浸矿液对离子型稀土矿孔隙影响机制研究

谢芳芳^1,2，尹升华^3,4，袁长林^1,2，齐炎^3,4，梁健^1,2，朱志成^1,2，李刚^1,2

3. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室4. 北京科技大学土木与资源工程学院

摘 要：为了研究浸矿液对离子型稀土矿孔隙的影响机制,通过柱浸试验,借助CT扫描图像处理技术及扫描电镜手段,分析了颗粒重配比下稀土矿渗透性,浸出前后矿体孔隙率变化以及颗粒表面微观形貌变化情况,试验结果显示:离子型稀土矿浸出液渗流速率随浸出时间不断下降直至稳定,浸出前后矿体孔隙率呈时空差异性变化,浸出后矿体高度下降了8. 66 mm,孔隙率减小了4. 47%,矿物颗粒表面孔裂隙增大增多并呈贯通趋势。提出并探讨了浸矿液对离子型稀土矿孔隙4种影响机制:颗粒迁移、扩散双电层作用、化学反应作用和压力溶解。分析表明,4种机制的作用结果不同,其中颗粒迁移、扩散双电层作用和压力溶解导致矿体孔隙率减小,而化学反应作用导致矿体孔隙率变大; 4种机制的作用效果室内试验和现场实际不一样,室内试验:颗粒迁移>化学反应作用>扩散双电层作用>压力溶解,现场实际:化学反应作用>扩散双电层作用>颗粒迁移>压力溶解。浸出后矿体孔隙率增大或减小最终取决于矿体自身条件和物理化学综合作用结果。

关键词：离子型稀土;浸矿液;颗粒;孔隙;影响机制;