本文關鍵詞：拜耳法赤泥的蠕變特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國是全球最大的鋁消費國,每年需消耗鋁約1400萬噸,約占全球消費比重39.4%。氧化鋁生產(chǎn)過程將產(chǎn)生大量的礦物殘渣,通常稱為赤泥。目前,內陸地區(qū)處理赤泥的方法主要采取筑壩堆存。大量的工程實踐和研究證明,堆存材料的蠕變特性會對尾礦庫的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著的影響。因此,深入研究赤泥的蠕變特性對赤泥尾礦庫的安全穩(wěn)定性有著重要意義。本文以貴州某鋁廠尾礦庫堆存工程為依托,通過室內試驗、理論分析、數(shù)值模擬等研究方法,系統(tǒng)地研究拜耳法赤泥的蠕變特性及其對尾礦庫的影響。具體的研究內容如下:①通過基本土工試驗和微觀試驗對拜耳法赤泥進行研究,得到拜耳法赤泥的基本物理力學性質和主要礦物組成成分。通過三軸固結排水試驗得到拜耳法赤泥的粘聚力c,內摩擦角φ。②采用分級加載的方式,通過拜耳法赤泥的三軸蠕變試驗,研究分析拜耳法赤泥在不同圍壓,不同應力水平下的蠕變變形,得到拜耳法赤泥的應力-應變-時間之間的關系。③為建立拜耳法赤泥的應力-應變-時間之間的關系式,以經(jīng)驗模型Singh-Mitchell模型為基礎,將該模型得到的擬合結果與拜耳法赤泥蠕變試驗結果進行對比分析,得到適合拜耳法赤泥的經(jīng)驗模型。以元件模型中的Burgers模型以及H-K模型為基礎,將該模型得到的擬合結果與拜耳法赤泥蠕變試驗結果進行對比分析,得到Burgers模型更加能夠描述拜耳法赤泥蠕變特性。將得到的Singh-Mitchell蠕變模型與Burgers蠕變模型進行對比分析,得出Burgers蠕變模型對試驗數(shù)據(jù)的擬合程度更高,更優(yōu)于Singh-Mitchell蠕變模型。④分別應用有限元軟件FLAC3D中的Mohr-Coulomb本構模型和Cvisc模型模擬計算,對貴州某鋁廠尾礦庫堆存受力位移情況進行詳細分析。將兩種工況下尾礦庫的受力情況以及位移變化情況進行對比分析。分析結果充分表明,對拜耳法赤泥尾礦庫而言,考慮拜耳法赤泥的蠕變特性是有必要的,對于保證尾礦庫安全穩(wěn)定性具有重要意義。
【關鍵詞】：拜耳法赤泥 尾礦庫 蠕變 穩(wěn)定性 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV649
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 土蠕變試驗的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 土蠕變本構模型的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.3 拜耳法赤泥研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究工作15
• 1.4 技術路線15-18
• 2 拜耳法赤泥物理力學特性18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 拜耳法赤泥的物理特性及礦物組成18-22
• 2.2.1 現(xiàn)場踏勘取樣18
• 2.2.2 拜耳法赤泥的物理特性試驗18-20
• 2.2.3 拜耳法赤泥的微觀結構及礦物成分20-22
• 2.3 拜耳法赤泥的力學特性22-24
• 2.4 本章小結24-26
• 3 拜耳法赤泥蠕變試驗26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 蠕變試驗方案設計26-28
• 3.2.1 蠕變試驗儀器26-27
• 3.2.2 蠕變試驗設計27-28
• 3.3 拜耳法赤泥三軸蠕變試驗28-29
• 3.3.1 試樣的制備和安裝28
• 3.3.2 試樣飽和28
• 3.3.3 試樣排水固結28-29
• 3.3.4 試樣加載剪切29
• 3.4 試驗結果及分析29-35
• 3.5 本章小結35-38
• 4 拜耳法赤泥蠕變本構模型38-60
• 4.1 引言38
• 4.2 拜耳法赤泥經(jīng)驗模型與元件模型的建立38-42
• 4.2.1 經(jīng)驗模型的建立38-39
• 4.2.2 元件模型的建立39-42
• 4.3 拜耳法赤泥經(jīng)驗模型與元件模型的參數(shù)識別42-56
• 4.3.1 拜耳法赤泥經(jīng)驗模型的參數(shù)識別42-47
• 4.3.2 拜耳法赤泥元件模型的參數(shù)識別47-56
• 4.4 拜耳法赤泥經(jīng)驗模型與元件模型對比分析56-58
• 4.5 本章小結58-60
• 5 考慮蠕變特性赤泥堆場擴容的數(shù)值模擬60-72
• 5.1 引言60
• 5.2 工程概況60
• 5.3 蠕變對赤泥堆場擴容的影響60-67
• 5.3.1 計算模型60-61
• 5.3.2 數(shù)值計算參數(shù)61
• 5.3.3 數(shù)值模擬計算分析61-67
• 5.4 兩種不同工況的對比分析67-69
• 5.5 本章小結69-72
• 6 結論與展望72-74
• 6.1 結論72-73
• 6.2 展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻76-80
• 附錄 A.作者在攻讀碩士學位期間參加的科研項目80

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮兵元;拜耳法配料計算機監(jiān)控系統(tǒng)[J];電氣傳動自動化;2001年01期

