基于通风强化浸出的矿岩散体孔裂隙双重介质结构演化

为解决羊拉铜矿非生物堆浸中因矿堆渗透性差而导致的铜浸出效果不佳的问题,提出通风强化浸出的新设想,以期从改善浸堆体系渗透特性,提高铜浸出效果。首先,针对羊拉铜矿在堆浸过程中发现的问题及现有堆浸多孔介质渗流理论在分析复杂渗流规律中的不足,提出利用堆浸散体孔裂隙双重介质理论研究强制通风对堆浸体系渗透特性的影响机制;然后,对该矿浸堆的矿石粒级分布情况及其类型进行分析与分类;最后,开展不同通风强度下的室内柱浸试验,利用CT扫描技术分析不同试件的孔隙发育情况,并利用电镜扫描(SEM)与分形几何理论对不同通风强度下散体颗粒表面的分形维数、动态裂隙率及动态渗透系数进行研究。结果表明:羊拉铜矿浸堆的矿石颗粒类型为a型,其浸堆松散细颗粒较多因而密实度较高,矿石颗粒粒级分布不合理;从CT扫描结果来看,引入强制通风虽然降低了堆浸体系的孔隙率,但其可以加剧矿石酸浸反应程度,增加浸堆内矿石颗粒数量,从而大大提高堆浸体系的孔隙数量,促进整个体系的孔隙结构发展并对堵塞的渗流通道形成有效冲破,最终提高铜浸出效果;从SEM扫描与分形几何理论分析结果来看,强制通风能够提高矿石颗粒内部对溶浸液的动态渗透系数与颗粒自身的裂隙率,从而强化浸出液中溶质的渗流性能,最终使得铜浸出效果得以提高。