雨灑箐磷石膏庫固結(jié)沉降特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-13 21:05
隨著磷石膏地表堆存量的不斷增加,磷石膏堆存場地-磷石膏庫作為一種十分復(fù)雜的自然-人工系統(tǒng),其特殊沉降特性引起了相關(guān)學(xué)者的關(guān)注,研究磷石膏的特殊固結(jié)沉降特性是確定磷石膏庫穩(wěn)定性及滲透特性的基礎(chǔ),對庫區(qū)下游人員生命及財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。本文依托云南開遠(yuǎn)云天化紅磷分公司雨灑箐磷石膏1#庫體(其子壩最大沉降量已經(jīng)達(dá)到6.18米),選取磷石膏庫體沉降變形量最大的截面進(jìn)行取樣研究,分別從磷石膏庫體特殊沉降的影響因素,沉積磷石膏的物理、化學(xué)特性,庫體穩(wěn)定性及滲透特性等方面進(jìn)行研究,以期確定一種合理預(yù)判磷石膏庫體安全及穩(wěn)定性的方法。以下是本文主要內(nèi)容:(1)查閱文獻(xiàn)及相關(guān)資料,了解沉積磷石膏的固結(jié)沉降特性的研究現(xiàn)狀,確定磷石膏庫體的特殊沉降影響因素主要為沉積磷石膏的特殊沉降,對沉積磷石膏的特殊固結(jié)沉降是否適用土力學(xué)的方法進(jìn)行了研究;(2)通過熱重分析以及X射線晶體衍射實(shí)驗(yàn)確定沉積磷石膏在固結(jié)沉降過程中的化學(xué)特性變化,研究表明:沒有發(fā)生其他文獻(xiàn)描述的孔隙水被排出后,磷石膏主要成分二水硫酸鈣中的結(jié)合水被擠出的化學(xué)變化,通過XRD衍射分析表明未發(fā)現(xiàn)有其他化學(xué)變化發(fā)生;(3)在分析磷石膏庫體設(shè)計(jì)資料、現(xiàn)場調(diào)...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章沉積磷石膏的化學(xué)特性18=exp()()(3-4)式(3-4)就是反應(yīng)(3-1)的非等溫動力學(xué)方程。積分形式的動力學(xué)方程如下:G(α)=kt=Aexp()t(3-5)其中,G(α)為機(jī)理函數(shù)()的積分形式,二者關(guān)系為:()=1′()=1[()]/(3-6)直接對方程(3-4)求解的方法是微分法,對方程(4-5)進(jìn)行求解的方法是積分法。在動力學(xué)方程中,反應(yīng)程度可由熱分析的TG數(shù)據(jù)計(jì)算得到,機(jī)理函數(shù)()有現(xiàn)成的函數(shù)形式可供選擇。其中,反應(yīng)程度的計(jì)算公式如下:α=00∞(3-7)式中為任意時(shí)刻樣品殘余質(zhì)量,g;0為樣品的初始質(zhì)量,g;∞為反應(yīng)終止時(shí)樣品的質(zhì)量,g。磷石膏脫水的TG-DSC熱分析圖譜見圖4.1。圖3.1磷石膏脫水TG-DSC分析圖譜由圖3.1的TG曲線可知,磷石膏的脫水過程明顯地分為2個(gè)階段,分別對應(yīng)(1)和(2)2個(gè)反應(yīng)過程。4個(gè)升溫速率下,2步脫水總失重量平均值為18.27%,以DTG交界溫度劃分后第一步脫水的平均失重量為13.50%(約占總失重比例為74%),第二步脫水的平均失重量為4.77%(占總失重比例為26%)。表明磷石膏第一步脫水的產(chǎn)物是CaSO4·0.5H2O(理論失重75%),第二步脫水產(chǎn)物是CaSO4(理論失重25%)。其脫水反應(yīng)過程與普通石膏相同,方程式如下:CaSO422→CaSO40.52+1.52↑(3-8)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尾礦庫潰壩及尾礦泄漏事故樹安全評價(jià)與預(yù)防[J]. 張家榮,劉建林. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]尾礦壩變形細(xì)觀力學(xué)機(jī)理的顆粒流數(shù)值模擬[J]. 張千貴,王雅夢,李廣治,尹光志,王文松,鐘燁,楊火海. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]半水/無水磷石膏復(fù)相膠凝材料水化硬化特性研究[J]. 楊成軍,楊敏,曹建新. 非金屬礦. 2014(06)
[4]沉積磷石膏的物理力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 米占寬,饒徐生,儲學(xué)群,曹培. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]尾礦壩干灘長度確定方法及影響因素分析[J]. 李權(quán),黨發(fā)寧,郭振世,任劼. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]應(yīng)力歷史對重塑紅黏土動力特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 李劍,陳善雄,姜領(lǐng)發(fā),熊署丹. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[7]尾礦干堆加固技術(shù)在鉛硐山礦擴(kuò)容改造中的應(yīng)用[J]. 樊水龍. 礦產(chǎn)與地質(zhì). 2013(S1)
[8]磷石膏加氣輕質(zhì)墻體材料實(shí)驗(yàn)探討[J]. 陳思功,吳勇生. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]國內(nèi)外磷石膏處理和處置概況[J]. 李光明,李霞,賈磊,吳金玲. 無機(jī)鹽工業(yè). 2012(10)
[10]尾礦壩滲流場三維有限元分析與安全評價(jià)[J]. 王東,沈振中,陶小虎. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
博士論文
[1]磷石膏農(nóng)業(yè)資源化的利用技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 王逸.華南理工大學(xué) 2016
[2]洪水管理的幾個(gè)關(guān)鍵問題研究[D]. 武晟.西安理工大學(xué) 2008
[3]細(xì)粒尾礦及其堆壩穩(wěn)定性研究[D]. 魏作安.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]降雨條件下干堆尾礦壩穩(wěn)定性分析及設(shè)計(jì)坡比的探討[D]. 賈梁.西南科技大學(xué) 2015