2 門新強,王玉玲;依靠科技進步 降低拜耳法氧化鋁能耗[J];冶金能源;2005年04期

3 程立;黎曼;;拜耳法氧化鋁的理論溶出率[J];貴州工學院學報;1991年03期

4 孟鐵宏;朱云勤;胡兆平;江鷗;;改性拜耳法赤泥制備聚合氯化鋁鐵的研究[J];中國給水排水;2009年15期

5 王祝堂;;鋁土礦的品質[J];輕合金加工技術;2013年07期

6 楊桂麗;婁世彬;;拜耳法種分母液蒸發(fā)過程中鈉鹽析出規(guī)律的試驗研究[J];輕金屬;2006年09期

7 程立;新型添加劑在拜耳法溶出A/S:5-7鋁土礦時的奇特作用[J];貴州工業(yè)大學學報(自然科學版);2005年05期

8 王祝堂;熊慧;;拜耳法提取氧化鋁[J];輕合金加工技術;2013年11期

9 程立，李勇;石灰在高壓溶出鋁土礦時的作用[J];貴州工學院學報;1996年01期

10 王巍;張克勤;;VEGA雷達式物位計在種分工藝中的應用[J];中國計量;2012年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧永勤;王顯永;;南川鋁土礦在拜耳法生產(chǎn)中的探索與實踐[A];2009（重慶）中西部第二屆有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2009年

2 馮承志;;低溫拜耳法分離槽跑渾的原因及預防措施[A];河南省冶金行業(yè)低碳冶金與節(jié)能減排學術研討會論文集[C];2011年

3 王曉明;董亮;;拜耳法溶出系統(tǒng)節(jié)能改造[A];第十五屆中國科協(xié)年會第15分會場：全國鋁冶金技術研討會論文集[C];2013年

4 曲晶;曹繼利;;關于拜耳法系統(tǒng)中有機物去除的試驗研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第15分會場：全國鋁冶金技術研討會論文集[C];2013年

5 徐清燕;;拜耳法生產(chǎn)氧化鋁中有機物的影響及排除方法[A];第十五屆中國科協(xié)年會第15分會場：全國鋁冶金技術研討會論文集[C];2013年

6 彭欣;;低品位鋁土礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁節(jié)能實踐[A];鋁冶煉節(jié)能新技術研討會論文集[C];2011年

7 曲修雁;;平果鋁土礦與拜耳法生產(chǎn)技術[A];中國有色金屬學會第三屆學術會議論文集——科學技術論文部分[C];1997年

8 劉彤;;淺議拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中原礦漿配料控制[A];第十一屆全國自動化應用技術學術交流會論文集[C];2006年

9 高建陽;;拜耳法赤泥鐵礦物的形成與分離技術研究[A];有色金屬工業(yè)科學發(fā)展——中國有色金屬學會第八屆學術年會論文集[C];2010年

10 于宏東;賈木欣;楊軍臣;;拜耳法壓煮器中結疤物質組成研究及防治[A];中國有色金屬學會第六屆學術年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂文;中鋁公司拜耳法技術研究再結碩果[N];中國有色金屬報;2012年

2 中國有色金屬學會秘書長 中國有色金屬工業(yè)技術開發(fā)交流中心總經(jīng)理 鈕因健;選礦-拜耳法新工藝試驗成功的深遠意義[N];中國有色金屬報;2001年

3 王祝堂;拜耳法：提取氧化鋁的主要工藝[N];中國有色金屬報;2013年

4 明敏;“拜耳法添加水化鐵酸鈣新工藝研究”研制成功[N];中國有色金屬報;2005年

5 石曉慧　張麗平;中鋁山東分公司3項成果通過有色協(xié)會專家鑒定[N];中國有色金屬報;2010年

6 孔祥海 石曉慧;“四化”融入生產(chǎn) 書寫首季喜報[N];中國有色金屬報;2010年

7 孔祥海 葛朋;山東鋁希望之翼[N];中國有色金屬報;2007年

8 記者 武驗　通訊員 宋立新;拜耳法生產(chǎn)化學品氧化鋁首獲成功[N];中國化工報;2011年

9 張瑞東 朱永生;浴火鳳凰涅i悶餥N];中國有色金屬報;2009年

10 張進 葛朋;同外礦一道“修煉”[N];中國有色金屬報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉萬超;拜耳法赤泥高溫相轉變規(guī)律及鐵鋁鈉回收研究[D];華中科技大學;2010年

2 李貴奇;基于生命周期思想的環(huán)境評估模型及其在鋁工業(yè)中的應用[D];中南大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓朦朦;拜耳法赤泥的蠕變特性研究[D];重慶大學;2015年

2 李英祥;基于粒子群算法的拜耳法物料平衡計算研究[D];華中科技大學;2007年

3 許峰農;河南省低溫拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝應用研究[D];鄭州大學;2011年

4 李秀江;拜耳法低溫管道化溶出工藝技術改造研究[D];西安建筑科技大學;2010年

5 于勇;三套管預熱器在拜耳法溶出工序的應用[D];中南大學;2005年

6 趙成朋;拜耳法氧化鋁生產(chǎn)裝備大型化[D];東北大學;2014年

7 王浩宇;拜耳法溶出過程中硅鈦礦物反應行為[D];中南大學;2009年

8 冷學坤;降低拜耳法生產(chǎn)氧化鋁溶出過程堿耗的研究[D];中南大學;2011年

9 付云楓;串聯(lián)法燒結過程中硫鐵行為的研究[D];中南大學;2013年

10 李波;拜耳法氧化鋁管道溶出及平盤過濾清潔生產(chǎn)技術研究[D];山東大學;2009年

  本文關鍵詞：拜耳法赤泥的蠕變特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：409855