不同化学条件下孔隙比对尾矿砂渗透性影响试验

摘要：

为探究在不同酸碱性流体环境作用下孔隙比、浸泡时间对尾矿砂渗透性的影响规律,选取7组不同孔隙比试样,设计变水头渗透室内试验;通过控制变量法,研究8种浸泡时间下尾矿砂渗透性变化规律,并利用扫描电镜和X射线能谱仪分析不同化学条件下孔隙比对尾矿砂渗透性影响机理.结果表明:在化学条件下尾矿砂的孔隙比与渗透系数存在"似指数"变化关系.当控制试样孔隙比为0.65时,在强酸溶液中(pH=3),尾砂的渗透系数随浸泡时间延长而增加,表现为二次抛物线关系,浸泡1600 s较浸泡200 s增加了56.92％;在强碱环境下(pH=11),尾砂的渗透系数随浸泡时间呈Logistic函数下降,浸泡1600 s较浸泡200 s下降了73.66％.基于太沙基、柯森、刘杰等渗透理论拟合得到酸性、碱性、中性三种条件下的修正关系模型.根据试验结果分析和扫描电镜观察发现,酸性条件下小颗粒尾砂被侵蚀,大颗粒尾砂棱角凸显,结合水膜变薄,孔隙增大,渗透系数变大;碱性条件下,尾砂颗粒表面与尾砂颗粒间有沉淀胶体覆盖或填充,结合水膜变厚,孔隙减小,渗透系数随之减小.

关键词：尾矿砂、化学环境、渗透系数、孔隙比、微观结构

所属期刊栏目：30

分类号：TD853(矿山开采)

资助基金：国家重点研发计划资助项目;国家自然科学基金资助项目

在线出版日期：2020-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2190-2200