[2]欠固結(jié)土體自重固結(jié)沉降特性模擬分析[D]. 倪晴.南京理工大學(xué) 2013
[3]基于熱重分析法的硫鐵礦自燃特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳晨.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[4]尾礦庫堆壩試驗(yàn)研究及穩(wěn)定性分析[D]. 李慧謙.重慶大學(xué) 2008
[5]尾礦壩穩(wěn)定性分析及尾礦庫管理的對策措施研究[D]. 黃維新.中南大學(xué) 2008
[6]巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性評價(jià)研究[D]. 嚴(yán)利娥.廣西大學(xué) 2006
本文編號:3228336
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章沉積磷石膏的化學(xué)特性18=exp()()(3-4)式(3-4)就是反應(yīng)(3-1)的非等溫動力學(xué)方程。積分形式的動力學(xué)方程如下:G(α)=kt=Aexp()t(3-5)其中,G(α)為機(jī)理函數(shù)()的積分形式,二者關(guān)系為:()=1′()=1[()]/(3-6)直接對方程(3-4)求解的方法是微分法,對方程(4-5)進(jìn)行求解的方法是積分法。在動力學(xué)方程中,反應(yīng)程度可由熱分析的TG數(shù)據(jù)計(jì)算得到,機(jī)理函數(shù)()有現(xiàn)成的函數(shù)形式可供選擇。其中,反應(yīng)程度的計(jì)算公式如下:α=00∞(3-7)式中為任意時(shí)刻樣品殘余質(zhì)量,g;0為樣品的初始質(zhì)量,g;∞為反應(yīng)終止時(shí)樣品的質(zhì)量,g。磷石膏脫水的TG-DSC熱分析圖譜見圖4.1。圖3.1磷石膏脫水TG-DSC分析圖譜由圖3.1的TG曲線可知,磷石膏的脫水過程明顯地分為2個(gè)階段,分別對應(yīng)(1)和(2)2個(gè)反應(yīng)過程。4個(gè)升溫速率下,2步脫水總失重量平均值為18.27%,以DTG交界溫度劃分后第一步脫水的平均失重量為13.50%(約占總失重比例為74%),第二步脫水的平均失重量為4.77%(占總失重比例為26%)。表明磷石膏第一步脫水的產(chǎn)物是CaSO4·0.5H2O(理論失重75%),第二步脫水產(chǎn)物是CaSO4(理論失重25%)。其脫水反應(yīng)過程與普通石膏相同,方程式如下:CaSO422→CaSO40.52+1.52↑(3-8)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尾礦庫潰壩及尾礦泄漏事故樹安全評價(jià)與預(yù)防[J]. 張家榮,劉建林. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]尾礦壩變形細(xì)觀力學(xué)機(jī)理的顆粒流數(shù)值模擬[J]. 張千貴,王雅夢,李廣治,尹光志,王文松,鐘燁,楊火海. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]半水/無水磷石膏復(fù)相膠凝材料水化硬化特性研究[J]. 楊成軍,楊敏,曹建新. 非金屬礦. 2014(06)
[4]沉積磷石膏的物理力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 米占寬,饒徐生,儲學(xué)群,曹培. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]尾礦壩干灘長度確定方法及影響因素分析[J]. 李權(quán),黨發(fā)寧,郭振世,任劼. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]應(yīng)力歷史對重塑紅黏土動力特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 李劍,陳善雄,姜領(lǐng)發(fā),熊署丹. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[7]尾礦干堆加固技術(shù)在鉛硐山礦擴(kuò)容改造中的應(yīng)用[J]. 樊水龍. 礦產(chǎn)與地質(zhì). 2013(S1)
[8]磷石膏加氣輕質(zhì)墻體材料實(shí)驗(yàn)探討[J]. 陳思功,吳勇生. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]國內(nèi)外磷石膏處理和處置概況[J]. 李光明,李霞,賈磊,吳金玲. 無機(jī)鹽工業(yè). 2012(10)
[10]尾礦壩滲流場三維有限元分析與安全評價(jià)[J]. 王東,沈振中,陶小虎. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
博士論文
[1]磷石膏農(nóng)業(yè)資源化的利用技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 王逸.華南理工大學(xué) 2016
[2]洪水管理的幾個(gè)關(guān)鍵問題研究[D]. 武晟.西安理工大學(xué) 2008
[3]細(xì)粒尾礦及其堆壩穩(wěn)定性研究[D]. 魏作安.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]降雨條件下干堆尾礦壩穩(wěn)定性分析及設(shè)計(jì)坡比的探討[D]. 賈梁.西南科技大學(xué) 2015
[2]欠固結(jié)土體自重固結(jié)沉降特性模擬分析[D]. 倪晴.南京理工大學(xué) 2013
[3]基于熱重分析法的硫鐵礦自燃特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳晨.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[4]尾礦庫堆壩試驗(yàn)研究及穩(wěn)定性分析[D]. 李慧謙.重慶大學(xué) 2008
[5]尾礦壩穩(wěn)定性分析及尾礦庫管理的對策措施研究[D]. 黃維新.中南大學(xué) 2008
[6]巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性評價(jià)研究[D]. 嚴(yán)利娥.廣西大學(xué) 2006
本文編號:3228336
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