 CDE方程中参数的计算
4.3 运用考虑源汇相的CDE方程计算柱浸过程穿透曲线
4.4 CDE方程与塔板理论方法对比分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢??
攻读学位期间的研究成果??
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子吸附型稀土原地浸矿溶质运移基础研究[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,张春华,刘凌峰. 有色金属工程. 2019(02)
[2]离子型稀土原地浸矿过程溶质运移机制研究[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,朱志成,李刚. 中国稀土学报. 2019(01)
[3]矿山开采对地下水污染风险评价研究[J]. 陈京鹏,夏影,籍伟涛. 世界有色金属. 2018(12)
[4]风化壳淋积型稀土矿浸矿过程的离子交换模型[J]. 胡世丽,曹小晶,王观石,龙平,周鑫怡. 矿冶工程. 2018(04)
[5]不同吸附剂对稀土离子的吸附特性研究进展[J]. 郭钟群,赵奎,金解放,王观石,王晓军. 中国稀土学报. 2018(04)
[6]离子型稀土矿体中溶液非均匀性渗透对浸取率的影响[J]. 罗嗣海,罗涛,王观石,刘剑,胡世丽,朱冬梅. 土壤. 2018(02)
[7]赣南信丰风化壳淋积型稀土矿的吸附特性[J]. 胡世丽,黄颖,王观石,罗嗣海,龙平,朱冬梅. 中国稀土学报. 2017(06)
[8]离子交换树脂在地质样品Sr-Nd同位素测定中的应用[J]. 刘文刚,刘卉,李国占,周红英,肖志斌,涂家润,李惠民. 地质学报. 2017(11)
[9]低浓度硫酸铵对离子吸附型稀土的浸取动力学研究[J]. 孙园园,许秋华,李永绣. 稀土. 2017(04)
[10]裸脚式稀土矿山原地浸矿的边坡稳定性分析[J]. 胡世丽,洪本根,罗嗣海,王观石,王小玲. 工程地质学报. 2017(01)
博士论文
[1]风化壳淋积型稀土矿浸取动力学与传质研究[D]. 田君.中南大学 2010
硕士论文
[1]浸矿对离子型稀土矿体结构影响的试验研究及其应用[D]. 王小玲.江西理工大学 2015
[2]土壤中重金属与铵态氮的共运移模拟及模型参数分析[D]. 孙莹莹.青岛大学 2013
[3]风化壳淋积型稀土矿淋浸工艺及分离研究[D]. 张丽丽.武汉工程大学 2012
[4]一种MEMS微型气相色谱分离柱的性能优化[D]. 王力.电子科技大学 2012
本文编号：3687321
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