不同风化带离子型稀土矿浸出前后孔隙结构与渗透性变化特征

P574.1%TD865; 离子型稀土矿是典型的风化壳淋积型稀土矿,这类稀土矿浸出前后渗透性变化是反映稀土矿浸出率的重要指标之一,孔隙结构是控制其渗透系数的关键因素.以往对浸出前后稀土矿孔隙结构和渗透性研究主要集中于风化程度和丰度相对较高的全风化带稀土矿,对其他风化带稀土矿的研究较少.随着稀土资源日渐枯竭,其他风化带稀土矿的开发已受到产业部门的高度重视.研究以江西足洞矿区未开采段残积土、全风化带和强风化带内的原状稀土矿试样为研究对象,通过模拟原地浸矿试验,测试其浸出前后渗透系数,采用X射线计算机层析扫描技术获取浸出前后试样结构,采用三维成像技术构建其三维孔隙结构、提取孔隙结构参数,进而定量分析...

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Published in水文地质工程地质 Vol. 51; no. 4; pp. 117 - 124
Main Authors 张恋, 文宝萍, 陈陵康, 王利民
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083%广东石油化工学院理学院,广东茂名 525000%多相复杂系统国家重点实验室(中国科学院过程工程研究所),北京 100190 01.07.2024
Subjects
风化带
permeability coefficient
weathering zone
离子型稀土矿
渗透系数
pore structure
ion-adsorption rare earth ore
孔隙结构
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ISSN1000-3665
DOI10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202312048

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Summary:P574.1%TD865; 离子型稀土矿是典型的风化壳淋积型稀土矿,这类稀土矿浸出前后渗透性变化是反映稀土矿浸出率的重要指标之一,孔隙结构是控制其渗透系数的关键因素.以往对浸出前后稀土矿孔隙结构和渗透性研究主要集中于风化程度和丰度相对较高的全风化带稀土矿,对其他风化带稀土矿的研究较少.随着稀土资源日渐枯竭,其他风化带稀土矿的开发已受到产业部门的高度重视.研究以江西足洞矿区未开采段残积土、全风化带和强风化带内的原状稀土矿试样为研究对象,通过模拟原地浸矿试验,测试其浸出前后渗透系数,采用X射线计算机层析扫描技术获取浸出前后试样结构,采用三维成像技术构建其三维孔隙结构、提取孔隙结构参数,进而定量分析不同风化程度稀土矿浸出前后孔隙结构参数和渗透系数变化规律.结果显示:(1)浸出后,稀土矿渗透系数和孔隙结构参数中的孔隙度、连通性及平均配位数变化率随风化程度降低呈现减小趋势.其中,强风化带稀土矿的渗透系数和孔隙结构参数变化率最小,反映在丰度相近时,强风化带稀土矿较残积土稀土矿的浸出率更高;(2)浸出前后颗粒级配和矿物成分变化特征显示,不同风化带稀土矿浸出前后孔隙结构和渗透性变化率差异的内在机理是长石及云母颗粒分解作用、离子交换作用强度和团粒分散程度的差异以及由此导致的矿物成分和颗粒级配变化程度的差异.研究结果可为类似离子型稀土矿的充分开发利用提供参考.
ISSN:1000-3665
DOI:10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202312048