酸浸条件下氧化铜矿岩散体孔隙结构及渗流演化规律
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 前言 | 第13-14页 |
| 1.2 研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外堆浸技术发展现状 | 第15-20页 |
| 1.3.1 堆浸技术概述 | 第15-16页 |
| 1.3.2 国内外堆浸技术应用现状 | 第16-18页 |
| 1.3.3 堆浸中存在的渗流问题 | 第18-20页 |
| 1.4 堆浸体系孔隙结构研究进展 | 第20-23页 |
| 1.4.1 浸矿散体孔隙结构研究方法 | 第20-21页 |
| 1.4.2 堆浸体系孔隙结构可视化 | 第21-23页 |
| 1.5 堆浸散体溶液渗流研究现状 | 第23-30页 |
| 1.5.1 堆浸过程渗流理论研究 | 第23-26页 |
| 1.5.2 堆浸溶液渗流测试技术 | 第26-28页 |
| 1.5.3 堆浸渗流调控技术措施 | 第28-30页 |
| 1.6 研究内容和技术路线 | 第30-33页 |
| 1.6.1 主要研究内容 | 第30-31页 |
| 1.6.2 研究方法及技术路线 | 第31-33页 |
| 2 酸浸氧化铜矿石颗粒内部结构演化试验 | 第33-55页 |
| 2.1 试验矿样 | 第33-35页 |
| 2.1.1 矿物组成 | 第34页 |
| 2.1.2 化学成分 | 第34页 |
| 2.1.3 物相分析 | 第34-35页 |
| 2.2 试验仪器及过程 | 第35-40页 |
| 2.2.1 试验仪器 | 第35-38页 |
| 2.2.2 CT成像技术 | 第38-39页 |
| 2.2.3 试样加工及浸矿试验 | 第39页 |
| 2.2.4 单颗粒矿石CT扫描 | 第39-40页 |
| 2.3 显微CT图像处理 | 第40-47页 |
| 2.3.1 数字图像获取 | 第40-42页 |
| 2.3.2 图像剪切 | 第42-43页 |
| 2.3.3 图像增强 | 第43-45页 |
| 2.3.4 图像分割 | 第45-47页 |
| 2.4 氧化铜矿粒内部结构三维重构 | 第47-50页 |
| 2.4.1 三维重构技术 | 第47-48页 |
| 2.4.2 重构对象提取 | 第48-49页 |
| 2.4.3 裂隙结构三维重构 | 第49-50页 |
| 2.5 酸浸氧化铜矿粒内部结构演化 | 第50-54页 |
| 2.5.1 孔隙率随浸矿时间演化规律 | 第50-52页 |
| 2.5.2 裂隙尺寸随浸出时间变化规律 | 第52-53页 |
| 2.5.3 裂隙数量演化规律 | 第53-54页 |
| 2.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 3 酸浸氧化铜矿岩散体孔隙结构演化试验 | 第55-82页 |
| 3.1 试验矿样及颗粒结构分析 | 第56-58页 |
| 3.1.1 试验材料 | 第56页 |
| 3.1.2 粒级参数分析 | 第56-57页 |
| 3.1.3 散体颗粒结构分析 | 第57-58页 |
| 3.2 试验过程及原理 | 第58-60页 |
| 3.2.1 浸矿反应原理 | 第58-59页 |
| 3.2.2 试验仪器 | 第59页 |
| 3.2.3 试验过程 | 第59-60页 |
| 3.3 散体结构图像处理与三维重构 | 第60-67页 |
| 3.3.1 图像获取 | 第60-62页 |
| 3.3.2 图像剪切 | 第62-63页 |
| 3.3.3 图像增强 | 第63-64页 |
| 3.3.4 图像二值化 | 第64-65页 |
| 3.3.5 孔隙结构三维重构 | 第65-67页 |
| 3.4 酸浸氧化铜矿岩散体孔隙结构演化 | 第67-76页 |
| 3.4.1 线孔隙率演化规律 | 第68-70页 |
| 3.4.2 面孔隙率演化规律 | 第70-72页 |
| 3.4.3 体孔隙率演化规律 | 第72-73页 |
| 3.4.4 孔隙尺寸演化规律 | 第73-75页 |
| 3.4.5 孔隙结构影响因素分析 | 第75-76页 |
| 3.5 浸出作用对散体渗透性的影响 | 第76-80页 |
| 3.5.1 渗透性能参数 | 第76-77页 |
| 3.5.2 渗透系数测定原理 | 第77-78页 |
| 3.5.3 渗透系数演化规律 | 第78-80页 |
| 3.6 浸出率变化规律 | 第80页 |
| 3.7 本章小结 | 第80-82页 |
| 4 堆浸体系孔裂隙双重介质分形渗流演化规律 | 第82-100页 |
| 4.1 堆浸体系双重介质 | 第83-84页 |
| 4.2 分形维数计算 | 第84-85页 |
| 4.3 颗粒内部微裂隙分形演化规律 | 第85-88页 |
| 4.3.1 微裂隙分形演化规律 | 第85-87页 |
| 4.3.2 微裂隙分形维数与孔隙率的关系 | 第87页 |
| 4.3.3 微裂隙分形维数与等效直径的关系 | 第87-88页 |
| 4.3.4 微裂隙分形维数与裂隙数量的关系 | 第88页 |
| 4.4 颗粒间孔隙分形演化规律 | 第88-91页 |
