离子型稀土矿浸出过程中细颗粒对孔隙结构的影响:三维CT分析摘要
在离子型稀土矿浸出过程中,浸矿液的渗流行为取决于矿体孔隙结构,而孔隙结构受矿体颗粒级配控制。本文利用X射线计算机断层扫描仪,获得了试样在不同浸矿阶段的切片图像,构建了三维孔隙结构空间模型,并对可视范围内的孔隙结构进行连通性分析,考察了连续级配下细颗粒占比、离子交换作用及清水淋洗作用对矿体微观孔隙结构的影响,揭示了稀土浸出过程中矿体微观孔隙结构变化引起矿体宏观渗透性的机理。结果表明:通过对试样的二维切片影像、孔隙度、孔隙配位数、孔隙尺寸分布等定量参数及三维孔隙模型和球棒模型的分析,发现随着细颗粒占比的增加,矿体内颗粒间连续性增强,孔隙度逐渐降低,主要孔隙尺寸由以大孔隙为主逐渐转变为以小孔隙为主,孔隙连通性变差,矿体整体密实度增大。当细颗粒占比较低时,粗细颗粒接触较松散,其孔隙结构发育,孔隙之间的连通性好。因此,矿体渗透性好,且有足够空间储存迁移沉积的微细颗粒和膨胀的黏土矿物,浸矿后易使孔隙断裂和变窄。而当细颗粒占比较高时,颗粒间充填更加紧密,矿体连续性好,内部以小孔隙为主,矿体渗透性差,且缺乏微细颗粒迁移沉积和黏土矿物膨胀的空间,浸矿对其孔隙结构影响较小。
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