【摘要】：原地浸礦法因其在降低回采成本、保護(hù)地表環(huán)境等方面的突出優(yōu)勢,在南方離子型稀土礦山推廣應(yīng)用。但在推廣過程中出現(xiàn)了采礦回收率低、注液邊坡滑移等諸多問題,這些突出問題均與浸礦液在母體中的滲流密切相關(guān),而浸礦過程稀土礦體孔隙結(jié)構(gòu)演化成為浸礦液良好運移滲透的關(guān)鍵所在。但查閱國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),眾多研究將溶液滲流過程孔隙結(jié)構(gòu)變化歸因于介質(zhì)骨架有效應(yīng)力降低和滲流母體顆粒運移等物理力學(xué)因素,卻忽略了由于離子間強(qiáng)烈化學(xué)交換而引發(fā)的“次生孔隙結(jié)構(gòu)”。本文正是基于這一問題,立足于原地浸礦工藝過程,擬通過試驗的方法研究離子置換對稀土礦體孔隙結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理及動態(tài)演化規(guī)律。本文主要借助核磁共振試驗儀器對試樣浸礦過程掃描和檢測,從而得到隨浸礦持續(xù)進(jìn)行試樣的孔隙率和孔隙半徑的演化規(guī)律,通過浸礦過程稀土試樣電鏡掃描及能譜測試對比分析,并結(jié)合核磁共振測試結(jié)果探明浸礦過程中稀土礦體微小顆粒運移特征,觀測試樣內(nèi)部微小顆粒的運移,本文主要完成如下工作:(1)根據(jù)原狀稀土的基本物理性質(zhì)進(jìn)行重塑試驗樣品,進(jìn)而完成注浸試驗,在浸礦過程中,測試稀土試樣內(nèi)剩余的稀土含量(REO)得到了試樣的有效浸礦時間。(2)將有效浸礦時間劃分等間隔時間段(0.5h),在有效浸礦時間內(nèi),保持注浸的滲透壓力不變,利用核磁共振試驗儀測試不同時間段的試樣孔隙率和孔徑分布,得到了化學(xué)置換過程試樣的孔隙率及孔徑分布的演化規(guī)律。(3)對(NH_4)_2SO_4溶液浸礦過程,將核磁共振測試結(jié)果進(jìn)行反演得到不同浸礦時間稀土試樣孔隙分布反演圖像并與水浸礦反演圖像進(jìn)行對比分析,得到了化學(xué)置換作用對稀土試樣微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律并分析其影響機(jī)理。(4)取不同浸礦時間段稀土試樣,完成電鏡掃描和能譜測試,對等間隔時間段測試結(jié)果進(jìn)行對比分析,得到顆粒運移過程中最小單元體的物質(zhì)成分,進(jìn)一步揭示了浸礦液滲流過程中礦樣微顆粒運移特征,并解釋了運移機(jī)理。
【圖文】：

提取稀土元素工藝簡便。贛南地區(qū)的龍南縣離子型重稀土含量占全球淋積型重稀土總量的 70%，其質(zhì)量在世界排名第一，，因此被譽(yù)為“重稀土之鄉(xiāng)”。重稀土元素中的高釔型重稀土含量占有全部質(zhì)量的一半以上，其它的重稀土元素鋱和鏑戰(zhàn)略性價值應(yīng)用較大，品位相對較高，是現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)中高新技術(shù)材料不可缺少的元素，被稱為是世界現(xiàn)獨有的稀土礦產(chǎn)資源。在離子型稀土開采過程中，龍南的開采技術(shù)一直處在同行業(yè)的領(lǐng)先地位，大多數(shù)礦山在開采稀土礦過程中采用第二代原地浸礦開采工藝。改善了在第一代開采過程中大面積的破壞表層植被的問題，第二代開采工藝主要是在礦體中打鉆形成直徑為 20cm 左右大小的注液孔，這樣能夠減少將近 70%的剝離土，更加有效的減少表層破壞面積。原地浸礦工藝的推廣應(yīng)用，降低了稀土礦的開采成本，對環(huán)境保護(hù)起到了一定作用，但同時還存在浸礦液在浸取稀土陽離子過程中，浸礦液能夠?qū)ι襟w產(chǎn)生液體飽和作用，極易使賦存稀土的礦體的強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致山體出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象見圖 1.1。在開采的稀土礦山中出現(xiàn)類似的滑坡事故嚴(yán)重威脅到礦山周邊的居民和生產(chǎn)人員的人身安全，而且還會直接導(dǎo)致礦山的生產(chǎn)安全和社會效益受損。

第二章 離子型稀土浸礦試驗狀稀土的顆粒級配分析更好的了解原狀稀土的顆粒級配情況，對稀土進(jìn)行篩分處理粒徑不同的篩子進(jìn)行篩選，按照篩子的孔徑從大到小依次疊加篩子的最上面進(jìn)行均勻篩選，最后稱量不同粒徑稀土的質(zhì)量進(jìn)，100%(1,2,3.....8)i i mmX ：mi為各個粒徑級別的質(zhì)量；m 為稀土的總質(zhì)量表 2.4 原狀稀土的粒徑級配徑/mm 5 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0的百分量/%2.51 97.49 90.64 70.21 63.64 42.35 24.58 14
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD865;TF845

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄧國慶;楊幼明;;離子型稀土礦開采提取工藝發(fā)展述評[J];稀土;2016年03期

2 時曉露;鳳海元;;電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定離子型稀土礦中16種離子吸附型稀土元素的含量[J];理化檢驗(化學(xué)分冊);2016年10期

3 羅仙平;翁存建;徐晶;馬沛龍;唐學(xué)昆;池汝安;;離子型稀土礦開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展方向[J];金屬礦山;2014年06期

