化学置换过程离子吸附型稀土矿强度弱化机理研究

卓毓龙¹，王晓军^1,2，赵奎¹，邓书强¹，李永欣¹，钟文¹

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室

摘 要：为研究稀土浸矿过程化学置换作用对矿体渗透性和强度弱化的作用机理,对稀土矿进行室内模拟浸矿试验、渗透系数测定试验和三轴压缩试验。结果表明,化学置换诱发渗透系数改变且其反应的剧烈程度直接影响渗透系数变化幅度;结合渗透系数、强度与时间关系曲线分析化学置换和渗透诱发强度弱化过程,根据强度参量变化的幅度可分为强烈阶段(浸矿时长0~8 h)与平稳阶段(浸矿时长8 h~16 h)。综合实验结果分析得到,化学置换反应和渗流作用均诱发矿体内部孔隙结构改变从而诱发矿体强度参数逐步弱化,对比化学反应强烈阶段和平稳阶段渗透系数与强度指标的变化幅度得到,造成矿体强度弱化的主要诱因是强烈的化学置换作用。

关键词：稀土矿;化学置换;渗透系数;黏聚力;内摩擦角;