離子型稀土是我國特有、世界關注的戰(zhàn)略型礦產資源,目前廣泛使用原地浸礦工藝開采。在離子型稀土注液浸礦過程中,溶浸液入滲速率和入滲范圍難以預測和有效控制,礦體滲流規(guī)律不清、土水特性變化機理不明,生產中多憑經驗確定井網參數和注液強度,造成稀土浸取率不確定性大和資源利用率低,這些問題在一定程度上制約了離子型稀土高效開發(fā)利用。為此,需要開展離子型稀土原地浸礦過程的滲流規(guī)律及作用機理研究,建立行之有效的理論模型,故本文提出非飽和離子型稀土入滲模型及土水特性研究,旨在建立描述非飽和流動現象的入滲模型和土-水特征曲線兩個本構關系,結合礦體持水特征演化規(guī)律詮釋滲透特性的作用機理。根據離子型稀土原地浸礦工程背景,本文在國內外相關研究的基礎上,通過室內試驗和理論分析相結合的研究方法,運用溶浸采礦、非飽和土力學、滲流力學、地下水動力學、分形理論等多學科知識,圍繞離子型稀土溶浸過程的入滲模型及影響因素、土-水特征曲線模型進行了系統研究,建立了不同注液水頭、不同粒徑離子型稀土的入滲特征參數計算模型,揭示了粒徑和溶浸作用對離子型稀土土水特性影響機理,探究了分形理論預測土-水特征曲線的理論方法。本文主要研究結論如下:...

【文章頁數】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1稀土元素在地殼中主要賦存狀態(tài)

第一章緒論1第一章緒論1.1研究背景與意義1.1.1研究背景稀土是世界關注的礦產資源，因其獨特的物理化學性質，在航空航天、電子信息、石油化工、軍事裝備、新能源及新材料等領域應用廣泛，是國防科工及現代工業(yè)中不可或缺的重要元素，被譽為“工業(yè)黃金”和“新材料之母”[1-2]。根據原子電....

圖1.2池浸和堆

說刂士碧健⒋⒘康韃欏⒊梢蚍治�、提取方法荡_矯嬋萍脊ス豙10-11]，結果表明，該類稀土礦中含有的礦物相稀土含量很少，且采用重選法、浮選法、磁選法、電選法等常規(guī)的選礦方法無法進行有效富集。經過我國科技工作者多年的攻關與研究，確定了采用鹽類浸礦劑溶浸開采離子型稀土的方法。在采礦工藝上....

圖1.3離子型稀土原地浸礦工藝主要流程

第一章緒論3水土流失、機械開挖成本等問題。在做好地質工作的基礎上，并能夠合理解決注液和收液問題時，原地浸礦無疑是一種開采離子型稀土的環(huán)境保護型方法。圖1.3離子型稀土原地浸礦工藝主要流程離子型稀土礦床的主要礦物有高嶺土、白云母、石英和鉀長石等，原礦的化學成分以SiO2為主，約占7....

圖1.5多孔

一定理論依據。研究成果有助于完善原地浸礦工藝相關理論，進一步實現離子型稀土的綠色高效開采，更好地開發(fā)和利用我國重要戰(zhàn)略資源——稀土。1.2國內外研究現狀1.2.1離子型稀土滲流規(guī)律的研究現狀1、飽和滲流的Darcy定律在原地浸礦工藝中，溶浸液通過單個注液井向稀土礦體滲透的過程是一....

本文編號：3893672