4 石武穗;林大建;;贛州離子型稀土冶煉分離企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)[J];有色金屬科學(xué)與工程;2013年06期

5 周曉文;溫德新;羅仙平;;南方離子型稀土礦提取技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J];有色金屬科學(xué)與工程;2012年06期

6 潘偉;謝凔;;離子型稀土礦的數(shù)字礦山建設(shè)初探[J];金屬礦山;2009年S1期

7 饒振華;武立群;袁源明;;離子型稀土發(fā)現(xiàn)、命名與提取工藝發(fā)明大解密[J];中國金屬通報;2007年29期

8 孟慶江 ,聞建靜;離子型稀土資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及江西稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J];稀土信息;2001年02期

9 湯洵忠,李茂楠,楊殿;離子型稀土礦分類之淺見[J];湖南有色金屬;1998年06期

10 湯洵忠，李茂楠，楊殿;我國離子型稀土礦開發(fā)的科技進(jìn)步[J];礦冶工程;1999年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 潘偉;謝凔;;離子型稀土礦的數(shù)字礦山建設(shè)初探[A];第八屆全國采礦學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 孟慶江;;江西離子型稀土開發(fā)與應(yīng)用的方向和重點[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

3 楊吉祥;;離子型稀土礦的形成過程及其一些規(guī)律的探討[A];科技創(chuàng)輝煌——中國創(chuàng)新成果與學(xué)術(shù)精典[C];2011年

4 ;國家離子型稀土資源高效開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心[A];全國稀土化學(xué)與冶金學(xué)術(shù)研討會暨中國稀土學(xué)會稀土化學(xué)與濕法冶金、稀土火法冶金專業(yè)委員會工作會議論文摘要集[C];2014年

5 趙淑權(quán);談明光;黃士斌;;離子型稀土資源的研究與展望[A];第十一屆全國活化分析學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2006年

6 朱薇;;南方離子型稀土綠色高效分離關(guān)鍵技術(shù)[A];中國稀土學(xué)會2017學(xué)術(shù)年會摘要集[C];2017年

7 邱廷省;方夕輝;王觀石;王瑞祥;張耀平;;南方離子型稀土礦高效提取技術(shù)研究進(jìn)展[A];全國稀土化學(xué)與冶金學(xué)術(shù)研討會暨中國稀土學(xué)會稀土化學(xué)與濕法冶金、稀土火法冶金專業(yè)委員會工作會議論文摘要集[C];2014年

8 羅仙平;李運強(qiáng);唐學(xué)昆;馬沛龍;周賀鵬;池汝安;;離子型稀土礦綠色高效浸取技術(shù)與理論研究進(jìn)展[A];中國礦業(yè)科技文匯——2015[C];2015年

9 謝璐;劉鴻;;電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定離子型稀土原礦中離子相稀土總量[A];第十四屆全國稀土分析化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

10 邱廷省;方夕輝;朱冬梅;;離子型稀土礦抑雜浸出中抑鋁劑的研究[A];2012年中國稀土資源綜合利用與環(huán)境保護(hù)研討會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 盧盛;國家離子型稀土資源高效開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心通過驗收評審[N];贛南日報;2017年

2 丁嘉榆　鄧國慶;離子型稀土礦勘查規(guī)范問題探討(三)[N];中國有色金屬報;2014年

3 秦斌;江西離子型稀土儲量新增超20萬噸[N];中國工業(yè)報;2011年

4 胡萍;贛州制定離子型稀土礦標(biāo)準(zhǔn)[N];中國礦業(yè)報;2009年

5 盛曉明 龔濤;國檢中心成立離子型稀土礦工作組[N];中國有色金屬報;2009年

6 孔崢臻 熊昊;全國離子型稀土礦工作組入贛[N];中國有色金屬報;2009年

7 王迅;江西贛州承擔(dān)制定鎢和離子型稀土礦國標(biāo)[N];中國有色金屬報;2009年

8 丁嘉榆　鄧國慶;離子型稀土礦勘查規(guī)范問題探討(二)[N];中國有色金屬報;2014年

9 記者 王永珍;福建離子型稀土礦儲量全國居前[N];福建日報;2010年

10 姜小毛　周益民;贛州制定全國離子型稀土礦標(biāo)準(zhǔn)[N];中國化工報;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李永欣;離子型稀土化學(xué)置換過程微觀孔隙結(jié)構(gòu)演化規(guī)律研究[D];江西理工大學(xué);2018年

2 韓民;離子型稀土原地浸礦滑坡預(yù)警模型研究[D];江西理工大學(xué);2018年

3 楊柳;基于溫度分異的離子型稀土礦區(qū)地表生態(tài)擾動遙感監(jiān)測研究[D];江西理工大學(xué);2018年

4 吳丁雨;南方離子型稀土礦山殘余物質(zhì)穩(wěn)定性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2018年

5 劉宗來;離子型稀土礦掘進(jìn)選礦一體機(jī)掘進(jìn)路徑設(shè)計及避障研究[D];江西理工大學(xué);2015年

6 伍紅強(qiáng);離子型稀土礦抑雜浸出工藝及機(jī)理研究[D];江西理工大學(xué);2012年

7 鄒麗萍;低品位離子型稀土礦提取過程優(yōu)化研究[D];江西理工大學(xué);2014年

8 張滿軍;離子型稀土礦地下掘進(jìn)浸取一體化裝置研究[D];江西理工大學(xué);2014年

9 曹飛;南方某離子型稀土礦選礦試驗研究[D];武漢科技大學(xué);2016年

10 朱冬梅;氨氮廢水與抑雜劑復(fù)合體系溶浸離子型稀土礦的機(jī)制研究[D];江西理工大學(xué);2013年

本文編號：2614612