| 4.4.1 孔隙分形维数演化 | 第88-90页 |
| 4.4.2 孔隙分形维数与孔隙率的关系 | 第90页 |
| 4.4.3 孔隙分形维数与孔径的关系 | 第90-91页 |
| 4.4.4 孔隙分形维数与渗透系数的关系 | 第91页 |
| 4.5 渗透率及孔隙率演化模型 | 第91-93页 |
| 4.5.1 渗透率演化模型 | 第91-92页 |
| 4.5.2 孔隙率演化模型 | 第92-93页 |
| 4.6 孔裂隙双重介质渗流演化模型 | 第93-98页 |
| 4.6.1 运动方程 | 第94-95页 |
| 4.6.2 窜流方程 | 第95-97页 |
| 4.6.3 状态方程 | 第97-98页 |
| 4.6.4 连续方程 | 第98页 |
| 4.7 本章小结 | 第98-100页 |
| 5 浸矿散体饱和细观渗流特征研究 | 第100-124页 |
| 5.1 浸矿散体饱和细观渗流MRI试验 | 第101-105页 |
| 5.1.1 试验原理 | 第101-102页 |
| 5.1.2 试验装置 | 第102-104页 |
| 5.1.3 试验材料 | 第104-105页 |
| 5.1.4 试验过程 | 第105页 |
| 5.2 MRI测速图像量化 | 第105-108页 |
| 5.2.1 MRI测速图像特征 | 第105-107页 |
| 5.2.2 速度场图像量化 | 第107-108页 |
| 5.3 溶液分布特征 | 第108-111页 |
| 5.3.1 图像预处理 | 第108-109页 |
| 5.3.2 溶液分布特征 | 第109-111页 |
| 5.4 细观渗流速度场分布特征 | 第111-117页 |
| 5.4.1 流速值分布规律 | 第111页 |
| 5.4.2 最大流速与喷淋强度的关系 | 第111-112页 |
| 5.4.3 平均流速与喷淋强度的关系 | 第112-113页 |
| 5.4.4 速度场分布均匀性评价 | 第113-115页 |
| 5.4.5 孔隙内细观流速演化规律 | 第115-117页 |
| 5.5 基于MRI的浸矿散体饱和渗流数值模拟 | 第117-122页 |
| 5.5.1 基本假设 | 第118页 |
| 5.5.2 模型建立 | 第118-119页 |
| 5.5.3 模拟结果分析 | 第119-122页 |
| 5.6 本章小结 | 第122-124页 |
| 6 酸浸氧化铜矿岩散体孔隙结构及渗流演化机理 | 第124-142页 |
| 6.1 氧化铜酸浸反应动力学 | 第125-132页 |
| 6.1.1 无固体产物模型 | 第125-127页 |
| 6.1.2 收缩核心模型 | 第127-128页 |
| 6.1.3 区域反应模型 | 第128-130页 |
| 6.1.4 氧化铜矿石硫酸柱浸反应动力学 | 第130-132页 |
| 6.2 酸浸对氧化铜矿粒结构的影响机理 | 第132-134页 |
| 6.2.1 物理冲蚀对矿粒结构的影响 | 第132页 |
| 6.2.2 化学作用对矿粒结构的影响 | 第132-134页 |
| 6.3 堆浸矿岩散体渗透性演化机理 | 第134-141页 |
| 6.3.1 散体结构变形机制 | 第134-136页 |
| 6.3.2 物理作用对散体渗透性的影响机理 | 第136-139页 |
| 6.3.3 化学作用对散体渗透性的影响机理 | 第139-141页 |
| 6.4 本章小结 | 第141-142页 |
| 7 堆浸过程中溶液渗流调控 | 第142-161页 |
| 7.1 工程背景 | 第143-144页 |
| 7.2 堆浸渗流调控措施 | 第144-150页 |
| 7.2.1 助渗剂促进堆内溶液渗流 | 第144-146页 |
| 7.2.2 电场改善堆浸渗透性能 | 第146-148页 |
| 7.2.3 应力波强化溶浸液渗流 | 第148-150页 |
| 7.3 充气强化堆浸渗流工艺设想 | 第150-155页 |
| 7.3.1 充气强化堆浸渗流工艺流程 | 第151页 |
| 7.3.2 堆场底部结构 | 第151-152页 |
| 7.3.3 充气管道网络布置 | 第152-153页 |
| 7.3.4 充气设备选择与指标监控 | 第153页 |
| 7.3.5 充气调控措施 | 第153-155页 |
| 7.4 充气强化堆内溶液渗流效果验证 | 第155-160页 |
| 7.4.1 充气对矿堆渗流调控机理 | 第155页 |
| 7.4.2 充气对堆内溶液渗透性的影响 | 第155-158页 |
| 7.4.3 脉冲充气改善堆内渗透效果 | 第158-160页 |
| 7.5 本章小结 | 第160-161页 |
| 8 结论 | 第161-167页 |
| 8.1 主要结论 | 第161-165页 |
| 8.2 创新点 | 第165页 |
| 8.3 研究展望 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-179页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第179-185页 |
| 学位论文数据集 | 第185页 |
