離子型稀土是我國(guó)特有、世界關(guān)注的戰(zhàn)略型礦產(chǎn)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(yù)測(cè)和有效控制,礦體滲流規(guī)律不清、土水特性變化機(jī)理不明,生產(chǎn)中多憑經(jīng)驗(yàn)確定井網(wǎng)參數(shù)和注液強(qiáng)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(jī)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(dòng)現(xiàn)象的入滲模型和土-水特征曲線兩個(gè)本構(gòu)關(guān)系,結(jié)合礦體持水特征演化規(guī)律詮釋滲透特性的作用機(jī)理。根據(jù)離子型稀土原地浸礦工程背景,本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,通過室內(nèi)試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的研究方法,運(yùn)用溶浸采礦、非飽和土力學(xué)、滲流力學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、分形理論等多學(xué)科知識(shí),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(jìn)行了系統(tǒng)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(shù)計(jì)算模型,揭示了粒徑和溶浸作用對(duì)離子型稀土土水特性影響機(jī)理,探究了分形理論預(yù)測(cè)土-水特征曲線的理論方法。本文主要研究結(jié)論如下:...

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【學(xué)位級(jí)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(guān)注的礦產(chǎn)資源，因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，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(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是國(guó)防科工及現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的重要元素，被譽(yù)為“工業(yè)黃金”和“新材料之母”[1-2]。根據(jù)原子電....

圖1.2池浸和堆

說刂士碧�、储量淀^欏⒊梢蚍治�、提取方法荡_矯嬋萍脊ス豙10-11]，結(jié)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(wú)法進(jìn)行有效富集。經(jīng)過我國(guó)科技工作者多年的攻關(guān)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(jī)械開挖成本等問題。在做好地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，并能夠合理解決注液和收液?jiǎn)栴}時(shí)，原地浸礦無(wú)疑是一種開采離子型稀土的環(huán)境保護(hù)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(zhǎng)石等，原礦的化學(xué)成分以SiO2為主，約占7....

圖1.5多孔

一定理論依據(jù)。研究成果有助于完善原地浸礦工藝相關(guān)理論，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)離子型稀土的綠色高效開采，更好地開發(fā)和利用我國(guó)重要戰(zhàn)略資源——稀土。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1離子型稀土滲流規(guī)律的研究現(xiàn)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(gè)注液井向稀土礦體滲透的過程是一....

本文編號(hào)：3893672