非饱和离子型稀土入渗模型及土水特性研究

发布时间：2024-02-03 03:52

　　离子型稀土是我国特有、世界关注的战略型矿产资源,目前广泛使用原地浸矿工艺开采。在离子型稀土注液浸矿过程中,溶浸液入渗速率和入渗范围难以预测和有效控制,矿体渗流规律不清、土水特性变化机理不明,生产中多凭经验确定井网参数和注液强度,造成稀土浸取率不确定性大和资源利用率低,这些问题在一定程度上制约了离子型稀土高效开发利用。为此,需要开展离子型稀土原地浸矿过程的渗流规律及作用机理研究,建立行之有效的理论模型,故本文提出非饱和离子型稀土入渗模型及土水特性研究,旨在建立描述非饱和流动现象的入渗模型和土-水特征曲线两个本构关系,结合矿体持水特征演化规律诠释渗透特性的作用机理。根据离子型稀土原地浸矿工程背景,本文在国内外相关研究的基础上,通过室内试验和理论分析相结合的研究方法,运用溶浸采矿、非饱和土力学、渗流力学、地下水动力学、分形理论等多学科知识,围绕离子型稀土溶浸过程的入渗模型及影响因素、土-水特征曲线模型进行了系统研究,建立了不同注液水头、不同粒径离子型稀土的入渗特征参数计算模型,揭示了粒径和溶浸作用对离子型稀土土水特性影响机理,探究了分形理论预测土-水特征曲线的理论方法。本文主要研究结论如下:...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1稀土元素在地壳中主要赋存状态

第一章绪论1第一章绪论1.1研究背景与意义1.1.1研究背景稀土是世界关注的矿产资源，因其独特的物理化学性质，在航空航天、电子信息、石油化工、军事装备、新能源及新材料等领域应用广泛，是国防科工及现代工业中不可或缺的重要元素，被誉为“工业黄金”和“新材料之母”[1-2]。根据原子电....

图1.2池浸和堆

说刂士碧健⒋⒘康鞑椤⒊梢蚍治觥⑻崛》椒ǖ确矫婵萍脊ス豙10-11]，结果表明，该类稀土矿中含有的矿物相稀土含量很少，且采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等常规的选矿方法无法进行有效富集。经过我国科技工作者多年的攻关与研究，确定了采用盐类浸矿剂溶浸开采离子型稀土的方法。在采矿工艺上....

图1.3离子型稀土原地浸矿工艺主要流程

第一章绪论3水土流失、机械开挖成本等问题。在做好地质工作的基础上，并能够合理解决注液和收液问题时，原地浸矿无疑是一种开采离子型稀土的环境保护型方法。图1.3离子型稀土原地浸矿工艺主要流程离子型稀土矿床的主要矿物有高岭土、白云母、石英和钾长石等，原矿的化学成分以SiO2为主，约占7....

图1.5多孔

一定理论依据。研究成果有助于完善原地浸矿工艺相关理论，进一步实现离子型稀土的绿色高效开采，更好地开发和利用我国重要战略资源——稀土。1.2国内外研究现状1.2.1离子型稀土渗流规律的研究现状1、饱和渗流的Darcy定律在原地浸矿工艺中，溶浸液通过单个注液井向稀土矿体渗透的过程是一....

本文编号：3893672